苯乙酸的合成及市场现状(1)

1、.1 苯乙酸的合成及市场现状苯乙酸的合成及市场现状 .2 主要内容主要内容 n第一部分第一部分 苯乙酸的简介苯乙酸的简介 n第二部分第二部分 苯乙酸的合成工艺及特点苯乙酸的合成工艺及特点 n第三部分第三部分 我国苯乙酸生产现状我国苯乙酸生产现状 .3 苯乙酸的简介苯乙酸的简介 中文别名：中文别名： 苯醋酸，苯基醋酸，苄基甲酸苯醋酸，苯基醋酸，苄基甲酸 英文名称：英文名称： phenylacetic acid ,a-toluic acid CAS号：号： 103-82-2 分子式：分子式： C8H8O2 分子量：分子量： 136.15 结构式：结构式： 骨架式：骨架式： 苯乙酸的图片苯乙酸的图片

2、 .4 物理性质物理性质 n外观与性状：白色粉末，有特殊气味。外观与性状：白色粉末，有特殊气味。 n熔点熔点()：76.5 n相对密度（水相对密度（水=1）：）：1.09(77) n沸点沸点()：265.5 n溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚、氨水溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚、氨水 .5 用途用途 苯乙酸是重要的苯乙酸是重要的医药、农药、香料医药、农药、香料等等 精细化学品精细化学品中间体中间体。在医药方面。在医药方面,苯乙酸除苯乙酸除 用于生产青霉素用于生产青霉素,是青霉素发酵的前体物质是青霉素发酵的前体物质 外外,还用于制备镇静和抗癫痫药还用于制备镇静和抗癫痫药(苯巴比妥苯巴比妥 和扑

3、米酮和扑米酮) 、抗抑郁药、抗抑郁药(阿米替林阿米替林) 、心血管、心血管 类药类药(乳酸心可定、地巴唑、氯可律乳酸心可定、地巴唑、氯可律) 、抗、抗 胆碱药胆碱药(阿托品、解痉灵阿托品、解痉灵) 、抗风湿药及食、抗风湿药及食 欲抑制剂。工业方面欲抑制剂。工业方面,苯乙酸用于制备高性苯乙酸用于制备高性 能工程塑料固化剂、荧光增白剂、燃料、能工程塑料固化剂、荧光增白剂、燃料、 液晶材料、合成液晶材料、合成2烷基丙醛的催化剂、氧烷基丙醛的催化剂、氧 化氢稳定剂、感光材料显色剂、聚酯催化化氢稳定剂、感光材料显色剂、聚酯催化 剂的改性以及聚酯的快速结晶等。剂的改性以及聚酯的快速结晶等。 .6 苯乙酸的

4、合成工艺及特点苯乙酸的合成工艺及特点 苯乙酸的生产方法多达苯乙酸的生产方法多达几十种几十种， 有些方法因为主要原料本身比苯乙有些方法因为主要原料本身比苯乙 酸高或接近，显然没有太大实际意酸高或接近，显然没有太大实际意 义的，如苯乙酮法、苯甲醇法、苯义的，如苯乙酮法、苯甲醇法、苯 乙酸乙酯水解法、苯甲醛法、三氯乙酸乙酯水解法、苯甲醛法、三氯 乙苯水解法等。目前工业上采用的乙苯水解法等。目前工业上采用的 或有工业价值的生产工艺主要有：或有工业价值的生产工艺主要有： 氰苄水解法、苯乙酰胺水解法、电氰苄水解法、苯乙酰胺水解法、电 化学法、羰基化法化学法、羰基化法等等 .7 1.1氰苄水解法氰苄水解法

5、氰苄水解法又叫氰苄水解法又叫氰化钠法氰化钠法，是苯乙酸的传统，是苯乙酸的传统 生产方法。在常温常压下，氰化钠和氯苄生成生产方法。在常温常压下，氰化钠和氯苄生成 苯乙腈，再经酸性水解或碱性水解得到苯乙酸。苯乙腈，再经酸性水解或碱性水解得到苯乙酸。 +NaCN +NaCl +H2SO4 (70%)+H2O +NH4HSO4 CH2ClCH2CN CH2CN 130，2h CH2COOH .8 氰苄水解法虽有反应条件温和，工艺过程简单等优点，氰苄水解法虽有反应条件温和，工艺过程简单等优点， 但也存在较多缺点：但也存在较多缺点： 氯苄和氰化钠反应合成氰苄一步反应氯苄和氰化钠反应合成氰苄一步反应收率不高

6、收率不高（一般（一般 80%85%）；）； 氰化钠和苯乙腈均是氰化钠和苯乙腈均是剧毒物剧毒物，对操作人员和环境的危害很，对操作人员和环境的危害很 大；大； 苯乙酸中存在剧毒的苯乙酸中存在剧毒的游离氰根游离氰根，不宜用作医药、香料的原，不宜用作医药、香料的原 料；料； 废水污染严重，处理费用高，废水污染严重，处理费用高，生产成本高生产成本高。 目前，国内外苯乙酸的生产还目前，国内外苯乙酸的生产还大多采用该法大多采用该法，但在国，但在国 外，其生产规模大，自动化控制技术好，产品质量较高，外，其生产规模大，自动化控制技术好，产品质量较高， 且随着新工艺的投产，该法正处于淘汰过程中；在国内，且随着新工

7、艺的投产，该法正处于淘汰过程中；在国内， 苯乙酸生产厂家规模较小，布点多，产品质量较差，随着苯乙酸生产厂家规模较小，布点多，产品质量较差，随着 新工艺的研究与开发，该法也应被新的生产方法代替。新工艺的研究与开发，该法也应被新的生产方法代替。 .9 1.2 苯乙酰胺水解法苯乙酰胺水解法 以苯乙烯为原料，经与氨水、硫磺反应生以苯乙烯为原料，经与氨水、硫磺反应生 成苯乙酰胺，苯乙酰胺再经水解生成苯乙酸。成苯乙酰胺，苯乙酰胺再经水解生成苯乙酸。 +NH3+2S+H2O + +H2S +H2SO4+H2O +NH4HSO4 165，6.5MPa HCCH2 CHCONH2 CHSHCH3 CHCONH2

8、 CH2COOH .10 该法工艺过程简单，操作条件易于控制，该法工艺过程简单，操作条件易于控制， 原料和中间产物毒性小，利于安全操作，原料原料和中间产物毒性小，利于安全操作，原料 易得，但苯乙烯与氨水、硫磺反应副产易得，但苯乙烯与氨水、硫磺反应副产2-苯乙苯乙 硫醇，其殊奇臭，污染环境，反应需加压进行，硫醇，其殊奇臭，污染环境，反应需加压进行， 限制了该反应的应用。限制了该反应的应用。 国内有国内有少数厂家少数厂家采用苯乙酰胺水解法生产采用苯乙酰胺水解法生产 苯乙酸。此外，还可以以苯乙酮或废聚苯乙烯苯乙酸。此外，还可以以苯乙酮或废聚苯乙烯 为原料得到苯乙酰胺。苯乙酰胺再经水解得苯为原料得到苯

9、乙酰胺。苯乙酰胺再经水解得苯 乙酸。乙酸。 .11 1.3 电化学法电化学法 氯苄氯苄CO2电解法，以电解法，以Mg作阳极，电极材料和电解作阳极，电极材料和电解 液很液很 贵，耗电量也很大。近年来，采用廉价的铝棒作贵，耗电量也很大。近年来，采用廉价的铝棒作 阳极，石墨作阴极，加入溶剂阳极，石墨作阴极，加入溶剂DMF、四丁基溴化铵和氯、四丁基溴化铵和氯 苄配成电解液，通电至法拉第电量，而后取出电解完成苄配成电解液，通电至法拉第电量，而后取出电解完成 液，经萃取及浓缩等工序得到苯乙酸产品，品质优良，液，经萃取及浓缩等工序得到苯乙酸产品，品质优良， 总收率可达总收率可达78%。 阳极：阳极：Mg M

10、g2+2e 阴极：阴极： +CO2+2e +X 总反应：总反应：Mg+ +CO2 +Mg2+ +X CH2Cl CO2 CH2Cl CO2 .12 电化学法虽有较多优点，但存在的缺电化学法虽有较多优点，但存在的缺 点也不少：它所采用的溶剂、支持电解质、点也不少：它所采用的溶剂、支持电解质、 金属镁、铝等，价格都比较金属镁、铝等，价格都比较昂贵昂贵；而且还；而且还 存在着电激活的电极与溶剂的存在着电激活的电极与溶剂的副反应副反应，造，造 成电极的额外消耗和溶剂的降解；有时也成电极的额外消耗和溶剂的降解；有时也 会因阴极钝化而造成会因阴极钝化而造成电能浪费电能浪费；溶剂、支；溶剂、支 持电解质及副

11、产物与产物的分离及持电解质及副产物与产物的分离及回收都回收都 不方便不方便。但对一些精细的、高价值的化工。但对一些精细的、高价值的化工 产品，电化学法是一种行之有效的方法。产品，电化学法是一种行之有效的方法。 目前国内天津化工研究设计院在深入研究目前国内天津化工研究设计院在深入研究 该工艺，相信在不久的将来会去取得成功，该工艺，相信在不久的将来会去取得成功， 届时该工艺将会成为具有竞争力的工业生届时该工艺将会成为具有竞争力的工业生 产苯乙酸的方法。产苯乙酸的方法。 .13 1.4 羰基化法羰基化法 羰基化法合成苯乙酸是以羰基化法合成苯乙酸是以苄卤或苄醇和苄卤或苄醇和 CO为原料，在催化条件下进

12、行的，其反应方为原料，在催化条件下进行的，其反应方 程式为：程式为： +CO+H2O + HX 催催化化剂剂 CH2X CH2COOH .14 与其他方法相比，羰基化法合成苯乙酸原料来源与其他方法相比，羰基化法合成苯乙酸原料来源 方便、便宜；反应条件相对温和，生产效率高，方便、便宜；反应条件相对温和，生产效率高， 规模可大可小；生产过程中副反应少，产品纯度规模可大可小；生产过程中副反应少，产品纯度 易于控制；对环境污染大大减轻，甚至可以做到易于控制；对环境污染大大减轻，甚至可以做到 基本上基本上无无“三废三废 ”。 自自20世纪六、七十年代以来，过渡金属催化的羰世纪六、七十年代以来，过渡金属催

13、化的羰 基化法合成苯乙酸和苯乙酸酯新方法引起了人们基化法合成苯乙酸和苯乙酸酯新方法引起了人们 的极大兴趣，研究开始十分活跃，目前仍是学者的极大兴趣，研究开始十分活跃，目前仍是学者 们致力研究的课题。们致力研究的课题。 .15 综合以上诸多苯乙酸生产方法，综合以上诸多苯乙酸生产方法，氯苄羰基化法氯苄羰基化法 （同一套装置还可生产苯丙酮酸）、氯苄（同一套装置还可生产苯丙酮酸）、氯苄CO、电、电 解法前景最被看好，适宜大规模生产（千吨级解法前景最被看好，适宜大规模生产（千吨级/年）年）， 但存在成本高、催化剂制备较难、产率较低以及没有但存在成本高、催化剂制备较难、产率较低以及没有 很好的回收和再利用

14、催化剂的方法等缺点，苯很好的回收和再利用催化剂的方法等缺点，苯甲醛甲醛 羰基化法难度太大，苄基钠法竞争力不强，苯乙腈水羰基化法难度太大，苄基钠法竞争力不强，苯乙腈水 解法工艺简单，原料易得，但存在环境污染和原料毒解法工艺简单，原料易得，但存在环境污染和原料毒 性大的缺点。其中苯乙腈法中以酸水解法成本最低，性大的缺点。其中苯乙腈法中以酸水解法成本最低， 经精馏精制的苯乙酸纯度高，可满足医药工业要求。经精馏精制的苯乙酸纯度高，可满足医药工业要求。 其他方法不容乐观。其他方法不容乐观。 .16 我国苯乙酸生产现状我国苯乙酸生产现状 我国有苯乙酸生产厂家近我国有苯乙酸生产厂家近30家家，总年生产能力，

15、总年生产能力4万吨万吨， 多数企业规模小，由于技术落后，我国多数企业规模小，由于技术落后，我国80%以上企业采用苯以上企业采用苯 乙腈水解法，成本高，乙腈水解法，成本高，“三废三废”污染严重，产品质量差，由污染严重，产品质量差，由 于产品易存在有毒氰化物影响下游使用，因此许多企业处于于产品易存在有毒氰化物影响下游使用，因此许多企业处于 半停产半停产状态。状态。 表表 我国生产苯乙酸厂家能力及生产工艺我国生产苯乙酸厂家能力及生产工艺 .17 多年来苯乙酸在我国一直是较紧缺的产品，多年来苯乙酸在我国一直是较紧缺的产品， 在国际市场上价格也很高，再加上我国生产能在国际市场上价格也很高，再加上我国生产能 力不足，需大量进口，国内苯乙酸价格一直在力不足，需大量进口，国内苯乙酸价格一直在 22000元元/吨以上，近年来随着青霉素需求增大，吨以上，近年来随着青霉素需求增大， 国内地方不重视环保，厂家纷纷上马或扩建落国内地方不重视环保，厂家纷纷上马或扩建落 后的苯乙腈水解法装置，目前，国内苯乙酸价后的苯乙腈水解法装置，目