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邻苯二甲酸酐

[拼音]:linben’erjiasuangan

[外文]:phthalic anhydride

  简称苯酐;又名酞酸酐。无色针状晶体,熔点131℃,沸点284.5℃,易升华。工业上以邻二甲苯或萘为原料生产。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,也是一种重要的染料中间体。

1896年,德国巴登苯胺纯碱公司首先提出由萘液相氧化制苯酐的方法。1920年德国冯海登化学公司建立由萘气相催化氧化制苯酐的生产装置;但萘来源有限,价格较贵,使苯酐发展受到限制。石油化工的发展提供了大量价廉的邻二甲苯。以邻二甲苯为原料生产苯酐,产品的碳原子数和原料碳原子数一样,与萘作原料相比消除了氧化降解,减少氧气需要量及反应放热量,因而促使开展邻二甲苯氧化制苯酐的研究,1945年美国首先实现该法的工业化生产。以后,催化剂的不断改进以及新的高负荷、高原料空气比和高产率催化剂的采用,大大提高了经济效益,现各国均主要采用此法生产苯酐。1985年,世界苯酐产量约为2.9Mt,其中80%左右由邻二甲苯生产。

邻二甲苯氧化法

其主反应为:

此外,由副反应还生成苯甲酸、顺丁烯二酸酐等。该反应为强放热反应,因此选择适宜的催化剂(高活性和高选择性)和移出反应热以抑制深度氧化反应,是工业过程的关键。由此而开发了多种不同的生产方法。

工业生产方法一般是采用以五氧化二钒为主的钒系催化剂(见金属氧化物催化剂)进行邻二甲苯的气相氧化。1974年,开发了高负荷表面涂层的钒系催化剂,催化剂载体是惰性的无孔瓷球、刚玉球和碳化硅球等。近来,又选用环状载体制备催化剂。这种新型催化剂可以减少因内扩散引起的深度氧化反应,从而提高了苯酐的收率、选择性和催化剂的负荷。反应器多采用列管式固定床。典型工艺过程(见图)是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入反应器,在400~460℃下进行氧化反应,进料空速2000~3000h-1,空气中邻二甲苯浓度40~60g/m3(标准),反应热由管外循环的熔盐带出。

反应产物进入蒸汽发生器,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后放空,或用催化燃烧法净化后再放空。粗苯酐经减压精馏由塔顶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。(见彩图)

萘氧化法

此法制苯酐的主反应为:

副反应生成萘醌、顺丁烯二酸酐等。所用催化剂也是钒系催化剂。工艺过程与邻二甲苯氧化相似。萘氧化的反应器有列管式固定床和流化床两种。流化床反应器的反应热由反应器内的冷却管移走。流化床催化剂的粒度要求有一适宜的范围,通常为40~300μm。使用流化床的优点是:反应器可以在比较均匀的温度、较高的原料-空气比下操作,产物较易捕集。

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文章名称:《邻苯二甲酸酐》
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