專利名稱：一種同步合成過氧化氫與過氧乙酸的方法
技術領域：
本發明涉及同步合成過氧化氫與過氧乙酸的方法。
背景技術：
目前工業過氧化氫的合成方法主要是蒽醌循環氫化氧化法(簡稱蒽醌法)。其主要工藝過程含有蒽醌和四氫蒽醌的工作液在催化劑存在下進行加氫反應，氫化后的工作液進入氧化塔，使用壓縮空氣進行氧化，氧化后的工作液進入萃取塔，用去離子水萃取過氧化氫，流出萃取塔的工作液經一系列處理后重新進行氫化反應，從萃取塔得到的過氧化氫水溶液一般含有較多的雜質，需進行凈化處理。整套工藝包括氫化、氧化、萃取和凈化等工序，工藝過程比較復雜。蒽醌法生產過氧化氫的過程會對環境造成污染是不可避免的，包括污水與及尾氣的排放。另外，蒽醌法生產過氧化氫所采用的主要原料之一蒽醌，其生產過程對環境也有較大的污染。利用氫氣和氧氣直接合成過氧化氫的方法(簡稱氫氧直接合成法)，其利用氫氣和氧氣為氣源，以包含水相或者是油水混合相的混合溶劑為反應介質，混合溶劑中一般含有硫酸和溴化鈉，質量分數分別為0. 05% 0. 12%和0. 005% 0. 015%，在由鉬族金屬或者鉬族金屬與金的混合物所制備的催化劑存在下，氫氣與氧氣直接反應，制得含有過氧化氫的混合溶液。氫氧直接合成過氧化氫工藝簡單，無污染。氫氧直接合成過氧化氫的反應溶劑主要是甲醇或者是甲醇與水的混合物。例如在專利文獻US4335092、W098/16463和EP78768中就采用甲醇或者是甲醇與水的混合物為反應溶劑，其主要采用氫氧爆炸限以外濃度進行合成反應，利用低含量鹵化物和硫酸作催化反應的助劑。所述反應助劑可促進過氧鍵的生成并抑制過氧鍵的斷裂，但不利的是會腐蝕設備(或對設備的抗腐蝕性要求較高)。專利文獻W002092501采用的溶劑體系為醇類的含量20% 80% wt，水的含量2% 30% wt，C5 C18的碳氫化合物(優先選用烷烴、環烷烴或者芳香族化合物)含量為0. 1% 20% wt，催化劑采用鉬鈀催化劑，反應溫度為6°C，得到的混合溶液過氧化氫質量分數約5%。專利CN1208237C公開了一種氫氣和氧氣以小氣泡的形式注入到含水反應介質制備過氧化氫的方法，該方法可安全地制備高濃度過氧化氫。專利CN1225403C采用將氫氣和氧氣以小氣泡的形式注入到含水反應介質中，其中所述含水反應介質通過加入無機酸已呈酸性且含有以分散轉臺的催化劑，含水反應介質另外包括一種或多種表面活性劑。專利CN101160259B公開了一種通過液態反應介質中、在貴金屬催化劑存在下使氫氣和氧氣反應以制備過氧化氫的方法 。所述反應在硫酸烷基酯存在下進行。目前過氧乙酸的合成主要是采用過氧化氫法和乙醛氧化法。過氧化氫法采用乙酸或乙酸酐與過氧化氫進行乙酰化合成反應；專利文獻US5977403利用乙酸酐與濃縮過氧化氫進行液相氧化反應，制得含有過氧乙酸、過氧化氫和水等物質的混合溶液。專利CN100382703C采用35%過氧化氫與97 %的乙酸在酸性條件下進行混合，反應后制得含有過氧乙酸、過氧化氫和水等物質的混合溶液。含有過氧乙酸、過氧化氫和水等物質的混合溶液可以作為制備復方消毒劑和漂白劑的原料，也可以作為其它化工合成的中間體。上述過氧乙酸、過氧化氫混合物的制備方法都是先制得過氧化氫，然后過氧化氫與乙酸反應，通過2步法得到。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種同步合成過氧化氫和過氧乙酸的方法。本方法制備的混合溶液可以作為制備復方消毒劑和漂白劑的原料，也可以作為其它化工合成的中間體。本發明的技術方案是以氫氣和氧氣為氣源，以乙醇、水和乙酸為反應溶劑，以磷酸和溶解后能產生Br_的鹽或酸為反應助劑，在I 20MPa，-20 15°C的條件下，在負載型鈀催化劑的作用下，同步合成過氧化氫與過氧乙酸。存在的化學反應如下
權利要求
1.一種同步合成過氧化氫與過氧乙酸的方法，以氫氣和氧氣為氣源，以乙醇、水和乙酸為反應溶劑，以磷酸和溶解后能產生Br—的鹽或酸為反應助劑，在負載型鈀催化劑作用下， 反應在IMPa 20MPa，-20 15°C的條件下。
2.根據權利要求I所述的方法，混合溶劑的質量配比為乙醇水乙酸=60 95 0.5 15 4 28，助劑磷酸質量分數為0.005% 0.09%，助劑Br—的質量分數為0.0005% 0. 0100% ;催化劑中鈀質量分數為2% -5% ;通入的氫氣和氧氣在標準狀況下的體積比為5 95 40 60。
3.根據權利要求2所述的方法，通入的氫氣和氧氣在標準狀況下的體積比為比為 7 : 93 30 : 70 ;反應溫度為-15 10°C。
4.根據權利要求3所述的方法，溶解后能產生Br_的鹽或酸是指溴化鈉或溴化氫。
5.根據權利要求1-4之一所述的方法，獲得的混合液中過氧化氫的質量分數為5% 19%，過氧乙酸的質量分數為2. 5% 12%。
全文摘要
本發明公開了一種同步合成過氧化氫和過氧乙酸的方法，以氫氣和氧氣為氣源，以乙醇、水和乙酸為反應溶劑，以磷酸和溶解后能產生Br-的鹽或酸為反應助劑，在1～20MPa，-20～15℃的條件下，在負載型鈀催化劑的作用下，同步合成過氧化氫與過氧乙酸。本方法制備的混合溶液可以作為制備復方消毒劑和漂白劑的原料，也可以作為其它化工合成的中間體。
文檔編號C07C407/00GK102616751SQ201210037110
公開日2012年8月1日 申請日期2012年2月10日 優先權日2012年2月10日
發明者寇志豪, 岳春波, 張俊, 張明風, 楊海凌, 柴春玲, 韓忠誠 申請人:黎明化工研究院