邻苯基苯酚工业化生产


  摘 要 邻苯基苯酚主要用于水果、蔬菜的杀菌保鲜,合成阻燃型塑料、纤维及聚酯、印染助剂,表面活性剂,LED发光母体材料,感光材料,日用化工,医药和高分了材料等领域。邻苯基苯酚及其钠盐作为防腐杀菌剂还可用于化妆品、木材、皮革、纤维和纸张等。
  关键词 邻苯基苯酚;LED;印染助剂
  中图分类号 TQ 文献标识码 A文章编号 1673-9671-(2011)121-0192-01
  
  1 概述
  邻苯基苯酚主要用于水果、蔬菜的杀菌保鲜,合成阻燃型塑料、纤维及聚酯、印染助剂,表面活性剂,LED发光母体材料,感光材料,日用化工,医药和高分了材料等领域。邻苯基苯酚及其钠盐作为防腐杀菌剂还可用于化妆品、木材、皮革、纤维和纸张等。
  邻苯基苯酚还有其他作途,例如制备油溶性邻苯基苯酚甲醛树脂等,用来制备对水和碱稳定性极好的油漆,用于生产非离子型乳化剂及合成燃料,亦可用作疏水性合成纤维氯纶、绦纶等载体染色时的载体。由制备的2-氯-4苯基苯酚可用作除莠剂和消毒剂。邻苯基苯酚还可制备优良的阻燃塑料,具有广阔应用前景。
  目前国内外主要有三种合成方式:①磺化法,生产苯酚的蒸馏残 液分离生产;②邻苯偶合;③环己酮缩合法。
  本法采用第三种工艺合成路线,相對于第二种工艺路线来说,其具有操作简便,原料便宜等特点。另外,该工艺环境污染小,大部分原料可回收套用。因此,该路线的开发应用,对于邻苯基苯酚在工业化生产中具有非常重要的意义。
  2 邻苯基苯酚性质
  中文名:邻苯基苯酚 2-羟基联苯;
  英文名:o-phenylphenol;
  分子式:C12H100;
  分子量:170.20;
  结构式:
  
     
  
  外观:白色或浅黄色或淡红色粉末、薄片或块状物,具有微弱的酚味;
  熔点:55.5 ℃-57.5 ℃;
  沸点:283 ℃-286 ℃;
  溶解性:微溶于水,易溶于甲醇、丙酮、苯、二甲苯、三氯乙烯、二氯苯等有机溶剂。
  3 合成工艺
  双聚体合成:
  双分子环已酮缩合脱水反应生成双聚体:
  
  
  3.1 双聚体合成
  1)缩合。在2 000 L缩合反应釜中投入1 200 L环己酮,加入5 kg固体酸性催化剂,开启合成釜夹套升温,在100 ℃-120 ℃条件下,发生缩合反应,生成双聚体(注:二聚酮)混合液。反应生成的水与少量环己酮一起蒸出,冷凝后收集在油水分离器中。
  2)水洗、碱洗。对缩合后生成的缩合液进行水洗,通过在釜中沉降分离,下层为含催化剂的水层进入下批料进行反应,上层油层进入2 000 L碱洗釜,洗去油层中夹带的催化剂。
  水洗:将缩合液用反应生成的水进行洗涤,洗涤主要目的是将溶液的催化剂溶于水中,静置分层1 h,分去水层,水层含催化剂,下次再投入缩合釜,循环套用催化剂。
  碱洗:将水洗分离得到的油相加入到碱洗釜中,加入碳酸钠溶液进行洗涤,碱洗主要目的是利用碱中和油相中夹带的催化剂,进一步洗去油相中的杂质,并调节溶液的pH值,碱洗后水相可循环去配制碱液,循环一定次数后蒸出水和溶解的环己酮,残渣为催化剂盐渣,送去焚烧处理。油相去环己酮精馏工序。
  3)环己酮精馏。环己酮精馏:将缩合反应釜油相泵入粗蒸塔,在110 ℃左右蒸出环己酮和水。温度达115 ℃后蒸馏釜内剩余液体真空吸入精蒸塔。
  4)双聚体精馏:开启精蒸塔再沸器蒸汽阀门,开启罗茨真空机组真空,待有塔顶有物料时回流2 h,接收前馏分,前馏分作为反应原料再次合成使用,取样分析双聚体含量达到99%,接收成品双聚体,中途每隔15 min取样分析含量,当含量下降到98%,停止双聚体精蒸,釜残留存釜中,待10次后取样分析双聚体含量小于10%,放釜残去焚烧。
  3.2 双聚体脱氢
  1)脱氢。将环己酮二聚体经固定床反应器在催化剂(Pt/Al2O3)作用下,在360 ℃-400 ℃条件下,发生脱氢反应,生成OPP与氢气。脱氢反应生成的尾气主要为氢气,经过滤吸附后,送氢气气柜储存。
  2)精制。粗品OPP精制分为精馏和重结晶两个部分:①前馏分精馏:主要目的除去产品含有低沸物,回收反应液中的双聚体及苯酚等副产物;②OPP精馏:通过对脱去前馏份的粗OPP进行精馏可直接得到一部分OPP含量≥99.5%的产品,中间馏份和塔底含高沸物的OPP馏份通过发汗结晶和溶剂重结晶操作步骤提纯得到OPP含量≥99.5%的产品。
  4 分析与讨论
  1)合成反应的催化剂的量要严格控制。
  2)合成反应的时间不能太长,也不能太短,太长了双聚体有在酸性条件下继续反应成为三聚体,太短转化率太低。
  3)根据多次实验结果,脱氢反应的温度370 ℃-380 ℃最为合适,超过380 ℃会导至脱氢副产物增多,影响收率,严重的还会产生焦化。
  4)脱氢反应中需要通氢气,这样能够延长催化剂的活性。
  5)根据多次实验结果的比较,脱氢反应采用Pt/Al203贵金属催化剂,能够极大的提高转化率。
  
  
  
  参考文献
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  [2]李玉华.邻苯基苯酚[J].精致与专用化学品,2002,1(16):8-9.
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  [5]李云蜂.邻苯基苯酚市场潜力巨大亟待开发生产[J].医药化工,2004,6:11-13.

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