对苯二酚法(perox praccss)是指以对苯二酚为催化剂、氨水为吸收液的氧化法脱硫脱氰方法,又称别洛克斯法。该法于1950年由联邦德国开发,首先在美因兹焦化厂建成大型工业生产装置,脱硫和脱氰效率分别达到99%和90%。60年代,中国将该法广泛用于合成氨原料气的脱硫,称为氨水催化法。
简介对苯二酚法(perox praccss)是指以对苯二酚为催化剂、氨水为吸收液的氧化法脱硫脱氰方法,又称别洛克斯法。该法于1950年由联邦德国开发,首先在美因兹焦化厂建成大型工业生产装置,脱硫和脱氰效率分别达到99%和90%。60年代,中国将该法广泛用于合成氨原料气的脱硫,称为氨水催化法1。
工艺流程脱除煤焦油和萘并冷却后的焦炉煤气进入脱硫塔、与塔顶喷洒的吸收液逆流接触,进行吸收反应。脱除硫化氧和氰化氢的煤气,从塔预排出。脱硫塔底排出的吸收液,经液封槽进入循环槽,经加热器用泵送入再生塔塔底,与送入的压缩空气在塔内进行再生反应。再生后的吸收液由塔顶排出,经液位调节器进入脱硫塔循环使用。再生塔顶分离出的硫泡沫流入硫泡沫槽,经真空过滤器过滤后,滤液入循环槽,硫膏入熔硫釜制取熔融硫。一部分滤液用以制取硫酸或提取工业硫氰酸铁1。
苯胺氧化法苯胺氧化法是对苯二酚最早的生产方法,已有70 多年的历史。本生产过程通常包括两步反应,即苯胺在硫酸介质中经二氧化锰(或重铬酸钠) 氧化成对苯醌,再在水中用铁粉将对苯醌还原成对苯二酚,经浓缩、脱色、结晶、干燥得对苯二酚成品。以苯胺计,对苯二酚的总收率约85%。
此法具有工艺成熟、反应容易控制、收率及产品纯度高等优点。但原料消耗高,在生产过程中产生大量的硫酸锰、硫铵废液和铁泥,环境污染严重;由于反应料液中含有的稀硫酸的腐蚀,设备费用高;此外,锰资源回收利用率低。国外基本上已淘汰此法。我国从上世纪50 年代开始生产对苯二酚,其生产方法普遍采用苯胺氧化法。我国大部分生产厂家仍沿用该法2。
二异丙苯过氧化法为克服苯胺氧化法制取对苯二酚生产工艺存在的诸多缺点,上世纪60 年代开发了对二异丙苯过氧化法。该法首先在酸性催化剂(磷酸硅藻土或AlCl3) 存在下,由苯与丙烯进行Friedel-Crafts烷基化反应合成二异丙苯,分离出对位异构体、间位异构体使其转位为对位异构体,把分出的对二异丙苯进行过氧化反应生成二异丙基过氧化物,然后再在酸性催化剂(如硫酸) 存在下裂化为对苯二酚与丙酮,产物经中和、萃取、离心分离、提纯、真空干燥后得成品。以对二异丙苯计,对苯二酚收率为80%左右。
该法与苯胺法相比具有总成本低(比苯胺法约低30% )、污染小等优点。但由于该方法副产物多,且成分复杂,使得产物分离较困难1。
双酚A法苯酚与丙酮用浓盐酸、H2SO4或离子交换树脂催化反应生成双酚A,再在碱性催化剂作用下,定量裂化成苯酚和异丙烯基苯酚,后者用过氧化氢氧化,即可得到对苯二酚和丙酮。反应生成的苯酚和丙酮可循环使用。该工艺路线没有三废,较经济,收率高,因此经济效益好1。
苯酚过氧化氢羟基化法出于经济和环保方面的需要,20世纪70年代开发出苯酚过氧化氢羟基化合成对苯二酚的方法,并已实现工业化生产。该法是以苯酚为原料,在催化剂作用下,与过氧化氢反应,生成对苯二酚和邻苯二酚。经脱出水、高沸物、苯酚并分离出邻苯二酚后,得到粗对苯二酚,再经溶解、脱色、重
结晶制得对苯二酚产品。与苯胺法和二异丙苯法比较,苯酚羟基化法反应过程及分离操作简单,因此能耗较低,三废污染少;此外,联产的邻苯二酚也是极为重要的精细化工产品,是香兰素、人造麝香及医药、农药和染料的中间体,也可直接用作聚合抑制剂、抗氧剂等,这使得苯酚羟基化工艺倍受人们青睐。
在苯酚羟基化法合成对苯二酚过程中,研制与开发新型的催化剂一直是重要的研究内容。研制的催化剂品种达上百种,其发展趋势从单一的、均相的无机物或金属有机配合物向复合的、非均相的催化剂发展3。
电化学法关于电化学法合成对苯二酚的技术,人们已做了大量的研究工作,有的已接近工业化生产。由于用电合成生产具有原料价廉、产品质量好、工艺流程短、可在常温常压下操作、三废污染少等特点,所以近年发展较快。
该法是把苯或苯酚在阳极氧化成对苯二醌,而所得的对苯二醌在阴极还原成对苯二酚。
So taro 等以H2-O2作为氧化还原电极,采用电化学方法由苯合成对苯二酚,对苯二酚收率为35%~42%。In iesta 等则在掺杂硼的钻石薄膜电极上研究了苯酚电化学氧化生成对苯二酚的反应。
由于在对苯二酚的电合成工艺中苯的转化率及有机相中醌含量较低,能耗偏高,电极及隔膜的寿命还难以满足工业化生产的需要,因此未能实现工业化2。
本词条内容贡献者为:
王宁 - 副教授 - 西南大学

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