李傳奇(浙江龍盛化工研究有限公司,浙江 紹興 312300)
在新的經濟增長刺激下,間苯二酚作為一種化工用品的需求也日益增加,主要用于汽車領域中的輪胎或者其他材質的粘合。目前,磺化堿熔合成工藝制成間苯二酚這種方式比較普遍,但這種方式污染較高,本文希望通過研究比較不同的工藝合成方式,探討出一種更加環保,同時效率更高的工藝合成方式。
間苯二酚多為無色或者類白色,在陽光作用下會緩慢變成粉紅色,是重要的化學原料之一。間二苯酚加入氯化鋅與鄰苯二甲酸酐可以反應成一種苯二酚酞的物質,脫水之后可以成為一種熒光素。
間苯二酚最早通過天然的樹脂堿熔或蒸餾獲得,現在大多采用傳統的工藝方式,間苯二酚在工藝應用上有著非常重要的用途,比如汽車輪胎、膠管、木材、建筑材料、瓷器以及金屬等粘合。同時,間苯二酚也可以合稱為熒光劑,除此之外,間苯二酚在醫藥行業也得到廣泛運用,類似驅蟲藥、抗結核、除草劑等等。
間苯二酚在橡膠輪胎和木材粘結上需求較大,除此之外,醫藥、農藥、熒光劑等生產商對間苯二酚的需求較大。目前國際市場上間苯二酚相對處于不平衡狀態,需求量遠遠大于生產商的公積,因此,我國的間苯二酚產品也急需提高工藝水平,提高其生產量,走出國門,積極參與國際競爭。
相比美國和日本,我國的間苯二酚總產量較低,主要是用于輪胎浸膠,目前隨著輪胎的生產不斷增長,間苯二酚的需求也隨之日益增長。另一方面,木材的粘結消費隨著房屋裝修也大幅度增加,間苯二酚目前的產量和工藝還不能滿足國內的需求,作為一種日益精細化的化工產品,間苯二酚存在較大的發展空間,具備較好的發展前景。
磺化堿熔法、間二異丙苯氧化法、芳化法和取代法四種合成工藝為間苯二酚的主要合成工藝。不同合成工藝采取了不同的化學反應方式,以下為四種工藝技術的介紹:
磺化堿熔法主要利用苯與發煙硫酸產生磺化反應,然后與煙硫酸進行二次磺化,然后經過堿中和、無水氫氧化鈉進行堿熔、稀釋、過濾、萃取、蒸餾最終獲得間苯二酚。
間二異丙苯氧化法主要利用苯與丙烯烷基化作用形成間二異丙苯,經過氧化處理,分層水解成間苯二酚。然后通過酸解和分解,提高間苯二酚的最終收率。這種合成工藝有許多改進的方式,可以采取不同的氧化或者分解方式提高間苯二酚的產量。
芳化法是通過環己二酮1,3脫氫獲得間苯二酚,采用不同的制備方式,通過水解或者高溫催化的作用合成間苯二酚。這種方式目前在工業應用比較少,相應的報道也較少。
基因取代法有氯的取代和氨基的取代,前者以鄰氯苯酚為原料,通過高溫反應提取間苯二酚,后者是先獲得間苯二胺,然后采用氨基取代方式獲得間苯二酚。這種方式由于比較復雜,應用也比較少。
苯磺化堿熔法合成工藝是一種簡單的工藝方法,由于技術比較成熟,花費較小,大多數生產商采用此種合成工藝。對比而言,此種方式比較簡單,不用消耗大量成本,同時產量相對比較高
間二異丙苯氧化法于1967年研發成功,此種方法給環境帶來的污染小,花費比較低,流程相對簡單,間苯二酚的回收率較高,同時此種工藝的環境污染較小,日本采取的主要是此種工藝方式。
芳化法合成工藝方法比較創新,但采用此種合成工藝間苯二酚產量較低,在工業上應用比較少,設備的購買也相對比較困難,對于生產商而言,不利于提高生產效率。雖然這種方法的污染相對比較小,目前采納這種合成工藝也比較少。
基因取代法方式由于以二硝基苯為原料,容易造成比較的污染,同時反應時間較長,也反應條件要求相對比較苛刻,雖然工藝上比較成熟,但對設備要求比較高,很難實現規模化效益。
間苯二酚作為一種化工中間體,隨著經濟的高速發展,其需求量也越來越大,就目前市場主要用途而言,主要用于汽車領域中的輪胎或者其他材質的粘合。間苯二酚合成工藝種類比較多,有些比較傳統、技術成熟以及應用廣,有些比較創新,目前應用的較少。我國目前采用的以傳統工藝方式-磺化堿熔法為主,但是這種方式產品質量不高,同時容易帶來環境污染等問題。本文對比這幾種工藝,本文認為間二異丙苯氧化合成方法相對比較創新,操作方式比較簡單,間苯二酚的產量也比較高,是環保型的工藝的代表,值得國內廠商研究和探索。
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