李傳奇(浙江龍盛化工研究有限公司,浙江 紹興 312300)
在新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)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(chē)領(lǐng)域中的輪胎或者其他材質(zhì)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(guò)研究比較不同的工藝合成方式,探討出一種更加環(huán)保,同時(shí)效率更高的工藝合成方式。
間苯二酚多為無(wú)色或者類(lèi)白色,在陽(yáng)光作用下會(huì)緩慢變成粉紅色,是重要的化學(xué)原料之一。間二苯酚加入氯化鋅與鄰苯二甲酸酐可以反應(yīng)成一種苯二酚酞的物質(zhì),脫水之后可以成為一種熒光素。
間苯二酚最早通過(guò)天然的樹(shù)脂堿熔或蒸餾獲得,現(xiàn)在大多采用傳統(tǒng)的工藝方式,間苯二酚在工藝應(yīng)用上有著非常重要的用途,比如汽車(chē)輪胎、膠管、木材、建筑材料、瓷器以及金屬等粘合。同時(shí),間苯二酚也可以合稱(chēng)為熒光劑,除此之外,間苯二酚在醫(yī)藥行業(yè)也得到廣泛運(yùn)用,類(lèi)似驅(qū)蟲(chóng)藥、抗結(jié)核、除草劑等等。
間苯二酚在橡膠輪胎和木材粘結(jié)上需求較大,除此之外,醫(yī)藥、農(nóng)藥、熒光劑等生產(chǎn)商對(duì)間苯二酚的需求較大。目前國(guó)際市場(chǎng)上間苯二酚相對(duì)處于不平衡狀態(tài),需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于生產(chǎn)商的公積,因此,我國(guó)的間苯二酚產(chǎn)品也急需提高工藝水平,提高其生產(chǎn)量,走出國(guó)門(mén),積極參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。
相比美國(guó)和日本,我國(guó)的間苯二酚總產(chǎn)量較低,主要是用于輪胎浸膠,目前隨著輪胎的生產(chǎn)不斷增長(zhǎng),間苯二酚的需求也隨之日益增長(zhǎng)。另一方面,木材的粘結(jié)消費(fèi)隨著房屋裝修也大幅度增加,間苯二酚目前的產(chǎn)量和工藝還不能滿足國(guó)內(nèi)的需求,作為一種日益精細(xì)化的化工產(chǎn)品,間苯二酚存在較大的發(fā)展空間,具備較好的發(fā)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(xué)反應(yīng)方式,以下為四種工藝技術(shù)的介紹:
磺化堿熔法主要利用苯與發(fā)煙硫酸產(chǎn)生磺化反應(yīng),然后與煙硫酸進(jìn)行二次磺化,然后經(jīng)過(guò)堿中和、無(wú)水氫氧化鈉進(jìn)行堿熔、稀釋、過(guò)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(jīng)過(guò)氧化處理,分層水解成間苯二酚。然后通過(guò)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(jìn)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(chǎn)量。
芳化法是通過(guò)環(huán)己二酮1,3脫氫獲得間苯二酚,采用不同的制備方式,通過(guò)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(yè)應(yīng)用比較少,相應(yīng)的報(bào)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(guò)高溫反應(yīng)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(fù)雜,應(yīng)用也比較少。
苯磺化堿熔法合成工藝是一種簡(jiǎn)單的工藝方法,由于技術(shù)比較成熟,花費(fèi)較小,大多數(shù)生產(chǎn)商采用此種合成工藝。對(duì)比而言,此種方式比較簡(jiǎn)單,不用消耗大量成本,同時(shí)產(chǎn)量相對(duì)比較高
間二異丙苯氧化法于1967年研發(fā)成功,此種方法給環(huán)境帶來(lái)的污染小,花費(fèi)比較低,流程相對(duì)簡(jiǎn)單,間苯二酚的回收率較高,同時(shí)此種工藝的環(huán)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(chuàng)新,但采用此種合成工藝間苯二酚產(chǎn)量較低,在工業(yè)上應(yīng)用比較少,設(shè)備的購(gòu)買(mǎi)也相對(duì)比較困難,對(duì)于生產(chǎn)商而言,不利于提高生產(chǎn)效率。雖然這種方法的污染相對(duì)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(shí)反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng),也反應(yīng)條件要求相對(duì)比較苛刻,雖然工藝上比較成熟,但對(duì)設(shè)備要求比較高,很難實(shí)現(xiàn)規(guī)模化效益。
間苯二酚作為一種化工中間體,隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,其需求量也越來(lái)越大,就目前市場(chǎng)主要用途而言,主要用于汽車(chē)領(lǐng)域中的輪胎或者其他材質(zhì)的粘合。間苯二酚合成工藝種類(lèi)比較多,有些比較傳統(tǒng)、技術(shù)成熟以及應(yīng)用廣,有些比較創(chuàng)新,目前應(yīng)用的較少。我國(guó)目前采用的以傳統(tǒng)工藝方式-磺化堿熔法為主,但是這種方式產(chǎn)品質(zhì)量不高,同時(shí)容易帶來(lái)環(huán)境污染等問(wèn)題。本文對(duì)比這幾種工藝,本文認(rèn)為間二異丙苯氧化合成方法相對(duì)比較創(chuàng)新,操作方式比較簡(jiǎn)單,間苯二酚的產(chǎn)量也比較高,是環(huán)保型的工藝的代表,值得國(guó)內(nèi)廠商研究和探索。
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