苯乙醇的生产工艺样本

前言
β一苯乙醇, 又名2一苯乙醇, 是一种具有温和玫瑰香味的无色粘稠液体[l], 是一种多功能的精细化学品[2], 已被广泛地用于配制食品、烟草、肥皂及化妆品香精P1。

就世界范围来说β一苯乙醇虽然是一个小吨位产品, 但由于它具有淡雅、细腻、持久、玫瑰香味的芳香族香气, 因此广泛应用于香水、化妆品、食品等行业, 另外2-苯乙醇在医药中间体及精细化工等行业也有重要的开发价值。

(又名2一苯乙醇,PEA)是一种具有玫瑰花香的芳香醇, 广泛应用于医药食品、化妆品、烟草和日化用品等产业中。

8-苯乙醇是芳香族化合物中最重要的香料品种, 自1876年Radziesewski合成β一苯乙醇以来, 因它具有淡雅细腻的玫瑰香味, 且其香气轻柔甜和,应用逐渐广泛平[3]。

β一苯乙醇可用于玫瑰、焦糖、蜂蜜和其它果香型食品香精及各种酒用香精和烟用香精的配制,也是玫瑰和其它植物风味中不可缺少的物质, 对碱的稳定使得它能专门地用于肥皂香料中,在食品中常常添加微量的β一苯乙醇以增强其香味, 例如软饮料、糖果、饼干等。

β一苯乙醇具有用量少、作用大的特点[4], 当前它在全球的使用量仅次于香兰素[5]。

β一苯乙醇作为杀菌剂已在医药行业中应用多年,浓度介于2一3创L的β一苯乙醇能完全抑制多种细菌和真菌的生长, 例如β一苯乙醇被认为是细菌细胞内大分子物质合成的抑制剂[6], 它能经过特殊的作用机制抑制了大肠杆菌中蛋白质和RNA的合成[7-8]。

另外, β一苯乙醇还具有重要的药用研究价值,如它是人与动物神经活动中的重要物质[9-10]。

β一苯乙醇是生产其衍生物的重要原料, 它的酯、特别是乙酸苯乙醋, 也是具有很高价值的香料物质[11]。

在中国β一苯乙醇主要应用于医药食品、化妆品、烟草和日化用品等产业中如: 饮料、面包、饼干、口香糖等。

尽管中国β一苯乙醇发展很快, 但与国际水平相比仍存在较大差距。

一是总体上装置规模小, 设备简陋, 自动化程度低; 二是产品质量较低, 高档次产品例偏小; 三是整体工艺技术水平低, 特别
在基础理论研究方面几乎是空白。

当前, 国内除引进装置外, 其余厂家均以低档次的工业级β一苯乙醇为主, 不能满足日益增长的高品质β一苯乙醇的需求。

因此, 立足中国国情对现有β一苯乙醇装置进行改造, 开发出具有中国特色的高品质β一苯乙醇产品生产工艺, 做到产品多元化、精细化、高纯化, 特别是具有高附加值产品的β一苯乙醇, 既可满足国内外市场, 又可创造较大的经济效益。

中国有β一苯乙醇生产厂家近40家, 其中规模比较大的企业主要有北京安瑞奇化学科技有限公司、罗田县宏硕化工有限公司、西亚试剂( 生产型企业) 和百顺( 北京) 化学科技有限公司等。

全球年需求量超过一万吨, 可见季戊四醇的用途非常广泛, 在中国尚待进一步开发其应用领域, 具有较好的市场前景[12]
当前全球市场上化学合成的β一苯乙醇价格约为3.50$/kg[13], 据预测[14-15]: β一苯乙醇的市场约26亿元, 年增幅4%左右。

随着发展中国家零食、软饮料和快餐等行业的蓬勃发展, 这些国家对β一苯乙醇需求量逐年上升, 年增幅8%左右。

可见,未来几年B一苯乙醇的市场需求量不断扩大。

本设计主要的研究内容是年产5吨β一苯乙醇的生产工艺, 简单概述了β一苯乙醇近年来的生产技术进展并对其市场前景进行了预测, 对其工艺选择、工艺计算、设备选型、安全生产进行了详细阐述。

1 总论
1.1 概述
β一苯乙醇发现于1876年, 主要用于香水、化妆品、食品、医药中间体及精细化工等行业。

工业合成β一苯乙醇主要采取以下三种路线: 以甲苯为原料, 先经氯化生成氯化苄, 然后和氰化钾反应转变成苯乙腈, 再还原为苯乙胺, 最
后转变为苯乙醇l41, 本法使用了毒性很大的氰化物, 且反应步骤多、工艺复杂, 不适合中小企业采用; 以苯乙烯为原料, 先经催化氧化生成苯环氧乙烷, 再经
催化氢化生成β一苯乙醇, 此法采用催化氧化和催化加氢工艺, 对设备要求苛刻, 装置投资大, 难于在中小企业中实行阁; 以苯为原料, 环氧乙烷通FriedelCrafts反应与苯作用得到苯乙醇, 该法虽然副产物多, 可是生产工艺简单, 设备要求低, 投资少, 适合于中小企业．因此提高环氧乙烷法制备β一苯乙醇收率有很重要的研究价值。

当前主要生产方法有苯一环氧乙烷合成法和氧化苯乙烯加氢法, 国际市场上苯一环氧乙烷合成法产品占40％, 氧化苯乙烯加氢法
产品占60％。

苯一环氧乙烷合成法产品所含微量杂质不同, 香气差异较大, 大多不能用于香料, 国内主要采用氧化苯乙烯加氢法, 而苯一环氧乙烷合成法生产
的β一苯乙醇产品质量尚未达到标准。

β一苯乙醇又叫2-苯乙醇(2-Phenylethanol), 英文简称2-PE, 分子式
C 8H
10
O, 外观为无色粘稠液体, 是一种多功能的精细化学, 在食品、日化和轻工
等领域有着广泛的应用。

全球需求量已超过万吨。

生产的主要厂家有美国瑙达公司, 日本玉丰香料公司、住友化学工业公司和高砂香料公司。

日本产量约占世界的一半。

中国β一苯乙醇发展迅速, 不但产能快速增加, 而且生产技术也取得较大进步。

可是由于中国β一苯乙醇产业发展较晚, 因此与与国际水平相比仍存在较大差距。

β一苯乙醇的用途非常广泛, 在中国尚待进一步开发其应用领域, 具有较好的市场前景。

中国当前β一苯乙醇的年产量年约800吨,生产厂家主要有上海联合香料厂, 锦州石油六厂等。

1.2 β一苯乙醇的物化性质
1.2.1 产品说明
β一苯乙醇是一种芳香醇,又名2一苯乙醇(2一phenylethanol,β一
phenylethanol,pEA), 分子式C
10H
8
O,其分子结构如图1-1。

Fig.1一1Thestruetureofβ一Phenylethanol
1.2.2 物化性质
β一苯乙醇在常温下是无色透明的液体,呈现玫瑰花特有的香气,沸点219.8℃,冰点-27℃,闪点102℃,相对密度1.0202,相对折光指数1.5325,空气中阈值12一24ug/L,水中阈值1000ug/L,常温常压下1L水可溶解19gβ一苯乙醇"对酸、碱稳定,能与氯化钙反应形成结晶产物、常见这一性质对其纯化。

易溶于醇、醋、醛和苯等有机溶剂中[16]。

β一苯乙醇的急性毒性数据:口服LD
501.8g/kg(大鼠),皮试LD
50
5一10mL/kg
(豚鼠)[17-18]。

β一苯乙醇是一种具有淡雅细腻玫瑰香味的芳香醇,存在于很多花和植物的精油中,如玫瑰、风信子、茉莉、水仙、百合等,生产中涉及发酵的食品也含有β-苯乙醇,如茶叶、可乐、咖啡、白酒、奶酪以及酱油等[19]。

β一苯乙醇是玫瑰香型香气的基本组分,而且它还具有协合及增效作用,也是丁香、橙花、依兰、风信子、铃兰等多种香型配方的基底成分[20],因此它的应用很广泛。

1.3 主要用途及市场预测
1.3.1 主要用途
最早的2-苯乙醇的市场数据能够追踪到1990年[1]。

当时, 全球每年生产2-苯乙醇的产量估计在7000 t[5,54], 其用途如下: 6000 t用于香水行业, 10 t用于香味调味应用和剩下的990 t用于合成反应产物如酯类等[1]。

随着2-苯乙醇生产工艺的成熟, 其应用领域也在不断拓展, 未来全球的市场需求也会不断增加。

2-苯乙醇除了主要用做香料, 2-苯乙醇的最大用途就是以香料成分添加进香水化妆品以及洗涤行业中, 源于其淡雅、细腻而持久的香型。

2-苯乙醇在许多食品中也作为特征香味化合物来满足其香味要求, 特别在发酵食品中广泛存在, 如白酒、啤酒、巧克力饮料、咖啡、面包、果汁和酱类[27]。

2-苯乙醇是酒精饮料中重要的高沸点香气成分, 广泛存在于各种酒精饮料中[55,56]; 比如黄酒、啤酒、白酒。

2-苯乙醇是稻米黄酒的特有成分[57], 是黄酒中香气物质的重要成分, Tao Luo等人利用气象色谱–质谱法(GC-MS)对大约十种中国米酒进行检测分析其中的挥发性和半挥发性物质, 发现在所有检测到的芳香族化合物中, 2-苯乙醇的浓度最高, 其含量从最低的1.333 mg到最高的16.711 mg不等[56]。

2-苯乙醇不但存在于黄酒中, 在白酒中也广泛存在, 也是白酒风味的重要组成部分。

苯乙醇还是一种重要的医药中间体, 由2-苯乙醇合成其它重要的医药产品, 例如苯乙醇苷、羟基苯乙醇等是许多药物的有效成分[22,58-60]。

另外, 2-苯乙醇还广泛应用于精细化工行业来生产其衍生物。

虽然当期苯乙醇价格高于苯乙烯的价格, 随着石油化石资源的短缺, 利用可再生资源合成的苯乙醇合成苯乙烯在材料行业中具有重要的应用前景。