_间苯二甲酸制备工艺的研究进展
对间二甲苯及其生产技术的探讨
对间二甲苯及其生产技术的探讨摘要：间二甲苯是混合二甲苯的成分之一。
在混合二甲苯的3种异构体中，间二甲苯的含量最高。
70年代以后，日本三菱瓦斯化学公司开发了络合法分离高纯度间二甲苯的生产工艺。
高纯度间二甲苯分离工艺的开发，为间二甲苯的工业应用提供了前提条件。
目前，间二甲苯生产间苯二甲酸的工业应用已具有一定的规模。
关键词：间二甲苯生产技术磺化法间二甲苯(MX) 是混合二甲苯和C8 芳烃的一种组分。
混合二甲苯含邻二甲苯(OX)、对二甲苯(PX) 和MX 3 种二甲苯异构体；C8芳烃除含有以上3 种二甲苯异构体之外, 一般还含有乙苯。
在混合二甲苯中，MX 的含量最大，但是目前它在工业上的用量却远不及其它两种异构体，这主要是MX 的性质与其它异构体的性质接近，特别是MX和PX的沸点相差很小，长期以来人们找不到用比较经济的方法从异构体中分离出高纯度MX 的方法。
一、间二甲苯与乙苯等的比较一种二甲苯异构体和乙苯由于结构相似而具有相似的物理性质。
邻二甲苯和间二甲苯的沸点差是 5.29℃，对二甲苯和乙苯的沸点差是2.18℃，对二甲苯和间二甲苯的沸点差是0.75℃。
4种异构体中，对二甲苯的凝固点与其它种相差较大。
对二甲苯与间二甲苯的沸点差小，传统精馏方法不能分离这两种异构体。
目前采用的方法有吸附分离法、深冷结晶法、反应蒸馏法、共沸蒸馏法、磺化法等。
其中吸附法和磺化法是可以直接生产间二甲苯的工亚化方法磺化法是比较落后的工艺，但我国目前仍在沿用深冷结晶法和吸附法是可以直接生产对二甲苯的工业化方法反应蒸馏法、共沸蒸馏法可以直接分离出间二甲苯，但目前还未见工业化报道。
二、间二甲苯的生产技术1.吸附分离法吸附分离法是70年代工业化并迅速处于领先地位的二甲苯分离方法。
吸附分离法先用于分离对二甲苯，代表性的技术是UOP公司的工艺和日本Toray公司的Aromax工艺。
以后，UOP公司又开发了吸附分离二甲苯的Sorbex工艺。
国内江苏省丹阳市东联化工有限公司8000t/a间二甲苯装置采用“异沟－吸附分离”工艺，以邻二甲苯为原料，采用气相分子筛RAX1吸附分离间二甲苯。
间苯二甲酸生产技术进展及市场分析
件苛刻而很快关闭。 １ ３ 间苯二腈 水解 法 ．
间苯 二腈水 解 法是 间二 甲苯在 Ｖ， ｒＢ催 化 Ｃ， 剂 体 系 中 ， 氨 、 存 在 下 ， 制 反 应 温 度 在 在 氧 控 ３０— ０ ＝ ０ ４０ｃ进行 氨氧化 而得 到 问苯 二 腈 ， 【 间苯 二
在 氧化 反应 条件 、 化剂 、 催 废水 处理及 残渣 处理 等 方面 ， 主要 的生产工 艺 没有根本 的变化 。 其
２ １ 氧化反 应条 件 ．
征 ， 发 生成 盐 、 水 、 可 脱 加氢 、 卤化 等 反应 ， 醇 酸 在 树脂涂 料 、 聚酯 （ Ｅ ） Ｐ Ｔ 树脂 、 饱 和聚酯 （ Ｐ 树 不 Ｕ Ｒ） 脂 、 种纤维 、 特 热熔 黏合 剂 、 印刷 油 墨 、 聚酯纤 维染 色改性 以及树 脂增 塑等方 面具 有广 泛 的用 途 。
２１ ０ １年 ８月
李玉芳等 ． 间苯二 甲酸生产技术进展及市场分析
２ ９
间苯 二 甲酸 生 产 技 术 进 展 及 市 场 分 析
李玉芳 ，李 明
（ 北京江 宁化 工技术研究所 ， 北京 １０ ７ ） ００ ６ ［ 摘 要］ 介绍 了间苯 二 甲酸（Ｐ 的生产方法及 其技 术进展 ， ＩＡ） 分析 了国 内外 间苯二 甲酸 的
苯氧化制备问苯二 甲酸的反应 ， 考察 了各 因素对 反应 的影 响 ， 定 了适 宜 的反 应 条件 。在 间二 甲 确 苯用 量 ０ ５ｍ 乙酸钴 催 化剂 用 量 ０ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ，促进 ． Ｌ， ．５ｇ
剂溴 化钠用 量 ０ ０ ， 乙酸 溶剂 用量 ２ ， ．２ｇ冰 ０ｍＬ 反 应 温 度 ９ ℃ ， 应 时 间 ８ ｈ 氧 气 流 速 １０ Ｏ 反 ， ０ ｍｌ ｉ的条 件下 ， Ｍｍｎ 间二 甲苯转 化率达 到 １０ ， ０ ％ 间 苯 二 甲酸收率 达 到 ９ ．６ 。 以溴化 纳 作 为 氧化 ８３ ％ 促 进剂 明显缩 短 了间二 甲苯 氧化制 间苯 二 甲酸反 应 的诱 导期 。 华东 理工 大 学 龙 湘 犁 等 开 发 了一 种 用 问
间苯二甲酸液相催化氧化合成间苯二酚研究
间苯二甲酸液相催化氧化合成间苯二酚研究资讯类型：行业新闻 加入时间：2008年1月15日16:15间苯二甲酸液相催化氧化合成间苯二酚研究崔建新 肖如亭(天津理工大学生物与化工学院 天津300191) 摘要:以间苯二甲酸为起始原料，在催化剂铜和助剂铁作用下，以空气中的分子氧作氧化剂，通过液相催化氧化继而水解制得间苯二酚。
通过系列实验考察了温度、催化剂及助剂用量、空气流量、搅拌强度、水解条件等因素对反应的影响，确定了反应条件:反应温度250℃，催化剂用量7%，助剂用量7%，空气流量0.2L/min ，搅拌强度Zo r/min ，水解温度230℃，水解时间Zh 。
在此条件下间苯二甲酸转化率32.3%，间苯二酚收率18.9%。
关键词:间苯二甲酸;催化氧化;间苯二酚中图分类号:0623.1 文献标识码:A 文章编号:1009一9212(2006)06一0037一041.前言间苯二酚是一种重要的精细化工原料和有机中间体，广泛用于农药、染料、涂料、医药、胶粘剂、橡胶、塑料、电子化学品等领域。
当前间苯二酚的市场相当大，国内间苯二酚需求一直快速增长，尤其是汽车工业的迅猛发展带动了轮胎橡胶的需求，导致间苯二酚的需求量激增，至2以)4年，国内需求量已超过10《XX)t ，表观消费量已占全球消费总量的22.5%，中国已经逐步成为世界间苯二酚的消费中心比2]。
但目前间苯二酚大部分依赖进口，故其合成方法的研究尤显重要。
制备间苯二酚有磺化碱熔法[2]、间二异丙苯法[州、1，3一环己二酮芳化法[7]、间二氯苯[8]和间苯二胺水解法[9-川等诸多方法，其中除了磺化碱熔法和间二异丙苯法用于工业生产之外，其它合成方法大多由于环境污染或经济效益问题而难以工业化。
在工业化生产的两种工艺中，磺化碱熔法污染严重，但因技术成熟应用较广;间二异丙苯法工艺复杂，其技术仅为少数公司掌握，因其环保为业界所称道且具备较好的经济性，一直以来各国都致力于此技术的研究，当前采用此法合成的间苯二酚产量已超过世界间苯二酚总产量的三分之一。
【CN110003246A】一种间苯二甲酸配合物及其制备方法与应用【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910350648.4(22)申请日 2019.04.28(71)申请人 北京石油化工学院地址 102600 北京市大兴区黄村清源北路19号(72)发明人 王浩 郝学敏 郭文莉 李树新 伍一波 商育伟 杨丹 (74)专利代理机构 北京凯特来知识产权代理有限公司 11260代理人 郑立明 付久春(51)Int.Cl.C07F 3/06(2006.01)C09K 11/06(2006.01)G01N 21/64(2006.01)(54)发明名称一种间苯二甲酸配合物及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种间苯二甲酸配合物及其制备方法与应用，该间苯二甲酸配合物化学式为C 18H 14N 2O 4Zn，分子量为387.72，化学结构式为[Zn (C 8H 4O 4)(C 10H 8N 2)]，其中，C 8H 4O 4为去两个氢的间苯二甲酸，C 10H 8N 2为3,3-联吡啶。
将间苯二甲酸、3,3-联吡啶与硝酸锌混合，并加入到由N ,N -二甲基甲酰胺和乙醇按体积1:1混合的溶液中，搅拌10分钟，然后置于95℃的烘箱中静止72h，冷却后即得到间苯二甲酸配合物。
该间苯二甲酸配合物对铁离子具有很高的灵敏度和选择性，可用作高灵敏度、高选择性的识别铁离子的荧光探针，其原料简单且制备工艺简单、化学组分易于控制、可重复性好，易实现高产量生产。
权利要求书2页 说明书5页 附图2页CN 110003246 A 2019.07.12C N 110003246A1.一种间苯二甲酸配合物，其特征在于，该间苯二甲酸配合物化学式为C 18H 14N 2O 4Zn，分子量为387.72，化学结构式为[Zn(C 8H 4O 4)(C 10H 8N 2)]，其中，C 8H 4O 4为去两个氢的间苯二甲酸，C 10H 8N 2为3,3-联吡啶。
对苯二甲酸生产工艺进展
对苯二甲酸生产工艺进展1. 引言1.1 研究背景对苯二甲酸是一种重要的有机化工原料，广泛应用于染料、药物、塑料等领域。
随着工业化生产的不断发展，对苯二甲酸的需求量也在逐渐增加。
传统的对苯二甲酸生产工艺存在着能耗高、环境污染严重等问题，迫切需要寻找一种更加高效、环保的生产工艺。
随着科学技术的不断进步，对苯二甲酸生产工艺也在不断创新和优化。
许多研究机构和企业纷纷投入到对苯二甲酸生产工艺的研究中，以解决现有工艺存在的问题，并提高生产效率，减少资源消耗，降低环境影响。
本文旨在系统总结对苯二甲酸生产工艺的基础知识，探讨传统工艺存在的问题，介绍改进的生产工艺以及新型工艺的发展情况。
分析对苯二甲酸生产工艺的发展趋势，为进一步研究和开发更加环保、高效的生产工艺提供参考。
通过本文的研究，有望推动对苯二甲酸生产工艺的进一步优化和创新，为我国有机化工产业的发展贡献力量。
1.2 研究目的研究目的是通过对苯二甲酸生产工艺的探讨和研究，总结传统工艺的优缺点，探索改进和创新新型工艺，为对苯二甲酸生产提供更高效、环保、经济的生产工艺方案。
通过对不同工艺的比较和分析，找出最优化的生产方案，提高对苯二甲酸的产量和质量，减少生产过程中的能耗和资源消耗。
探讨对苯二甲酸生产工艺的发展趋势，为未来的研究和工业生产提供指导和参考，促进对苯二甲酸工业的可持续发展和进步。
通过研究对苯二甲酸生产工艺，可以更好地满足市场需求，提高产业竞争力，推动我国对苯二甲酸产业的发展。
1.3 研究意义对苯二甲酸是一种重要的有机化工原料，广泛应用于染料、医药、农药、光学增白剂等领域。
对苯二甲酸的生产工艺的改进和创新对提高产能、降低成本、减少能源消耗具有重要意义。
随着对苯二甲酸需求量的增加和环境保护意识的提高，研究和开发高效、清洁、节能的对苯二甲酸生产工艺成为当今的热点问题。
通过不断探索和优化，可以为我国化工产业的可持续发展做出贡献，提高我国在国际市场的竞争力。
对苯二甲酸的生产工艺的改进不仅可以提高生产效率和产品质量，还有助于推动化工行业的技术进步和产业升级。
一种间二甲苯的制备工艺[发明专利]
![一种间二甲苯的制备工艺[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/8c38687d842458fb770bf78a6529647d26283471.png)
(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201410361770.9(22)申请日 2014.07.28C07C 15/08(2006.01)C07C 7/04(2006.01)(71)申请人陕西胜慧源信息科技有限公司地址710075 陕西省西安市唐延路41号通达国际大厦1806室(72)发明人陈彬 曲维龙(74)专利代理机构西安利泽明知识产权代理有限公司 61222代理人贾晓玲(54)发明名称一种间二甲苯的制备工艺(57)摘要本发明公开一种间二甲苯的制备工艺，一种间二甲苯的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：(一）原料通过脱乙苯塔将其中轻质芳烃、乙苯和部分对二甲苯与间二甲苯进行分离；（二）脱乙苯塔由二个单独的塔组成，即第一脱乙苯塔和第二脱乙苯塔，其内均装1层250Y 和3层350Y 波纹规整填料，（三）第二脱乙苯塔塔顶压力控制在0.010—0.012Mpa，塔顶温度139.5—140.5℃，塔底温度148.5—149.5℃，回流比R 为27—42；（四）第一脱乙苯塔顶压力控制在0.029―0.032Mpa，塔顶温度149.5—150.5℃，塔底温度154.5—155.5℃。
本发明与其它工业生产间二甲苯的方法相比具有设备投资少、产品纯度高、工艺简单且无污染。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书2页CN 105315125 A 2016.02.10C N 105315125A1.一种间二甲苯的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：(一）原料通过脱乙苯塔将其中轻质芳烃、乙苯和部分对二甲苯与间二甲苯进行分离；（二）脱乙苯塔由二个单独的塔组成，即第一脱乙苯塔和第二脱乙苯塔，其内均装1层250Y和3层350Y波纹规整填料，（三）第二脱乙苯塔塔顶压力控制在0.010—0.012Mpa，塔顶温度139.5 —140.5℃，塔底温度 148.5 — 149.5℃，回流比R为27—42；（四）第一脱乙苯塔顶压力控制在0.029―0.032Mpa，塔顶温度 149.5 — 150.5℃，塔底温度 154.5 — 155.5℃；（五）脱除乙苯后的混合二甲苯进脱邻二甲苯塔将间二甲苯与重质芳烃和邻二甲苯进行分离、脱邻二甲苯塔内装1层CY填料与4层500Y波纹规整填料，脱邻二甲苯塔塔顶压力控制在0.020—0.022Mpa，塔顶温度146.0—147.0℃，塔底温度 152.0—153.5℃，回流比R 为 20—38。
间苯二甲胺的制备与研究进展
间苯二甲胺的制备与研究进展摘要：综述近年来国内外制备间苯二甲胺（MXDA）技术的研究进展。
通过对反应机理的深入探究，观察加氢催化剂,固定床连续工艺流程和分离工艺，并总结有效抑制副反应发生和提高催化剂长周期运行的可行策略。
关键词：化学工程；间苯二甲胺；反应工艺引言：我国在高端聚合物产业的发展受相关技术发展的限制。
国内对间苯二甲胺的需求强烈，但是仅有上海泰禾、浙江龙盛等厂家生产低端MXDA产品，产能均小于10 kt·a-1，相对高端的产品要求对关键杂质要求苛刻，因此MXDA的严重短缺制约着相关高端聚合物产业发展，成为国内亟待突破的重点技术之一。
一、间苯二甲胺间苯二甲胺（MXDA）在化工各方面有着不可替代的重要作用。
间苯二甲胺又称1、3-二氨基二甲基苯、 MXDA，相对分子质量136.20，相对密度 1.055，熔点14.1℃，沸点265℃(99.325×103Pa)、154℃(2.666×103Pa)、145℃(2.000×103Pa)，闪点134℃，折射率1.5700。
间苯二甲胺是一种无色透明液体，略有氨及杏仁气味。
间苯二甲胺（MXDA）的使用率极高，在许多地方都能见到MXDA的身影，例如：通常MXDA被用作环氧树脂固化剂原料，制成的固化剂因含有芳烃脂肪族胺，广泛用于涂料及粘合剂、用作聚氨酯树脂原料；除部分用于合成环氧树脂固化剂、间二甲苯二氰酸酯外，间苯二甲胺（MXDA）主要用于生产尼龙MXD6，是国内亟待发展的重要的精细化工中间体,具有广阔的市场前景；间苯二甲胺（MXDA）也用作合成 MX-尼龙及其衍生物的原料，适合精密成型，适用于食品包装，制成的纤维强度高；还可用作表面活性剂、纸加工剂、金属螯合剂、橡胶交联剂和稳定剂、纤维处理剂、农药、感光树脂、润滑剂和防锈剂等。
多样的应用场景造就了一个巨大的蓝海、广阔的市场，但与此相对的，是我国在相关技术上的落后，目前的MXDA生产地还是集中于美国、欧洲和日本等发达国家，主要生产厂家为德国BASF、日本三菱瓦斯和昭和电工等公司，国内的相关产业发展任重而道远。
_间苯二甲酸制备工艺的研究进展
收稿日期:2009-05-15作者简介:张娇静(1977-),女,吉林榆树人,硕士,讲师,主要从事油田化学研究。
联系人:张娇静,电话:(0459)6504626,E -mail :zhangjiaojing @ 。
文章编号:1004-9533(2009)05-0467-04间苯二甲酸制备工艺的研究进展张娇静,宋 华(大庆石油学院化学化工学院,黑龙江大庆163318)摘要:间苯二甲酸主要应用在不饱和聚酯树脂、PET 聚酯树脂以及醇酸树脂方面,是一种极具发展前景的中间体原料。
对间苯二甲酸的6种制备工艺,即间二甲苯硫氧化法、间苯二腈水解法、硝酸氧化法、Chevron 法、高锰酸钾氧化法和空气液相氧化法及其反应机理进行了探讨。
由此提出绿色氧化剂高铁酸钾氧化间二甲苯制间苯二甲酸的制备方法。
关键词:间苯二甲酸;不饱和聚酯树脂;PE T 聚酯树脂;醇酸树脂;高铁酸钾中图分类号:TQ225.15 文献标识码:AProgress in Preparing Technology of Isophthalic AcidZHANG Jiao -jing ,SONG Hua(College of Chemistry and Chemiacal Engineering ,Daqing Petroleum Institute ,Daqing 163318,Heilongjiang Province ,China )A bstract :Isophthalic acid ,an inter mediate with wide developing prospects ,is mainly used for unsaturated polyester resin ,PE T polyester resin and alkyd resin .Six kinds of preparing technology of isophthalic acid ,such as m -xylene sulfur oxidation process ,isophthalonitrile hydr olytic method ,nitric acid oxidation process ,Chevron process ,potassium permanganate oxidation pr ocess ,air oxidation process ,and their mechanisms in liquid phase are r evie wed .A method that green oxidant potassium ferrate oxidizes m -xylene to synthesis isophthalic acid is also put forward .Key words :isophthalic acid ;unsaturated polyester resin ;PET polyester resin ;alkyd resin ;potassium ferrate 间苯二甲酸(IPA )具有较强的耐热性、耐水解性和耐化学性,是一种用途广泛的重要有机化工原料,主要用于生产不饱和聚酯、聚酯树脂以及醇酸树脂等。
间二甲苯和间苯二甲酸生产工艺技术
第23卷 第2期合 成 纤 维 工 业 V o l.23 N o .2 2000年4月 CH I NA SYN TH ET I C F I BER I NDU STR Y A p r . 2000 收稿日期:2000201204;修改稿收到日期:2000202222。
作者简介:何祚云,男,36岁,高级工程师。
现主要从事石化项目的评估工作,发表论文10余篇。
间二甲苯和间苯二甲酸生产工艺技术何祚云(中国石化集团公司咨询公司,北京,100029)摘 要:介绍了国内外间二甲苯(M X )和间苯二甲酸(IPA )生产工艺技术,并对几种技术进行了比较,认为国内今后建设高纯M X 装置可首选UO P M X So rbex 技术,建设IPA 装置可首选Amoco 公司的高温液相氧化工艺。
主题词:间二甲苯 间苯二甲酸 生产 技术 间二甲苯(M X )是生产间苯二甲酸(IPA )的原料,而IPA 是一种发展较快的有机化工中间体原料,主要用作PET 树脂的改性单体,以改善PET 树脂的加工和制品性能;用于代替苯酐生产高强度耐化学腐蚀的不饱和树脂;代替苯酐生产高性能高固含量的醇酸树脂。
IPA 在国外已得到广泛的应用,发展前景看好,许多大公司正在准备扩大生产能力和新建IPA 装置。
随着装置规模的不断扩大,其成本将不断降低,应用领域和市场份额将不断扩大。
我国IPA 的应用已有一定的基础,目前在瓶级聚酯树脂和聚酯阳离子可染纤维、不饱和树脂、醇酸树脂高档涂料领域都已有应用。
但其来源需求主要由进口解决。
随着国外许多大公司采用先进技术扩大生产能力和新建M X 、IPA 装置,这些装置的竞争力将存在较大的问题。
作者在文献[1]中指出了国内发展IPA 的投资机会和发展建议。
本文旨在介绍国内外IPA 及其原料M X 的生产工艺,并对几种技术进行了比较,为国内今后建设该类装置提供参考。
1 高纯M X 的生产工艺1.1 UOP Sorbex M X 液相连续吸附工艺UO P M X So rbex 工艺(图1)是UO P 公司对二甲苯Parex 吸附分离工艺的最新扩展,它采用逆流模拟移动床吸附分离工艺,能有效的从C 8芳烃中分离出M X ,回收率达95%,产品纯度99.5%。
_间二甲苯的生产技术及应用
表 1 不同间二甲苯吸附分离工艺对比
SorbEB 工艺 为 液 相 吸 附 工 艺，吸 附 塔 采 用 SorbEB 模拟移动床，分子筛固定不动，塔上开多 个进出料口，依次改变进出料口位置，形成相对移 动。料口的切换靠旋转阀实现，通过连续逆流模 拟移动床工艺，使混合 C8 芳烃原料与分子筛吸附 剂接触，其中的间二甲苯被优先吸附进入分子筛 晶内，再经过多级逆流置换，分子筛晶内吸附的间 二甲苯被逐步提纯，最后再利用甲苯作为解吸剂 将间二甲苯从吸附剂上洗脱下来，达到从 C8 芳烃 异构体中分离间二甲苯的目的［4］。
磺化法的主要缺点是生产过程中产生大量废 酸，造成环保问题。我国采用磺化法生产间二甲 苯的生产装置有江苏省吴江市三友化工厂 1 kt / a 装置及江苏省江阴市利港精细化工厂 2 kt / a 装 置。 1. 4 反应蒸馏法
反应蒸馏法利用二甲苯异构体反应选择性的 差异，加入一种添加剂与间二甲苯生成难挥发产 物，经蒸馏将间二甲苯与其他二甲苯异构体分离。 例如： 以有机金属化合物异丙苯钠为添加剂、四甲
第 3 期（ 2014）
胡翔等 . 间二甲苯的生产技术及应用
·23·
MGCC 法分离出的间二甲苯纯度为 99% 以上，只 有不到 1% 的间二甲苯残留在抽余相中。
国外有 2 套采用 MGCC 工艺的间二甲苯分 离装置： 日本三菱瓦斯化学公司 55 kt / a 装置和美 国阿莫科化学公司 110 kt / a 装置。我国没有络合 法间二甲苯生产装置，仅湖南湘潭市化工研究院 进行了络合法的小试实验。 1. 2 吸附分离法 1. 2. 1 国外工艺
间苯二胺生产工艺的研究进展
间苯二胺生产工艺的研究进展I. 引言1. 对间苯二胺的介绍和应用；2. 阐述研究现状和意义；3. 描述文章的研究目的和意义。
II. 传统工艺及其问题1. 传统工艺的介绍；2. 传统工艺的优点和缺点；3. 描述传统工艺的主要问题。
III. 新技术工艺1. 介绍新技术工艺的背景和产生的原因；2. 详细描绘新技术工艺的步骤；3. 列举新技术工艺的优点和适用性。
IV. 工艺条件优化1. 介绍工艺条件优化的原因；2. 描述工艺条件的优化方法；3. 重点讨论影响工艺条件的因素；4. 评估工艺条件优化的影响。
V. 工艺评价1. 对比传统工艺和新技术工艺的优劣；2. 评价新技术工艺和工艺条件优化的效果；3. 讨论工艺评价的局限和未来发展方向。
VI. 结论和展望1. 总结文章的主要发现和结论；2. 给出未来工艺研究的方向。
VII. 参考文献I. 引言间苯二胺是一种具有广泛用途的重要化学品，被广泛应用于合成染料、香料、涂料、橡胶等工业领域。
它是各种配色染料中常用的染料组分之一，尤其是在人造丝或合成革等人造纤维行业中，更是有着重要的应用价值。
同时，间苯二胺也是银卤片的辅助显影剂，具有重要的光敏作用，被广泛应用于影像领域。
传统的间苯二胺生产工艺采用氢气还原亚硝酸苯胺来合成，但是该生产工艺存在着较多的问题，如废水排放量大、污染环境等。
因此，目前许多科学家和生产企业正在研究新的间苯二胺生产工艺，以提高生产效率，降低生产成本，并且能够减少环境污染。
本文就研究间苯二胺生产工艺的进展进行探讨。
II. 传统工艺及其问题传统工艺采用氢气还原亚硝酸苯胺来生产间苯二胺。
这种方法的反应性强，具有较高的产率和纯度，但由于缺乏良好的催化剂控制和条件优化，反应中往往会生成大量有毒的中间产物和废液，其废弃物处理是很有问题的。
这样就会产生大量二氧化碳和溶液废弃物等污染物，严重污染自然环境，对生态环境不利。
此外，该方法不易进行大规模生产，生产成本较高等问题也限制了其应用前景。
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收稿日期:2009-05-15作者简介:张娇静(1977-),女,吉林榆树人,硕士,讲师,主要从事油田化学研究。
联系人:张娇静,电话:(0459)6504626,E -mail :zhangjiaojing @ 。
文章编号:1004-9533(2009)05-0467-04间苯二甲酸制备工艺的研究进展张娇静,宋 华(大庆石油学院化学化工学院,黑龙江大庆163318)摘要:间苯二甲酸主要应用在不饱和聚酯树脂、PET 聚酯树脂以及醇酸树脂方面,是一种极具发展前景的中间体原料。
对间苯二甲酸的6种制备工艺,即间二甲苯硫氧化法、间苯二腈水解法、硝酸氧化法、Chevron 法、高锰酸钾氧化法和空气液相氧化法及其反应机理进行了探讨。
由此提出绿色氧化剂高铁酸钾氧化间二甲苯制间苯二甲酸的制备方法。
关键词:间苯二甲酸;不饱和聚酯树脂;PE T 聚酯树脂;醇酸树脂;高铁酸钾中图分类号:TQ225.15 文献标识码:AProgress in Preparing Technology of Isophthalic AcidZHANG Jiao -jing ,SONG Hua(College of Chemistry and Chemiacal Engineering ,Daqing Petroleum Institute ,Daqing 163318,Heilongjiang Province ,China )A bstract :Isophthalic acid ,an inter mediate with wide developing prospects ,is mainly used for unsaturated polyester resin ,PE T polyester resin and alkyd resin .Six kinds of preparing technology of isophthalic acid ,such as m -xylene sulfur oxidation process ,isophthalonitrile hydr olytic method ,nitric acid oxidation process ,Chevron process ,potassium permanganate oxidation pr ocess ,air oxidation process ,and their mechanisms in liquid phase are r evie wed .A method that green oxidant potassium ferrate oxidizes m -xylene to synthesis isophthalic acid is also put forward .Key words :isophthalic acid ;unsaturated polyester resin ;PET polyester resin ;alkyd resin ;potassium ferrate 间苯二甲酸(IPA )具有较强的耐热性、耐水解性和耐化学性,是一种用途广泛的重要有机化工原料,主要用于生产不饱和聚酯、聚酯树脂以及醇酸树脂等。
随着我国建筑业的不断发展和人们生活水平的不断提高,不饱和聚酯、建材、卫生洁具、玻璃钢制品及高级聚酯涂料和高档化聚酯面料等将有更大的发展。
间苯二甲酸是一种具有发展前途的中间体。
间苯二甲酸作为重要的聚酯原料,在国外已趋于饱和,但在国内间苯二甲酸严重不足,产品主要依靠进口,因而间苯二甲酸在我国开发利用前景广阔[1]。
生产间苯二甲酸的主要原料是间二甲苯,我国各大石化企业都拥有较丰富的间二甲苯资源,为大规模生产间苯二甲酸提供了原料保障。
为此,一方面要加强生产工艺研究,不断降低生产成本,并积极扩大规模经济,生产出高质量的产品;另一方面可借鉴国外间苯二甲酸生产经验,充分利用现有的生产装置进行技术改造,根据市场需求改变产品结构,以满足国内实际生产的需要。
1 间苯二甲酸的主要用途1.1 不饱和聚酯由间苯二甲酸、丁烯二酸酐和乙二醇混合缩聚2009年9月Sep .2009 化 学 工 业 与 工 程CHE MICAL INDUSTRY AND ENGINEERING 第26卷 第5期 Vol .26 No .5制得的间苯二甲酸型不饱和树脂较邻苯二甲酸型不饱和树脂具有更好的水解稳定性、更高的硬度、较高的热分解温度和更好的耐化学品性,适用于室温低压成型和热压成型,可用作耐化学腐蚀设备及钢设备的防腐层或衬里如玻纤增强塑料和表面胶凝层,尤其适用于缠绕成型制品以及100℃以下长期使用的耐热制品和胶衣层,广泛用于建筑、管道、贮罐、交通运输、航海、电子电器和日用消费品等领域。
耐腐蚀的间苯二甲酸型不饱和聚酯树脂应用于地下贮罐、汽油管线、公共设施基础的修理及更换,道路、高速路、桥梁及其辅助设施(防雨、防光、抗震)、船坞、防波堤、供水系统、废物处理系统等[2]。
由间苯二甲酸制成的压缩模塑型不饱和树脂,可用于制造汽车部件、工业品零件、微波炉、电器部件、水槽、浴盆、淋浴室隔板、小型船只等[3,4]。
1.2 低熔点聚酯树脂一般情况下生产的聚酯树脂(PE T)熔点约为250℃,用100%间苯二甲酸生产的聚酯熔点约为65℃,如果聚酯生产中的酸组分用质量分数为50%的间苯二甲酸替代对苯二甲酸,生成的共聚酯熔点约为120℃。
为此可根据聚合物性能的要求,在较宽范围内改变间苯二甲酸的含量,以生成不同熔融温度的聚酯。
此类聚酯生产的长丝可以制造轻飘、柔软及华贵感觉的柔性织物。
生产的纤维除用于制造热粘结无纺织物外,还可用作填充物,增加无纺织物的蓬松度,降低填充物的质量,增加保温性能。
制造超细纤维,由于其结晶区的缩小,染色性能优于纯PE T超细纤维[5]。
1.3 醇酸树脂涂料由间苯二甲酸和多元醇(乙二醇、丙三醇、季戊四醇)经缩聚制成的高固态、水基型或粉末型高分子聚酯类涂料与三聚氰酰胺甲醛树脂或异氰酸酯交联制作高性能涂料,具有较好的水稳定性、耐化学性、户外耐候性和粘附性,干燥快、硬度高、光泽好、寿命长,适用建筑、家具、汽车等工业油漆或烘漆。
与苯酐类醇酸树脂相比较,间苯二甲酸醇酸树脂更易催干,由于催干性能好,可用来制造高固含量树脂和水基涂料,以减少对环境的污染。
含有间苯二甲酸20%(质量分数)的醇酸树脂可制成固含量达84%的涂料,可满足环保的要求;含有间苯二甲酸29%(质量分数)的醇酸树脂可形成无溶剂水基涂料,与丙烯酸水基涂料相比,虽然其固化时间长,但光泽度好,具有较优良的耐冷冻性能,在严重潮湿下比丙烯酸涂料的起泡性小[6]。
2 间苯二甲酸的制备2.1 间二甲苯硫氧化法间二甲苯硫氧化法又称CRC法是在水、氨存在下,用硫磺加热间二甲苯而制得的。
反应温度为350～400℃,压力20.3MPa,收率为90%～95%。
该法曾由Chevron化学公司在小装置上实现工业化,但因工艺条件苛刻而很快关闭[7]。
2.2 间苯二腈水解法间苯二腈水解法是1974年太阳研究及发展公司开发的由间苯二腈水解生产聚合级间苯二甲酸的工艺[8]。
它是间二甲苯在V、Cr和B催化剂体系中,在氨、氧存在下,控制反应温度在300～400℃下进行氨氧化而得到了间苯二腈,间苯二腈在醋酸溶剂中水解,得到相应的间苯二甲酸。
我国现在还有一些生产农药中间体间苯二腈的厂家用这种方法生产间苯二甲酸,但产量很小。
2.3 硝酸氧化法硝酸氧化法,即用硝酸氧化间二甲苯(MX)。
硝酸质量分数为35%～40%,反应温度为140～260℃,压力为0.51～7.09MPa,产品收率为85%～90%。
此制备方法因采用硝酸,对设备腐蚀严重,所以对设备的材质要求高[9]。
2.4 Chevron法Chevron法,该法是用间二甲苯在硫酸铵和多硫化铵水溶液中进行液相氧化,中间产品是一种由酰胺和间苯二甲酸铵盐组成的混合物,经水解获得纯间苯二甲酸。
2.5 空气液相氧化法目前,国内外采用最多的是比较先进的空气液相氧化法。
空气液相氧化法是以纯度达99%的间二甲苯为原料,醋酸为溶剂,压缩空气为氧化剂,进行催化制得。
空气液相氧化制备间苯二甲酸的工艺主要有两种:高温氧化法和低温氧化法[10]。
2.5.1 高温氧化法高温氧化法是以醋酸为介质、以醋酸钴、醋酸锰和溴化物作催化剂,在反应温度为170～200℃、压力达3.0MPa下,由间二甲苯经空气氧化生成间苯二甲酸。
生产1.000t间苯二甲酸需消耗纯间二甲苯0.709t,产品收率约90%。
产品的纯度依原料的纯度而有所不同[11]。
468 化 学 工 业 与 工 程2009年9月此工艺设备腐蚀严重,对材质要求高,适合大规模、连续化生产装置。
2.5.2 低温氧化法低温氧化法是以醋酸钴、醋酸锰为催化剂,利用37%乙醛作助催化剂,选用的溶剂也是醋酸,反应温度120℃,在1.6MPa的压力下进行低温液相氧化。
其反应压力和温度都低于高温氧化法。
产品的纯度也低于高温氧化法。
此工艺对设备材质要求不高,适合小规模的生产装置,但由于产品质量低,现已基本被淘汰[12]。
2.5.3 间二甲苯高温液相催化氧化反应机理目前关于间二甲苯氧化机理的报道甚少,一般认为间二甲苯液相催化氧化的反应机理与对二甲苯的氧化过程有着很大的相似性,也是一个典型的自由基链反应,包含链引发、链传递和链终止[13～15]。
关于链引发可用两种机理来说明[16]:(1)电子转移机理:电子从芳烃转移到钴(Ⅲ)络合物,生成烷基自由基阳离子,通过质子损失形成苄基自由基;(2)夺取机理:苄基上的氢被溴原子或其他自由基所夺取,形成苄基自由基。
这种夺取对于甲基苯类比链烷烃类要容易的多,因为苄基自由基相对来说更稳定。
空气高温氧化催化体系的主要作用机理可以用以下式子表示:Co3++Br-Co2++Br·(1) Br·+RC H3HBr+RCH2·(2) RC H2·+O2RCH2O2·(3) RC H2O2·+Co2++HBr Co3++RC H2O2H+ Br-(4) RC H2O2H+Co2+RC HO+H2O(5) RC HO+Co3+RC O·+Co2++H+(6) RC O·+O2RC OOO·(7) RC OOO·+Co2++H+RC OOOH+Co3+(8) RC OOOH+RC HO2RC OOH(9)其中RCH3表示含有甲基的物质,RC HO表示含有醛基的物质。
可以看出,由于甲基相对比较难以氧化,主要是以溴原子夺取甲基上的氢原子以获得苄基自由基;而醛基具有较强的还原性,可以和Co3+之间进行电子转移,形成醛基自由基。