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均苯四甲酸二酐

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均苯四甲酸二酐的生产技术

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均苯四甲酸二酐的生产技术

发布日期:2018-09-17 作者: 点击:

1     前言

      均苯四甲酸二酐(PMDA , 简称均酐), 分子式C 10 H 2 O 6 , 分子量 218.12, 其外观为白色粉末或针状结晶 , 溶于丙酮 、乙酸乙酯等 ,不溶于乙醚、氯仿 、石油醚及冷苏打溶液 , 遇水或置于湿空气中会变成均苯四酸 , 熔点 287℃, 沸点 397~ 400℃, 比重(20/4℃)1.680。

2  均酐的生产技术

均酐的生产技术根据原料路线和氧化工艺的不同而不同, 主要有以下一些方法:

2.1 均四甲苯法 [ 1]

     以均四甲苯为原料制备均酐, 早期采用的是液相氧化工艺 , 该工艺合成均酐的收率虽然较高, 但工艺路线较长,以硝酸或重铬酸等为催化剂, 易造成环境污染。以乙酸为溶剂, 钴、锰、溴等为催化剂, 空气或氧气液相氧化工艺 ,对设备的材质要求高 、投资大 。目前, 普遍采用的是以均四甲苯为原料 , 经空气催化氧化一步制得均酐工艺 ,其催化剂研究文献报道较多, 工业上采用的催化剂以锐钛型 TiO 2 为载体 , 以矾为主组分(V 2 O 5 —MoO 3 —P 2 O 5 )的三组份催化剂 , 反应温度为 380~ 390℃。

  此法特点是工艺简单 ,可省去脱水工序 ,除空气外不用其它氧化剂 , 也不需液相所必需的催化剂分离工序,并可连续生产, 易于实现自动化操作,是目前生产均酐主要方法之一 。

2 .2 偏三甲苯烷基化法

      偏三甲苯先与丙烯在 AlCl 3 催化剂作用下进行烷基化生产 5-异内基偏三甲苯 , 然后进行气相催化氧化成均酐 , 催化剂采用刚砂为载体V 2 O 5 ∶TiO 2 ∶Na 2 O∶P 2 O 5 =1∶0.05∶0.03∶0.01的催化剂,热点温度 430~ 440 ℃。

随着石化工业的发展, 偏三甲苯及丙烯易得价廉 ,为利用 5 -异丙烯偏三甲苯生产均酐创造了条件 , 国内许多单位包括黑龙江省石化所、上海焦化厂 、牡丹江化工三厂等都进行过该法的试验开发 。

2 .3 一氧化碳法 [ 4]

      一氧化碳法制均酐是最近开发成功的一种方法 ,以偏三甲苯和一氧化碳反应制得高纯度的中间体芳香醛2 ,4,5-三甲基苯甲醛,然后氧化得均苯四甲酸, 最后经脱水生成均酐。该法采用羰基化新工艺 ,副反应少 ,产品纯度高, 收率高, 选择性强, 对设备腐蚀性小 , 符合环保要求,并且使用一套装置可切换生产偏苯三酸酐和均酐两种产品 ,生产成本较低, 代表了均酐今后的发展方向。

2.4 二甲苯氯甲基化法

     将间对位占 98%的间、对位二甲苯与甲醛、浓盐酸反应后分离出双氯甲基二甲苯 ,在 80~85℃温度下 , 将双氯甲基二甲苯与硝酸进行常压氧化 、成盐后 , 再与高锰酸钾在 92~ 101℃温度下进行氧化 , 所得产物经酸化、结晶 、过滤得均苯四甲酸,最后在于 210℃保温脱水环化成为均酐。该法虽原料易得, 但工艺流程相对过长,环境污染严重, 工业生产中采用难度较大。


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