化学词典告诉你苯酐是什么以及苯酐生产工艺及用途内容,苯酐是一种重要的染料中间体,被广泛用于制造增塑剂(邻苯二甲酸酯)、不饱和聚酯、醇酸树脂等。因其独特的性质,苯酐应密封阴凉保存。
苯酐是什么
苯酐又称邻苯二甲酸酐、酞酐C8H4O3,英文简写为PA,是邻苯二甲酸分子内脱水形成的环状酸酐。为具有特殊气味的白色、针状晶体。分子量148.11。密度为1.53g/cm3(4℃)。熔点130.8℃。沸点284℃(升华)。爆炸极限10.5%(193℃)、1.7%(140℃)。易溶于热水,在热水中溶解为酞酸;亦可溶于醇;难溶于二硫化碳;微溶于冷水,作为一种重要的有机化工原料,主要用于生产塑料增塑剂、醇酸树脂、染料、不饱和树脂以及某些医药和农药。
苯酐生产工艺
方法一
其制备方法是由萘或邻二甲苯催化氧化,现在国内大部分已采用邻二甲苯氧化,现分述如下。
(1)萘氧化法
有沸腾床和固定床法,国内主要采用沸腾床。其工艺是:将热空气送入装有钒催化剂(V2O5)的沸腾床氧化器中升温至300~340℃,将催化剂活化数小时,然后将空气送入氧化器,将熔化的萘喷入氧化器催化层中,反应温度360~380℃,反应后产生的苯酐气体经沸腾床顶部的过滤管滤去催化剂后,经过冷凝器多级冷凝,尾气再经水喷淋塔吸收,将热机油送人热熔冷凝器的翅片管中,苯酐熔成液体,流入储槽即为粗品,分别用浓硫酸处理,碳酸钠中和,然后精馏得成品。
(2)邻二甲苯氧化法
本法分固定床法和沸腾床法(流化床法)。
①流化床法 以钒一钾一锑的氧化物为活性组分,以扩孔硅胶为载体,制成粉状催化剂,在流化床内进行氧化反应,邻二甲苯与空气在气化器内混合后进入流化床反应器,反应温度365~380℃下进行。
②固定床法 以五氧化二钒为主的钒系催化剂,在列管式固定床进行。将过滤后的无尘空气经压缩、预热与气化的邻二甲苯蒸气混合后进人反应器,在400~460℃进行氧化反应,进料空速2000~3000h-1,空气中的邻二甲苯浓度40~60g/m2,反应热由管外循环熔盐带出。反应产物进入蒸气发生器,被冷却的反应气经进一步冷却回收粗苯酐,尾气经水洗回收顺丁烯二酸酐,粗苯酐经减压粗馏,塔顶分馏出低沸点的顺丁烯二酸酐等,塔底物料再真空精馏,得到苯酐成品。
方法二
目前在工业生产中有两种苯酐原料路线,即邻二甲苯法(简称邻法)和萘法。生产工艺有三种:固定床氧化法、流化床气相氧化法和液相法。世界苯酐生产中以邻法固定床氧化技术为主,大约占苯酐生产总能力的80%以上。1.邻二甲苯氧化法一般采用以五氧化二钒为主的钒系催化剂进行邻二甲苯的气相氧化,反应器多数为列管式固定床。将过滤后的无尘气经压缩、预热,与气化的邻二甲苯蒸气混合后进入反应器,在400-460℃进行氧化反应,进料空速2000-3000h-1,空气中邻二甲苯浓度40-60g/m2(标准),反应热由管外循环的熔盐带出。反应产物进入蒸气生器,被冷却的反应气经进一步冷却,回收粗苯酐。尾气经水洗回收顺丁烯二酸酐后放空。粗苯酐经减压粗馏,由塔丁分离出低沸点的顺丁烯二酸酐,甲基顺丁烯二酸酐及苯甲酸等;塔底物料经真空精馏,得到苯酐产品。原料消耗定额:邻二甲苯(98%)1138kg/t。2.萘催化氧化法萘熔融气化后与空气在沸腾床或固定床反应器内,在催化剂五氧化二钒存在下,催化氧化生成苯酐气体,经冷凝热熔而得粗酐,通过热处理后再经减压蒸馏、冷凝、分离而得精苯酐。原料消耗定额:萘(95%以上)11250kg/t。
苯酐的用途
邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯都是重要的增塑剂。邻苯二甲酸酐与多元醇(如甘油、季戊四醇)缩聚生成聚芳酯树脂,用于油漆工业;若与乙二醇和不饱和酸缩聚,则生成不饱和聚酯树脂,可制造绝缘漆和玻璃纤维增强塑料。邻苯二甲酸酐也是合成苯甲酸、对苯二甲酸的原料,也用于药物合成。
责任编辑:qxl
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