间苯二酚的低污染合成工艺研究
2015-03-25李传奇浙江龙盛化工研究有限公司浙江绍兴312300
李传奇(浙江龙盛化工研究有限公司,浙江 绍兴 312300)
在新的经济增长刺激下,间苯二酚作为一种化工用品的需求也日益增加,主要用于汽车领域中的轮胎或者其他材质的粘合。目前,磺化碱熔合成工艺制成间苯二酚这种方式比较普遍,但这种方式污染较高,本文希望通过研究比较不同的工艺合成方式,探讨出一种更加环保,同时效率更高的工艺合成方式。
1 间苯二酚工艺
1.1 间苯二酚的含义和用途
间苯二酚多为无色或者类白色,在阳光作用下会缓慢变成粉红色,是重要的化学原料之一。间二苯酚加入氯化锌与邻苯二甲酸酐可以反应成一种苯二酚酞的物质,脱水之后可以成为一种荧光素。
间苯二酚最早通过天然的树脂碱熔或蒸馏获得,现在大多采用传统的工艺方式,间苯二酚在工艺应用上有着非常重要的用途,比如汽车轮胎、胶管、木材、建筑材料、瓷器以及金属等粘合。同时,间苯二酚也可以合称为荧光剂,除此之外,间苯二酚在医药行业也得到广泛运用,类似驱虫药、抗结核、除草剂等等。
1.2 间苯二酚的未来发展
间苯二酚在橡胶轮胎和木材粘结上需求较大,除此之外,医药、农药、荧光剂等生产商对间苯二酚的需求较大。目前国际市场上间苯二酚相对处于不平衡状态,需求量远远大于生产商的公积,因此,我国的间苯二酚产品也急需提高工艺水平,提高其生产量,走出国门,积极参与国际竞争。
相比美国和日本,我国的间苯二酚总产量较低,主要是用于轮胎浸胶,目前随着轮胎的生产不断增长,间苯二酚的需求也随之日益增长。另一方面,木材的粘结消费随着房屋装修也大幅度增加,间苯二酚目前的产量和工艺还不能满足国内的需求,作为一种日益精细化的化工产品,间苯二酚存在较大的发展空间,具备较好的发展前景。
2 间苯二酚工艺低污染的工艺对比
2.1 间苯二酚主要合成工艺
磺化碱熔法、间二异丙苯氧化法、芳化法和取代法四种合成工艺为间苯二酚的主要合成工艺。不同合成工艺采取了不同的化学反应方式,以下为四种工艺技术的介绍:
磺化碱熔法主要利用苯与发烟硫酸产生磺化反应,然后与烟硫酸进行二次磺化,然后经过碱中和、无水氢氧化钠进行碱熔、稀释、过滤、萃取、蒸馏最终获得间苯二酚。
间二异丙苯氧化法主要利用苯与丙烯烷基化作用形成间二异丙苯,经过氧化处理,分层水解成间苯二酚。然后通过酸解和分解,提高间苯二酚的最终收率。这种合成工艺有许多改进的方式,可以采取不同的氧化或者分解方式提高间苯二酚的产量。
芳化法是通过环己二酮1,3脱氢获得间苯二酚,采用不同的制备方式,通过水解或者高温催化的作用合成间苯二酚。这种方式目前在工业应用比较少,相应的报道也较少。
基因取代法有氯的取代和氨基的取代,前者以邻氯苯酚为原料,通过高温反应提取间苯二酚,后者是先获得间苯二胺,然后采用氨基取代方式获得间苯二酚。这种方式由于比较复杂,应用也比较少。
2.2 间苯二酚的工艺对比
苯磺化碱熔法合成工艺是一种简单的工艺方法,由于技术比较成熟,花费较小,大多数生产商采用此种合成工艺。对比而言,此种方式比较简单,不用消耗大量成本,同时产量相对比较高
间二异丙苯氧化法于1967年研发成功,此种方法给环境带来的污染小,花费比较低,流程相对简单,间苯二酚的回收率较高,同时此种工艺的环境污染较小,日本采取的主要是此种工艺方式。
芳化法合成工艺方法比较创新,但采用此种合成工艺间苯二酚产量较低,在工业上应用比较少,设备的购买也相对比较困难,对于生产商而言,不利于提高生产效率。虽然这种方法的污染相对比较小,目前采纳这种合成工艺也比较少。
基因取代法方式由于以二硝基苯为原料,容易造成比较的污染,同时反应时间较长,也反应条件要求相对比较苛刻,虽然工艺上比较成熟,但对设备要求比较高,很难实现规模化效益。
3 结语
间苯二酚作为一种化工中间体,随着经济的高速发展,其需求量也越来越大,就目前市场主要用途而言,主要用于汽车领域中的轮胎或者其他材质的粘合。间苯二酚合成工艺种类比较多,有些比较传统、技术成熟以及应用广,有些比较创新,目前应用的较少。我国目前采用的以传统工艺方式-磺化碱熔法为主,但是这种方式产品质量不高,同时容易带来环境污染等问题。本文对比这几种工艺,本文认为间二异丙苯氧化合成方法相对比较创新,操作方式比较简单,间苯二酚的产量也比较高,是环保型的工艺的代表,值得国内厂商研究和探索。
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