李紅艷,李凌飛,許偉鋒
(哈爾濱石油學院,黑龍江哈爾濱 150025)
苯酚制備工藝研究進展
李紅艷,李凌飛,許偉鋒
(哈爾濱石油學院,黑龍江哈爾濱 150025)
苯酚是我國工業生產過程中經常用的一種化工材料,使用的范圍比較廣,在空氣中容易出現氧化現象,具有一定氣味。苯酚在實際應用過程中,需要提高制造的技術,技術的提升需要制備工藝的提升,在生產過程中,制備工藝不斷完善,為苯酚生產提高技術支持。主要從苯酚的概述、苯酚制備方法分析進行闡述苯酚制備工藝研究進展,希望為研究苯酚制備工藝的專家與學者提供理論參考依據。
苯酚;制備工藝;研究
苯酚是一種重要的化工材料,傳統的苯酚工藝生產中,因為技術不成熟導致試驗中反應線路過長,造成生產反應不充分的情況,這樣的背景下進行生產就會出現因為反應不全造成的浪費情況。因此需要針對苯酚制備工藝進行分析,關注制造中工藝的進展,提升制造的技術。
苯酚俗稱為石炭酸,在空氣中會出現氧化的現象,呈現出粉紅色,氣味較為明顯,并且具有一定的腐蝕性,在常溫下可溶性不明顯。但是在溫度高于65℃的時候,就會出現較強的可溶性,可以和乙醚、甘油等進行溶解。苯酚是一種重要的化工原料,可以通過其合成酚醛樹脂、苯胺、烷基酚等化學材料,并作為可溶性的試劑,在合成資源中進行使用。從上述介紹中可以看出,苯酚在醫學、化工和合成纖維各個方面的應用都是較為廣泛的,是一種使用較多的材料。
目前來講,生產苯酚的方法包括苯磺化法、氯苯法、甲苯、苯甲酸法和環己酮法等,也可以采用較為直接的苯氧化法,需要針對不同的環境制定不同的方法。
2.1 異丙苯法
異丙苯法是進行苯酚制備使用最廣泛的方法,占據整體制造范圍的92%,對于苯酚的制造是較為重要的一種方法。其基本的制造過程包括:首先第一反應利用氣相法和液相法將丙烯與苯進行反應,生成異丙苯。在異丙苯反應完全之后,進行氧化操作,從而生成氧化氫異丙苯,然后將生成的物質進行分解,從而形成苯酚和丙酮。這種苯酚的制造方法在實際生產中使用最多,主要是因為該方法本身的生產成本較低,反應過程也便于控制。但是該方法反應鏈過長,進行制造需要花費三個實驗的過程,造成生產中環境污染較為嚴重。
2.2 甲苯-苯甲酸反應法
該種方法可以不用苯作為原料就可以合成苯酚,這種方法的反應包括:以空氣為氧化劑,然后使用甲苯的液相作用氧化生成苯甲酸,該反應的副產物就是苯甲酸苯酯、聯苯和二氧化碳等物質。然后加入催化劑,使得苯甲酸繼續進行氧化,從而生成苯酚。然后通過沸塔、蒸餾等工序,形成純正的苯酚。這種反應方法流程簡單,而且空氣作為氧化劑,可以重復的提取和使用,節省成本。而且,使用的原料和催化劑的毒性較小,一次性投入的成本較低,可以根據市場情況對產品的結構進行調節,是技術的創新。
例如其生產過程如下:
首先,以空氣為氧化劑,使甲苯在液相中被氧化生成苯甲酸,產生的副產物主要有苯甲醛、苯甲酸芐酯、聯苯、二養化碳等。如圖1所示:

其次是在催化劑的作用下,苯甲酸繼續被氧化生成苯酚和二養化碳。副產物有苯甲酸苯酷、苯醚、苯和焦油。反應產物經共沸塔、氣提塔、精餾塔后,得純苯酚。如圖2所示:

2.3 苯直接氧化法
人們進行苯酚反應的過程中不斷的將苯酚的生產工藝進行創新,尋求更加高效的生產方法,對于苯酚制造中出現的化學反應進行研究,從而提出了苯直接氧化的方法,這種苯酚制造方法,只需要一步就可以得到目標產物,節約資源,減少環境污染。一般來講,苯直接反應的方法包括氮氧化合物氧化法和分子氧化法等。
氮氧化合物氧化法:苯的化學性質是非常穩定的,在常溫的條件下不容易被氧化,但是苯酚的化學性質恰恰相反,苯酚是一種弱酸,可以和堿發生反應,而且苯酚上的羥基具有電子效應,因此在使用氮氧化合物進行氧化的過程中,需要使用一氧化二氮作為催化氧化劑,生成苯酚。該方法化學反應完整,苯酚的選擇性達到90%以上。但是該方法中使用的一氧化二氮對臭氧層可能造成一定的破壞,因此該方法在現階段還存在一定的爭議。
過氧化氫氧化法:該種方法主要是以過氧化氫作為主要的氧化劑,合成苯酚,得到最后的產物為苯酚和水。這樣方法不會生成其余的物質,更加清潔高效。過氧化氫作為催化劑可以分為含銅與含鐵兩種,含銅氧化及主要成分是硅、鈦分子,直接氧化合成苯酚,使得苯酚的活力進一步增加,且反應較為溫和,操作便捷。而含鐵氧化劑,使用活性炭負載Fe2(SO4)3作為催化劑,C2H3N作為溶劑,過氧化氫作為氧化劑,直接反應生成苯酚,該反應的操作也較為簡單便捷。
苯酚制造工藝是不斷發展與進步的,而且直接氧化技術的出現,為制造的發展提供更好的環境,雖然現階段的技術還不成熟,但是發展前景還是較為廣闊的,是技術的進步。
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Research Progress in Preparation of
Li Hong-yan,Li Ling-fei,Xu Wei-feng
Phenol is a kind of chemical material commonly used in industrial production in China.It has a wide range of use,and it is prone to oxidation in the air and has certain smell.Phenol in the practical application process,the need to improve the manufacturing technology,technology upgrading equipment required to upgrade the process,in the production process,the continuous improvement of the preparation process is to improve the production of phenol technical support.In this paper,the preparation of phenol from the overview,analysis of phenol preparation methods described in the phenol preparation process,hoping to study the preparation of phenol experts and scholars to provide theoretical basis for reference.
phenol;preparation technology;study
TQ241.1
B
1003-6490(2016)08-0048-02
2016-08-18
李紅艷(1984—),女,黑龍江哈爾濱人,講師,主要研究方向為物理化學。