對苯二酚法

對苯二酚法

對苯二酚法(perox praccss)是指以對苯二酚為催化劑、氨水為吸收液的氧化法脫硫脫氰方法,又稱別洛克斯法。該法於1950年由聯邦德國開發,首先在美因茲焦化廠建成大型工業生產裝置,脫硫和脫氰效率分別達到99%和90%。60年代,中國將該法廣泛用於合成氨原料氣的脫硫,稱為氨水催化法。

簡介

對苯二酚法(perox praccss)是指以對苯二酚為催化劑、氨水為吸收液的氧化法脫硫脫氰方法,又稱別洛克斯法。該法於1950年由聯邦德國開發,首先在美因茲焦化廠建成大型工業生產裝置,脫硫和脫氰效率分別達到99%和90%。60年代,中國將該法廣泛用於合成氨原料氣的脫硫,稱為氨水催化法 。

工藝流程

脫除煤焦油和萘並冷卻後的焦爐煤氣進入脫硫塔、與塔頂噴灑的吸收液逆流接觸,進行吸收反應。脫除硫化氧和氰化氫的煤氣,從塔預排出。脫硫塔底排出的吸收液,經液封槽進入循環槽,經加熱器用泵送入再生塔塔底,與送入的壓縮空氣在塔內進行再生反應。再生後的吸收液由塔頂排出,經液位調節器進入脫硫塔循環使用。再生塔頂分離出的硫泡沫流入硫泡沫槽,經真空過濾器過濾後,濾液入循環槽,硫膏入熔硫釜製取熔融硫。一部分濾液用以製取硫酸或提取工業硫氰酸鐵 。

苯胺氧化法

苯胺氧化法是對苯二酚最早的生產方法,已有70 多年的歷史。本生產過程通常包括兩步反應,即苯胺在硫酸介質中經二氧化錳(或重鉻酸鈉) 氧化成對苯醌,再在水中用鐵粉將對苯醌還原成對苯二酚,經濃縮、脫色、結晶、乾燥得對苯二酚成品。以苯胺計,對苯二酚的總收率約85%。

此法具有工藝成熟、反應容易控制、收率及產品純度高等優點。但原料消耗高,在生產過程中產生大量的硫酸錳、硫銨廢液和鐵泥,環境污染嚴重;由於反應料液中含有的稀硫酸的腐蝕,設備費用高;此外,錳資源回收利用率低。國外基本上已淘汰此法。我國從上世紀50 年代開始生產對苯二酚,其生產方法普遍採用苯胺氧化法。我國大部分生產廠家仍沿用該法 。

二異丙苯過氧化法

為克服苯胺氧化法製取對苯二酚生產工藝存在的諸多缺點,上世紀60 年代開發了對二異丙苯過氧化法。該法首先在酸性催化劑(磷酸硅藻土或AlCl) 存在下,由苯與丙烯進行Friedel-Crafts烷基化反應合成二異丙苯,分離出對位異構體、間位異構體使其轉位為對位異構體,把分出的對二異丙苯進行過氧化反應生成二異丙基過氧化物,然後再在酸性催化劑(如硫酸) 存在下裂化為對苯二酚與丙酮,產物經中和、萃取、離心分離、提純、真空乾燥後得成品。以對二異丙苯計,對苯二酚收率為80%左右。

該法與苯胺法相比具有總成本低(比苯胺法約低30% )、污染小等優點。但由於該方法副產物多,且成分複雜,使得產物分離較困難 。

雙酚A法

苯酚與丙酮用濃鹽酸、HSO或離子交換樹脂催化反應生成雙酚A,再在鹼性催化劑作用下,定量裂化成苯酚和異丙烯基苯酚,後者用過氧化氫氧化,即可得到對苯二酚和丙酮。反應生成的苯酚和丙酮可循環使用。該工藝路線沒有三廢,較經濟,收率高,因此經濟效益好 。

苯酚過氧化氫羥基化法

出於經濟和環保方面的需要,20世紀70年代開發出苯酚過氧化氫羥基化合成對苯二酚的方法,並已實現工業化生產。該法是以苯酚為原料,在催化劑作用下,與過氧化氫反應,生成對苯二酚和鄰苯二酚。經脫出水、高沸物、苯酚並分離出鄰苯二酚後,得到粗對苯二酚,再經溶解、脫色、重

結晶製得對苯二酚產品。與苯胺法和二異丙苯法比較,苯酚羥基化法反應過程及分離操作簡單,因此能耗較低,三廢污染少;此外,聯產的鄰苯二酚也是極為重要的精細化工產品,是香蘭素、人造麝香及醫藥、農藥和染料的中間體,也可直接用作聚合抑制劑、抗氧劑等,這使得苯酚羥基化工藝倍受人們青睞。

在苯酚羥基化法合成對苯二酚過程中,研製與開發新型的催化劑一直是重要的研究內容。研製的催化劑品種達上百種,其發展趨勢從單一的、均相的無機物或金屬有機配合物向複合的、非均相的催化劑發展 。

電化學法

關於電化學法合成對苯二酚的技術,人們已做了大量的研究工作,有的已接近工業化生產。由於用電合成生產具有原料價廉、產品質量好、工藝流程短、可在常溫常壓下操作、三廢污染少等特點,所以近年發展較快。

該法是把苯或苯酚在陽極氧化成對苯二醌,而所得的對苯二醌在陰極還原成對苯二酚。

So taro 等以H-O作為氧化還原電極,採用電化學方法由苯合成對苯二酚,對苯二酚收率為35%~42%。In iesta 等則在摻雜硼的鑽石薄膜電極上研究了苯酚電化學氧化生成對苯二酚的反應。

由於在對苯二酚的電合成工藝中苯的轉化率及有機相中醌含量較低,能耗偏高,電極及隔膜的壽命還難以滿足工業化生產的需要,因此未能實現工業化 。

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