苯酚制备工艺研究进展
2016-12-03李红艳李凌飞许伟锋
李红艳,李凌飞,许伟锋
(哈尔滨石油学院,黑龙江哈尔滨 150025)
苯酚制备工艺研究进展
李红艳,李凌飞,许伟锋
(哈尔滨石油学院,黑龙江哈尔滨 150025)
苯酚是我国工业生产过程中经常用的一种化工材料,使用的范围比较广,在空气中容易出现氧化现象,具有一定气味。苯酚在实际应用过程中,需要提高制造的技术,技术的提升需要制备工艺的提升,在生产过程中,制备工艺不断完善,为苯酚生产提高技术支持。主要从苯酚的概述、苯酚制备方法分析进行阐述苯酚制备工艺研究进展,希望为研究苯酚制备工艺的专家与学者提供理论参考依据。
苯酚;制备工艺;研究
苯酚是一种重要的化工材料,传统的苯酚工艺生产中,因为技术不成熟导致试验中反应线路过长,造成生产反应不充分的情况,这样的背景下进行生产就会出现因为反应不全造成的浪费情况。因此需要针对苯酚制备工艺进行分析,关注制造中工艺的进展,提升制造的技术。
1 苯酚概述
苯酚俗称为石炭酸,在空气中会出现氧化的现象,呈现出粉红色,气味较为明显,并且具有一定的腐蚀性,在常温下可溶性不明显。但是在温度高于65℃的时候,就会出现较强的可溶性,可以和乙醚、甘油等进行溶解。苯酚是一种重要的化工原料,可以通过其合成酚醛树脂、苯胺、烷基酚等化学材料,并作为可溶性的试剂,在合成资源中进行使用。从上述介绍中可以看出,苯酚在医学、化工和合成纤维各个方面的应用都是较为广泛的,是一种使用较多的材料。
目前来讲,生产苯酚的方法包括苯磺化法、氯苯法、甲苯、苯甲酸法和环己酮法等,也可以采用较为直接的苯氧化法,需要针对不同的环境制定不同的方法。
2 苯酚制备方法分析
2.1 异丙苯法
异丙苯法是进行苯酚制备使用最广泛的方法,占据整体制造范围的92%,对于苯酚的制造是较为重要的一种方法。其基本的制造过程包括:首先第一反应利用气相法和液相法将丙烯与苯进行反应,生成异丙苯。在异丙苯反应完全之后,进行氧化操作,从而生成氧化氢异丙苯,然后将生成的物质进行分解,从而形成苯酚和丙酮。这种苯酚的制造方法在实际生产中使用最多,主要是因为该方法本身的生产成本较低,反应过程也便于控制。但是该方法反应链过长,进行制造需要花费三个实验的过程,造成生产中环境污染较为严重。
2.2 甲苯-苯甲酸反应法
该种方法可以不用苯作为原料就可以合成苯酚,这种方法的反应包括:以空气为氧化剂,然后使用甲苯的液相作用氧化生成苯甲酸,该反应的副产物就是苯甲酸苯酯、联苯和二氧化碳等物质。然后加入催化剂,使得苯甲酸继续进行氧化,从而生成苯酚。然后通过沸塔、蒸馏等工序,形成纯正的苯酚。这种反应方法流程简单,而且空气作为氧化剂,可以重复的提取和使用,节省成本。而且,使用的原料和催化剂的毒性较小,一次性投入的成本较低,可以根据市场情况对产品的结构进行调节,是技术的创新。
例如其生产过程如下:
首先,以空气为氧化剂,使甲苯在液相中被氧化生成苯甲酸,产生的副产物主要有苯甲醛、苯甲酸苄酯、联苯、二养化碳等。如图1所示:
其次是在催化剂的作用下,苯甲酸继续被氧化生成苯酚和二养化碳。副产物有苯甲酸苯酷、苯醚、苯和焦油。反应产物经共沸塔、气提塔、精馏塔后,得纯苯酚。如图2所示:
2.3 苯直接氧化法
人们进行苯酚反应的过程中不断的将苯酚的生产工艺进行创新,寻求更加高效的生产方法,对于苯酚制造中出现的化学反应进行研究,从而提出了苯直接氧化的方法,这种苯酚制造方法,只需要一步就可以得到目标产物,节约资源,减少环境污染。一般来讲,苯直接反应的方法包括氮氧化合物氧化法和分子氧化法等。
氮氧化合物氧化法:苯的化学性质是非常稳定的,在常温的条件下不容易被氧化,但是苯酚的化学性质恰恰相反,苯酚是一种弱酸,可以和碱发生反应,而且苯酚上的羟基具有电子效应,因此在使用氮氧化合物进行氧化的过程中,需要使用一氧化二氮作为催化氧化剂,生成苯酚。该方法化学反应完整,苯酚的选择性达到90%以上。但是该方法中使用的一氧化二氮对臭氧层可能造成一定的破坏,因此该方法在现阶段还存在一定的争议。
过氧化氢氧化法:该种方法主要是以过氧化氢作为主要的氧化剂,合成苯酚,得到最后的产物为苯酚和水。这样方法不会生成其余的物质,更加清洁高效。过氧化氢作为催化剂可以分为含铜与含铁两种,含铜氧化及主要成分是硅、钛分子,直接氧化合成苯酚,使得苯酚的活力进一步增加,且反应较为温和,操作便捷。而含铁氧化剂,使用活性炭负载Fe2(SO4)3作为催化剂,C2H3N作为溶剂,过氧化氢作为氧化剂,直接反应生成苯酚,该反应的操作也较为简单便捷。
3 结束语
苯酚制造工艺是不断发展与进步的,而且直接氧化技术的出现,为制造的发展提供更好的环境,虽然现阶段的技术还不成熟,但是发展前景还是较为广阔的,是技术的进步。
[1]姜云奎.对苯酚性质的再认识[J].科技资讯,2010,(07).
[2]松文.苯酚生产技术进展与市场分析[J].精细化工原料及中间体,2010,(05).
[3]侯晓婷,刘有智.异丙苯法制苯酚氧化工艺的研究进展[J].化工中间体,2010,(09).
Research Progress in Preparation of
Li Hong-yan,Li Ling-fei,Xu Wei-feng
Phenol is a kind of chemical material commonly used in industrial production in China.It has a wide range of use,and it is prone to oxidation in the air and has certain smell.Phenol in the practical application process,the need to improve the manufacturing technology,technology upgrading equipment required to upgrade the process,in the production process,the continuous improvement of the preparation process is to improve the production of phenol technical support.In this paper,the preparation of phenol from the overview,analysis of phenol preparation methods described in the phenol preparation process,hoping to study the preparation of phenol experts and scholars to provide theoretical basis for reference.
phenol;preparation technology;study
TQ241.1
B
1003-6490(2016)08-0048-02
2016-08-18
李红艳(1984—),女,黑龙江哈尔滨人,讲师,主要研究方向为物理化学。