CN108530285B - 一种对叔丁基苯甲酸的制备及后处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对叔丁基苯甲酸的制备及后处理方法，其中，制备时先对甲苯进行叔丁基化得到对叔丁基甲苯，再对对叔丁基甲苯进行氧化，然后析晶处理，得到对叔丁基苯甲酸；其中，在析晶处理后对析晶母液进行再处理，进一步得到母液中残留的对叔丁基苯甲酸，提高了其产率，并且，对母液中的废品硫酸钠进行后处理，得到工业级硫酸钠，这样，减少了制备过程中废料的排放，使废品硫酸钠转化为可再利用的工业级硫酸钠，这样，不仅带来了一定的经济效益，而且环保意义更为突出。
Description
技术领域
本发明涉及对叔丁基苯甲酸领域，尤其涉及其制备及后处理方法。
背景技术
传统生产方法，合成对叔丁基苯甲酸多用氧气进行氧化,氧化釜内一直处于爆炸极限范围内，附属的安全防护技术和设备设施要求严格；反应放热剧烈，工况恶劣，对设备要求高；排放的尾气几乎是纯氧(夹带微量的有机气体)，不敢进行焚烧处置，对环境造成污染；副产对苯二甲酸量多，造成原料消耗高，影响产品的纯度。
并且，现有技术公开的方法中存在制备温度较高、产率低等不足。
发明内容
为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，采用复合催化剂于空气中反应，使得反应可以于相对较低的温度下进行，同时，提出了一种新型的后处理工艺，不仅大大提高了产率，并且得到的品质极差的硫酸钠经过处理后转化为工业级硫酸钠，可以达到工业级二类一等品要求，带来一定的经济效益，并且环保意义更为突出，，从而完成本发明。
本发明提供了一种对叔丁基苯甲酸的制备及后处理方法，具体体现在以下方面：
(1)一种对叔丁基苯甲酸的制备及后处理方法，其中，所述方法包括以下步骤：
步骤1、利用甲苯、异丁烯和浓硫酸制备对叔丁基甲苯，然后利用得到的对叔丁基甲苯进行氧化反应；
步骤2、氧化反应结束后进行析晶处理，然后离心、洗涤后分别得到析晶母液和第一批对叔丁基苯甲酸的湿品，优选再对得到的第一批对叔丁基苯甲酸的湿品进行干燥处理；
步骤3、向步骤2得到的析晶母液中加入氢氧化钠水溶液，萃取得水相，再向水相中加浓硫酸，步骤2中残留的对叔丁基苯甲酸析出，过滤得第二批对叔丁基苯甲酸和含有废品硫酸钠的水相；
步骤4、对步骤3产生的含有废品硫酸钠的水相进行后处理，得工业级硫酸钠。
(2)根据上述(1)所述的方法，其中，步骤1包括以下子步骤：
步骤1-1、将甲苯和浓硫酸混合，通入异丁烯进行烷基化反应，反应结束后除酸，加碱水萃取，得水相和有机相，对所述有机相进行精馏处理，得到对叔丁基甲苯；
步骤1-2、将步骤1-1得到的对叔丁基甲苯转入氧化釜中，加入催化剂，通入空气进行氧化反应。
(3)根据上述(1)或(2)所述的方法，其中，在步骤1-1中，所述烷基化反应如下进行：于6～14℃反应8～15h，优选地，于8～10℃反应10.5～11.5h。
(4)根据上述(1)至(3)之一所述的方法，其中，在步骤1-2中，
所述催化剂为醋酸钴-醋酸锰复合催化剂，优选地，所述醋酸钴-醋酸锰复合催化剂与所述对叔丁基甲苯的重量比为1：(400～600)，更优选地，醋酸钴与醋酸锰的重量比为(20～30)：1；和/或
以1500～2500mL/min的速度通入空气，优选地，以2000mL/min的速度通入空气。
(5)根据上述(1)至(4)之一所述的方法，其中，在步骤1-2中，
于120～130℃进行氧化反应，优选于122～128℃进行氧化反应，例如于125℃下进行氧化反应；和/或
在反应过程中进行水的采出，优选利用冷凝方式进行水的采出。
(6)根据上述(1)至(5)之一所述的方法，其中，
在步骤2中，所述析晶处理为降温析晶，优选以5～10℃/h的降温速率进行析晶，例如6～8℃/h的降温速率进行析晶；和/或
在步骤2中，对叔丁基苯甲酸湿品的干燥处理如下进行：以15～25℃/h的升温速率升至100～120℃进行干燥，优选以20℃/h的升温速率升至105～110℃进行干燥。
(7)根据上述(1)至(6)之一所述的方法，其中，在步骤4中，还对步骤1-1中产生的水相一起进行后处理；
优选地，在步骤4中，在进行后处理之前，将步骤1-1中产生的水相与步骤3产生的含有废品硫酸钠的水相混合，一起进行后处理。
(8)根据上述(7)所述的方法，其中，所述后处理包括以下步骤：
步骤4-1、向混合后的水相中加入无机碱；
步骤4-2、加入活性炭进行脱色处理，然后依次进行过滤、蒸水，得到硫酸钠固体；
步骤4-3、将步骤4-2得到的硫酸钠固体加入有机溶剂中，进行回流，然后依次过滤、干燥，得到工业级硫酸钠。
(9)根据上述(1)至(8)之一所述的方法，其中，
在步骤4-1中，所述无机碱选自氢氧化钠、碳酸氢钠和碳酸钠中的一种或几种；和/或
在步骤4-2中，所述脱色处理如下进行：于15～50℃下进行0.5～5h，优选于20～40℃下进行1～3h；和/或
在步骤4-2中，所述过滤为保温过滤，优选地，所述保温过滤于30～50℃下进行，例如于40℃下进行。
(10)根据上述(1)至(9)之一所述的方法，其中，在步骤4-3中，所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、甲苯和乙酸乙酯中的一种或几种，优选选自选自甲醇和/或乙醇，例如甲醇。
附图说明
图1示出实施例1中得到的对叔丁基苯甲酸的色谱图。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
本发明提供了一种对叔丁基苯甲酸的制备及后处理方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1、利用甲苯、异丁烯和浓硫酸制备对叔丁基甲苯，然后利用得到的对叔丁基甲苯进行氧化反应；
步骤2、氧化反应结束后进行析晶处理，然后离心、洗涤后分别得到析晶母液和第一批对叔丁基苯甲酸的湿品，优选再对得到的第一批对叔丁基苯甲酸的湿品进行干燥处理；
步骤3、向步骤2得到的析晶母液中加入氢氧化钠水溶液，萃取得水相，再向水相中加浓硫酸，步骤2中残留的对叔丁基苯甲酸析出，过滤得第二批对叔丁基苯甲酸和含有废品硫酸钠的水相；
这样，对析晶母液进一步处理，可以再次得到目标产物对叔丁基苯甲酸，使其不造成浪费。
步骤4、对步骤3产生的含有废品硫酸钠的水相进行后处理，得工业级硫酸钠。
其中，步骤3所述含有大量废品硫酸钠的水相中会残存催化剂(即醋酸钴-醋酸锰催化剂)，因此，水相干燥得到的硫酸钠为废品硫酸钠，不符合工业级应用。并且，由于所述水相是经过大量反应后的遗弃相，会导致直接干燥得到的硫酸钠有色，进而影响其再利用。同时，在步骤1的反应过程中，采用了浓硫酸，这样就导致产物中可能含有含硫低聚物，而所述含硫低聚物会导致直接干燥得到的废品硫酸钠具有气味，更加影响了其再利用。
在实际生产中，在对叔丁基苯甲酸的制备中，步骤3所述废品硫酸钠每天大概产生1-2吨，环保压力极大。因此，为了增加经济利益、更为了环保，非常有必要对得到的废品硫酸钠进行处理，可以将品质极差的硫酸钠转化成工业级硫酸钠，使其达到工业级二类一等品要求，进行再利用。
根据本发明一种优选的实施方式，步骤1包括以下子步骤：
步骤1-1、将甲苯和浓硫酸混合，通入异丁烯进行烷基化反应，反应结束后除酸，加碱水萃取，得水相和有机相，对所述有机相进行精馏处理，得到对叔丁基甲苯；
步骤1-2、将步骤1-1得到的对叔丁基甲苯转入氧化釜中，加入催化剂，通入空气进行氧化反应。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤1-1中，所述烷基化反应如下进行：于6～14℃反应8～15h。
在进一步优选的实施方式中，在步骤1-1中，所述烷基化反应如下进行：于8～10℃反应10.5～11.5h。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤1-1中，所述碱水选自氢氧化钠水溶液、碳酸钠水溶液和/或碳酸氢钠水溶液中的一种或几种。
在进一步优选的实施方式中，在步骤3中，所述碱水的浓度为20～50％，例如30％。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤1-2中，所述催化剂为醋酸钴-醋酸锰复合催化剂。
在进一步优选的实施方式中，在步骤1-2中，所述醋酸钴-醋酸锰复合催化剂与所述对叔丁基甲苯的重量比为1：(400～600)，例如1:500。
在更进一步优选的实施方式中，在步骤1-2中，在所述醋酸钴-醋酸锰复合催化剂中，醋酸钴与醋酸锰的重量比为(20～30)：1。
其中，发明人经过大量实验发现，在采用醋酸钴-醋酸锰复合催化剂时，析晶后得到的对叔丁基苯甲酸的产率高于单一的醋酸钴或醋酸锰为催化剂时的产率。并且，发明人发现，采用本发明所述用量配比的醋酸钴-醋酸锰复合催化剂会使反应过程中放热平稳(虽然反应平稳，但也要降温，但降温易于控制)，而采用单一催化剂或其它配比的醋酸钴-醋酸锰复合催化剂时，反应过程中放热剧烈，而不得不进行降温控制，而此时由于放热剧烈使得降温不易控制。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤1-2中，以1500～2500mL/min的速度通入空气。
在进一步优选的实施方式中，在步骤1-2中，以2000mL/min的速度通入空气。
其中，在本发明中，在氧化反应制备对叔丁基苯甲酸的过程中，采用空气气氛而非纯氧气气氛，这样，(1)以空气为氧化剂，原料经济；(2)空气中的氧气反应后，体系中剩余氮气，其为惰性气体，可以起到保护整个氧化体系的作用，提高系统安全性；(3)由于此步反应是氧气的氧化过程，因此为了保证系统中氧气的总含量需要通入大量的空气(相对于纯氧氛围，气体含量高)，发明人发现通入的大量空气加速了搅拌的传质传热效果，即对搅拌效果有促进作用，进而促进了氧化反应的进行。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤1-2中，于120～130℃进行氧化反应。
在进一步优选的实施方式中，于122～128℃进行氧化反应，例如于125℃下进行氧化反应。
曾有研究报道过，在本体氧化体系中，在120℃下反应50min，对叔丁基苯甲酸几乎未转化，反应诱导期较长，而当温度高于150℃时，对叔丁基苯甲酸的转化率仅有少量提高。但是，在本发明中，成功实现了120～130℃下实现氧化反应，主要原因在于空气流量以及复合催化剂的选择均促进了氧化的进行。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤1-2中，在反应过程中进行水的采出。
在进一步优选的实施方式中，在步骤1-2中，利用冷凝方式进行水的采出。
其中，所述氧化反应过程中有水的产生，而120～130℃反应下水汽化成水蒸汽，然后对水蒸汽进行冷凝采出，这样，可以有效控制反应的正向进行，并有效控制氧化程度，减少过渡氧化，即减少副产物对苯二甲酸的生成。发明人经过实验发现，进行采出水的控制可以使对叔丁基苯甲酸的产率提高至少2-3％以上。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤2中，所述析晶处理为降温析晶。
在进一步优选的实施方式中，在步骤2中，以5～10℃/h的降温速率进行析晶，例如6～8℃/h的降温速率进行析晶。
具体地，在釜外夹套内通入冷凝水进行降温，优选釜内温度与夹套内的出水温度相差1～3℃进行降温(即釜内温度高于出水温度1～3℃)，而出水温度通过冷凝水的调节阀进行调节。其中，发明人经过大量实验发现，在5～10℃/h(尤其是6～8℃/h)的降温速率进行析晶时，析晶效果最佳，具体地，析晶不结壁，得到的晶体颗粒大、晶种良好。而在现有技术中，有涉及多段析晶，这样不仅操作复杂，而且析晶容易结壁，晶种不好。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤2中，对叔丁基苯甲酸湿品的干燥处理如下进行：以15～25℃/h的升温速率升至100～120℃进行干燥。
在进一步优选的实施方式中，在步骤2中，对叔丁基苯甲酸湿品的干燥处理如下进行：以20℃/h的升温速率升至105～110℃进行干燥。
其中，发明人经过大量实验发现，在15～25℃/h(尤其是20℃/h)的升温速率下干燥可以得到较好的干品，否则得到的产品会发油、发粘，原因在于，其中的对叔丁基甲苯(洗涤用的溶剂)没有带出来导致。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤3中，所述氢氧化钠水溶液的浓度为20～50％。
在进一步优选的实施方式中，在步骤3中，所述氢氧化钠水溶液的浓度为30％。
其中，析晶结束后析晶母液中还含有大量的对叔丁基苯甲酸，如果直接将析晶母液倒掉不仅造成浪费、影响产率，而且还会造成污染，因此，在本发明中，对析晶后的母液进行后处理。具体地，加入氢氧化钠水溶液后，母液中残存的对叔丁基苯甲酸变为对叔丁基苯甲酸钠，进入水相。然后将水相萃取出来，加入浓硫酸，其中的对叔丁基苯甲酸钠又变为对叔丁基苯甲酸，在水相中析出，过滤后干燥即得对叔丁基苯甲酸。
因此，在本发明中，对析晶母液进行后处理不仅增加了对叔丁基苯甲酸的产率，并且得到了可以再次直接利用的工业级硫酸钠。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤4中，还对步骤1-1中产生的水相一起进行后处理。
在进一步优选的实施方式中，在步骤4中，在进行后处理之前，将步骤1-1中产生的水相与步骤3产生的含有废品硫酸钠的水相混合，一起进行后处理。
在更进一步优选的实施方式中，所述后处理包括以下步骤：
步骤4-1、向混合后的水相中加入无机碱；
这样，其中的重金属(例如Co和Mn)会在碱性条件下沉淀，进行去除。
步骤4-2、加入活性炭进行脱色处理，然后依次进行过滤、蒸水，得到硫酸钠固体；
这样，不仅可以有效的除去硫酸钠中的有色杂质，而且还可以在一定程度上改善硫酸钠的气味(但是活性炭不能去掉含硫低聚物带来的气味)，大大提高硫酸钠的色度、气味。
步骤4-3、将步骤4-2得到的硫酸钠固体加入有机溶剂中，进行回流打洗，然后依次过滤、干燥，得到工业级硫酸钠。
其中，采用有机溶剂去除其中的含硫低聚物，以去除硫酸钠中的气味，这样，得到的硫酸钠中几乎不含有气味，符合工业级应用。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤4-1中，所述无机碱选自氢氧化钠、碳酸氢钠和碳酸钠中的一种或几种。
在进一步优选的实施方式中，在步骤4-1中，利用无机碱调节体系pH值至8～10。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤4-2中，所述活性炭的加入量为2～6g活性炭/200～400g水。
在进一步优选的实施方式中，在步骤4-2中，所述活性炭的加入量为3～5g活性炭/200～400g水。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤4-2中，所述脱色处理如下进行：于15～50℃下进行0.5～5h。
在进一步优选的实施方式中，在步骤4-2中，所述脱色处理如下进行：于20～40℃下进行1～3h。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤4-2中，所述过滤为保温过滤。
其中，优选保温过滤，否则硫酸钠会析出，被过滤掉，造成浪费。
在进一步优选的实施方式中，所述保温过滤于30～50℃下进行。
在更进一步优选的实施方式中，所述保温过滤于40℃下进行。
其中，硫酸钠在30～50℃尤其是40℃下的溶解性能最好，如果不在该范围内过滤，多少都会有硫酸钠析出，造成浪费。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤4-3中，有机溶剂的用量为80～400g有机溶剂/40～70g硫酸钠固体。
在进一步优选的实施方式中，在步骤4-3中，有机溶剂的用量为100～300g有机溶剂/40～70g硫酸钠固体。
其中，利用有机溶剂对硫酸钠固体进行回流打洗，以去除其气味，尤其是含硫低聚物带来的气味。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤4-3中，所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、甲苯和乙酸乙酯中的一种或几种。
在进一步优选的实施方式中，在步骤4-3中，所述有机溶剂选自甲醇和/或乙醇。
其中，发明人经过大量实验后发现，在有机溶剂中，甲醇和乙醇的效果最佳，可以完全去除掉废品硫酸钠中的气味，而甲苯和乙酸乙酯只能在一定程度上去除，不能完全去除，因此，优选甲醇和/或乙醇。
根据本发明一种优选的实施方式，步骤4-3中采用的有机溶剂可以进行循环蒸馏再利用。
这样，所述有机溶剂可以进入下次的回流打洗中，大大增加了利用率，并降低了废弃物的丢放。
在本发明中，所述浓硫酸为常用的浓度为98％的浓硫酸。
本发明所具有的有益效果：
(1)本发明所述方法可以得到高产率的对叔丁基苯甲酸；
(2)本发明所述方法采用特殊的后处理方法，减少了制备过程中废料的排放，使废品硫酸钠转化为可再利用的工业级硫酸钠，这样，不仅带来了一定的经济效益，而且环保意义更为突出。
实施例
以下通过具体实例进一步描述本发明。不过这些实例仅仅是范例性的，并不对本发明的保护范围构成任何限制。
实施例1
(1)将340g甲苯、20g浓硫酸加入反应釜中，通入170g异丁烯于8℃进行烷基化反应11h，反应结束后除酸，加入浓度为30％的碳酸钠水溶液调pH至中性，萃取得水相和油相；然后对油相进行精馏，得到对叔丁基甲苯。
将得到的对叔丁基甲苯转入氧化釜中，向釜内加入0.968g醋酸钴、0.032g醋酸锰，升温至125℃，并以2200mL/min的速率通入空气，进行氧化反应。在氧化反应过程中控制采出水量24～26g。
其中，在氧化开始后，氧化过程放热平稳，虽然反应平稳，但也要降温，但降温易于控制，不需要进行严格的降温控制。
(2)氧化反应结束后，物料过滤转至析晶釜，以6℃/h的速率进行降温析晶，离心、对叔丁基甲苯洗涤，得到对叔丁基苯甲酸湿品以及析晶母液，以20℃/h的速率升温至105℃对对叔丁基苯甲酸湿品进行干燥，得到对叔丁基苯甲酸。
(3)向析晶母液中加入浓度为30％的氢氧化钠水溶液，萃取得水相，再向水相中加浓硫酸调pH至中性，对叔丁基苯甲酸析出，过滤得对叔丁基苯甲酸和含有废品硫酸钠的水相；对得到的对叔丁基苯甲酸进行干燥处理。
将步骤(2)和步骤(3)得到的对叔丁基苯甲酸混合，收集对叔丁基苯甲酸，进行色谱检测，结果如图1和表1，其中，纯度达到99.7531％。
同时，对产物进行核磁表征，结构经1H-NMR分析确定，12.80ppm处的峰对应为羧基上的氢，7.61～8.06ppm处的峰对应为苯环上的氢，1.38ppm处的峰对应叔丁基上的氢；可知，成功合成所述对叔丁基苯甲酸。
(4)将步骤(1)对叔丁基甲苯制备时产生的水相以及步骤(3)产生的含有废品硫酸钠的水相混合，向其中加入氢氧化钠，调pH值至9，然后加入5g活性炭，30℃下搅拌2h，40℃下过滤，取滤液进行蒸水处理，得到硫酸钠固体；将得到的硫酸钠固体加入300g甲醇中，70℃回流打洗4h，然后冷却至25℃，减压过滤，得滤饼，对滤饼进行真空干燥，得硫酸钠，对得到的硫酸钠进行检测，符合二类一等品标准，为工业级硫酸钠。
实施例2
(1)将340g甲苯、20g浓硫酸加入反应釜中，通入170g异丁烯于10℃进行烷基化反应11h，反应结束后除酸，加入浓度为30％的碳酸钠水溶液调pH至中性，萃取得水相和油相；然后对油相进行精馏，得到对叔丁基甲苯。
将得到的对叔丁基甲苯转入氧化釜中，向釜内加入0.952g醋酸钴、0.048g醋酸锰，升温至120℃，并以2000mL/min的速率通入空气，进行氧化反应。在氧化反应过程中，控制采出水量24～26g。
其中，在氧化开始后，氧化过程放热平稳，虽然反应平稳，但也要降温，但降温易于控制，不需要进行严格的降温控制。
(2)氧化反应结束后，物料过滤转至析晶釜，以7℃/h的速率进行降温析晶，离心、对叔丁基甲苯洗涤，得到对叔丁基苯甲酸湿品以及析晶母液，以15℃/h的速率升温至110℃对对叔丁基苯甲酸湿品进行干燥，得到对叔丁基苯甲酸。
(3)向析晶母液中加入浓度为40％的氢氧化钠水溶液，萃取得水相，再向水相中加浓硫酸调pH至中性，对叔丁基苯甲酸析出，过滤得对叔丁基苯甲酸和含有废品硫酸钠的水相；对得到的对叔丁基苯甲酸进行干燥处理。
将步骤(2)和步骤(3)得到的对叔丁基苯甲酸混合，收集对叔丁基苯甲酸，进行色谱检测和核磁检测，结果与实施例1的结果类似。
(4)将步骤(1)对叔丁基甲苯制备时产生的水相以及步骤(3)产生的含有废品硫酸钠的水相混合，向其中加入氢氧化钠，调pH值至8，然后加入4g活性炭，25℃下搅拌3h，40℃下过滤，取滤液进行蒸水处理，得到硫酸钠固体；将得到的硫酸钠固体加入400g甲醇中，65℃回流打洗5h，然后冷却至25℃，减压过滤，得滤饼，对滤饼进行真空干燥，得硫酸钠，对得到的硫酸钠进行检测，符合二类一等品标准，为工业级硫酸钠。
实施例3
(1)将340g甲苯、20g浓硫酸加入反应釜中，通入170g异丁烯于9℃进行烷基化反应11h，反应结束后除酸，加入浓度为30％的碳酸钠水溶液调pH至中性，萃取得水相和油相；然后对油相进行精馏，得到对叔丁基甲苯。
将得到的对叔丁基甲苯转入氧化釜中，向釜内加入0.952g醋酸钴、0.048g醋酸锰，升温至130℃，并以1800mL/min的速率通入空气，进行氧化反应。在氧化反应过程中，控制采出水量24～26g。
其中，在氧化开始后，氧化过程放热平稳，虽然反应平稳，但也要降温，但降温易于控制，不需要进行严格的降温控制。
(2)氧化反应结束后，物料过滤转至析晶釜，以8℃/h的速率进行降温析晶，离心、对叔丁基甲苯洗涤，得到对叔丁基苯甲酸湿品以及析晶母液，以25℃/h的速率升温至105℃对对叔丁基苯甲酸湿品进行干燥，得到对叔丁基苯甲酸。
(3)向析晶母液中加入浓度为35％的氢氧化钠水溶液，萃取得水相，再向水相中加浓硫酸调pH至中性，对叔丁基苯甲酸析出，过滤得对叔丁基苯甲酸和含有废品硫酸钠的水相；对得到的对叔丁基苯甲酸进行干燥处理。
将步骤(2)和步骤(3)得到的对叔丁基苯甲酸混合，收集对叔丁基苯甲酸，进行色谱检测和核磁检测，结果与实施例1的结果类似。
(4)将步骤(1)对叔丁基甲苯制备时产生的水相以及步骤(3)产生的含有废品硫酸钠的水相混合，向其中加入氢氧化钠，调pH值至10，然后加入3g活性炭，30℃下搅拌2h，40℃下过滤，取滤液进行蒸水处理，得到硫酸钠固体；将得到的硫酸钠固体加入500g甲醇中，75℃回流打洗3h，然后冷却至25℃，减压过滤，得滤饼，对滤饼进行真空干燥，得硫酸钠，对得到的硫酸钠进行检测，符合二类一等品标准，为工业级硫酸钠。
对比例
对比例1
重复实施例1的过程，区别在于：(1)采用1g醋酸钴单一催化剂替换醋酸钴-醋酸锰复合催化剂；(2)以1000mL/min的速率通入空气，进行氧化反应(反应温度不变)。
发现，在对比例1中，氧化反应过程中，反应诱导期较长，并且，对比例1在析晶后得到的对叔丁基苯甲酸的产率较实施例1在析晶后得到的对叔丁基苯甲酸的产率低5％(以实施例1在析晶后得到的对叔丁基苯甲酸的产率为100％计)。
对比例2
重复实施例1的过程，区别在于：不进行采出水的控制。
发现，在析晶后产物的纯度较实施例1析晶后产物的纯度低，说明，如果不进行采出水的控制，会导致副产物的产生增多。
对比例3
重复实施例1的过程，区别在于：在步骤4中，分别采用甲苯、乙酸乙酯替换甲醇进行回流打洗。
发现，即使在经过多次回流打洗之后，得到的硫酸钠还是有明显的气味，不符合工业级应用。
实验例
实验例1色谱检测
对实施例1得到的对叔丁基苯甲酸进行色谱检测，结果如图1和表1所示。
表1：
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种对叔丁基苯甲酸的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1、利用甲苯、异丁烯和浓硫酸制备对叔丁基甲苯，然后利用得到的对叔丁基甲苯进行氧化反应；
步骤1-1、将甲苯和浓硫酸混合，通入异丁烯进行烷基化反应，反应结束后除酸，加碱水萃取，得水相和有机相，对所述有机相进行精馏处理，得到对叔丁基甲苯；
所述烷基化反应如下进行：于8~10℃反应10.5~11.5 h，
步骤1-2、将步骤1-1得到的对叔丁基甲苯转入氧化釜中，加入催化剂，通入空气进行氧化反应；
所述催化剂为醋酸钴-醋酸锰复合催化剂；于122~128℃进行氧化反应，在反应过程中进行水的采出；
所述醋酸钴-醋酸锰复合催化剂与所述对叔丁基甲苯的重量比为1：（400~600）；
以1500~2500 mL/min的速度通入空气；
醋酸钴与醋酸锰的重量比为（20~30）：1；
步骤2、氧化反应结束后进行析晶处理，然后离心、洗涤后分别得到析晶母液和第一批对叔丁基苯甲酸的湿品，再对得到的第一批对叔丁基苯甲酸的湿品进行干燥处理；
所述析晶处理为降温析晶，以5~10℃/h的降温速率进行析晶；
对叔丁基苯甲酸湿品的干燥处理如下进行：以20℃/h的升温速率升至105~110℃进行干燥；
步骤3、向步骤2得到的析晶母液中加入氢氧化钠水溶液，萃取得水相，再向水相中加浓硫酸，步骤2中残留的对叔丁基苯甲酸析出，过滤得第二批对叔丁基苯甲酸和含有废品硫酸钠的水相；
步骤4、对步骤3产生的含有废品硫酸钠的水相进行后处理，得工业级硫酸钠；
在进行后处理之前，将步骤1-1中产生的水相与步骤3产生的含有废品硫酸钠的水相混合，一起进后处理；
所述后处理包括以下步骤：
步骤4-1、向混合后的水相中加入无机碱；
所述无机碱选自氢氧化钠、碳酸氢钠和碳酸钠中的一种或几种；
步骤4-2、加入活性炭进行脱色处理，然后依次进行过滤、蒸水，得到硫酸钠固体；所述过滤为保温过滤，所述保温过滤于30~50℃下进行；
步骤4-3、将步骤4-2得到的硫酸钠固体加入有机溶剂中，进行回流，然后依次过滤、干燥，得到工业级硫酸钠；
所述有机溶剂选自甲醇和/或乙醇。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1-2中，
以2000 mL/min的速度通入空气。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1-2中，
利用冷凝方式进行水的采出。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在步骤4-2中，所述脱色处理如下进行：于15~50℃下进行0.5~5 h。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
在步骤4-2中，所述脱色处理如下进行：于20~40℃下进行1~3 h。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤4-3中，所述有机溶剂为甲醇。
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