苯甲酸的生产

1、苯甲酸的生产陈灿、朱建云徐晓龙、蒋超洁一、合成线路的选择 苯甲酸是国际上最早广泛使用的食品防腐剂，其合成方法主要有以下几种：1、甲苯氧化法 甲苯在催化剂存在下用空气进行直接氧化，常用的催化剂为可溶性 钴盐或锰盐，以乙酸为溶剂。 该工艺先进，技术成熟，副产物均可回收和利用，是工业上生产苯甲酸的主要方法。 2、邻苯二甲酸或酸酐加热脱羧法 邻苯二甲酸在催化剂三氧化二铝、氧化锌存在下，加热脱羧，也可用 其酸酐进行加热脱羧。 此法得到的苯甲酸不易精制，成本较高，实际应用较少。3、 甲苯氯化水解法 甲苯在100150进行光氯化反应得到三氯甲苯，三氯甲苯与苯甲酸作用得到苯甲酰氯，后者在石灰乳及铁粉(或氯化锌

2、)存在下与水反应得到苯甲酸。 该法得到的苯甲酸产率较高，但由于此法有氯参加，因此设备腐蚀严 重，并且制得的产品毒性较大，不易用于食品工业。 4、苄卤氧化法 以苄氯为原料，高锰酸钾做氧化剂，也可氧化得到苯甲酸。 这是合成苯甲酸的一种新工艺，在相转移催化剂的存在下进行此反应，产品的纯度和收率都较高。15：以度米芬为相转移催化剂合成苯甲酸 以甲苯为原料，高锰酸钾为氧化剂，度米芬为相转移催化剂回流制得苯甲酸。在油浴中放置250ml四口瓶，依次向其中加入10.0g(006 m01)KMn04和80ml H20，加热搅拌使KMnO4溶解，冷却后加入相转移催化剂236 g(50 m mol)度米芬和230

3、g(0025 mol)甲苯，加热回流，待反应完后，将滤液和洗涤液浓缩至约100 ml，冷却后加入少量的NaHSO3，固体脱色，用浓盐酸调pH值为12，将析出的苯甲酸抽滤，洗涤，烘干即得粗苯甲酸。重结晶后得苯甲酸为无色针状晶体，称重为205 g，收率6720。粗品熔点12181226，重结晶后熔点12201225 试验发现，以度米芬作为相转移催化剂制备苯甲酸，反应时间可缩短至5h 。KMn04与甲苯的摩尔比为2.5：1.0，用量为5.0 m mol，反应最佳温度为90产物收率可达67.20。2、各方法的质量产率、原料消耗量、生产成本比较级估算甲苯高锰酸钾氧化法原料用量1t用量单价（元/t）总价（

4、元）甲苯2.4ml1.0491009464高锰酸钾8.5g4.251500063750浓盐酸15ml8.85004400苯甲酸1t77614苄卤氧化法原料用量1t用量单价（元/t）总价（元）苄氯1.2ml0.448000035200无水碳酸钠1g0.3352001733高锰酸钾2.4g0.81500012000四丁基溴化铵0.2g0.067300002000浓盐酸10ml3.935001967苯甲酸3g1t529003、原料和产物的安全性，对人体造成的危害，原料及产物的毒性相关数据，急救方式及防护措施，三废及处理方法 甲苯危险性概述健康危害：对皮肤、粘膜有刺激性，对中枢神经系统有麻醉作用。急性

5、中毒：短时间内吸入较高浓度本品可出现眼及上呼吸道明显的刺激症状、眼结膜及咽部充血、头晕、头痛、恶心、呕吐、胸闷、四肢无力、步态蹒跚、意识模糊。重症者可有躁动、抽搐、昏迷。慢性中毒：长期接触可发生神经衰弱综合征，肝肿大，女工月经异常等。皮肤干燥、皲裂、皮炎。 环境危害：对环境有严重危害，对空气、水环境及水源可造成污染。燃爆危险：本品易燃，具刺激性。急救措施皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入：饮足量温水，催吐。就医。消防

6、措施危险特性：易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。流速过快，容易产生和积聚静电。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳。灭火方法：喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音，必须马上撤离。灭火剂：泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。用水灭火无效。泄漏应急处理： 撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用活性

7、炭或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗，洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。乙酸危险性概述健康危害：吸入本品蒸气对鼻、喉和呼吸道有刺激性。对眼有强烈刺激作用。皮肤接触，轻者出现红斑，重者引起化学灼伤。误服浓乙酸，口腔和消化道可产生糜烂，重者可因休克而致死。慢性影响：眼睑水肿、结膜充血、慢性咽炎和支气管炎。长期反复接触，可致皮肤干燥、脱脂和皮炎。 环境危害：对环境有危害，对水体可造成污染。燃爆危险：本品易燃，具腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤。急救措施皮肤接触：立即脱去污染的

8、衣着，用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入：用水漱口，就医。消防措施危险特性：易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与铬酸、过氧化钠、硝酸或其它氧化剂接触，有爆炸危险。具有腐蚀性。有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳。灭火方法：用水喷射逸出液体，使其稀释成不燃性混合物，并用雾状水保护消防人员。灭火剂：雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。泄漏应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行

9、隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。喷雾状水冷却和稀释蒸汽、保护现场人员、把泄漏物稀释成不燃物。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。邻苯二甲酸危险性概述健康危害：本品对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有刺激作用。环境危害：对环境有危害，对水体和大气可造成污染。燃爆危险：本品可燃，具刺激性。急救措施皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐

10、水冲洗。就医。吸入：脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难，给输氧。就医。食入：饮足量温水，催吐。就医。消防措施危险特性：遇明火、高热可燃。粉体与空气可形成爆炸性混合物, 当达到一定浓度时, 遇火星会发生爆炸。受高热分解, 放出刺激性烟气。有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳。灭火方法：消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上风向灭火。灭火剂：雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。泄漏应急处理：隔离泄漏污染区，限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿防毒服。避免扬尘，小心扫起，置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏，用水润湿或用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。苯甲酸危险

11、性概述健康危害：对皮肤有轻度刺激性。蒸气对上呼吸道、眼和皮肤产生刺激。本品在一般情况下接触无明显的危害性。 环境危害：对环境有危害，对水体和大气可造成污染。燃爆危险：本品易燃，具刺激性。急救措施皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入：脱离现场至空气新鲜处。就医。食入：饮足量温水，催吐。就医消防措施危险特性：遇明火、高热可燃。有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳。灭火方法：消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上风向灭火。灭火剂：雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。泄漏应急处理：隔离泄漏污染区，限制出入。切断火源。建议应急处理

12、人员戴防尘面具（全面罩），穿防毒服。用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中，转移至安全场所。若大量泄漏，收集回收或运至废物处理场所处置。氧化锌危险性概述健康危害：吸入氧化锌烟尘小时后，可出现金属烟热。口内有金属甜味、口渴、咽痒，进而胸部发闷、咳嗽、气短、无力、肌肉关节酸痛，并可伴有头痛、恶心、呕吐、腹痛等，然后出现寒战、发热、白细胞数增加。有人报道，氧化锌接触者全身虚弱，体重下降。 燃爆危险：本品不燃。急救措施皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难，给输氧。就医。食入：饮足量温水，

13、催吐。就医。消防措施危险特性：未有特殊的燃烧爆炸特性。与镁能发生剧烈的反应, 引起爆炸。有害燃烧产物：氧化锌。灭火方法：消防人员必须穿全身防火防毒服，在上风向灭火。灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处。泄漏应急处理：隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿防毒服。避免扬尘，小心扫起，置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏，用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处 高锰酸钾危险性概述健康危害：吸入后可引起呼吸道损害。溅落眼睛内，刺激结膜，重者致灼伤。刺激皮肤。浓溶液或结晶对皮肤有腐蚀性。口服腐蚀口腔和消化道，出现口内烧灼感、上腹痛、恶心、呕吐、口咽肿胀等。口服剂量大者

14、，口腔粘膜呈棕黑色、肿胀糜烂，剧烈腹痛，呕吐，血便，休克，最后死于循环衰竭。 燃爆危险：本品助燃，具腐蚀性、刺激性，可致人体灼伤。急救措施皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入：用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。消防措施有害燃烧产物：氧化钾、氧化锰。灭火方法：采用水、雾状水、砂土灭火。泄漏应急处理：隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿防毒服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏：用砂土、

15、干燥石灰或苏打灰混合。用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中。大量泄漏：收集回收或运至废物处理场所处置4、合成路线选择的结果 甲苯氧化法。从反应时间以及实验制法来考虑，此方法较为适宜，而且该工艺先进，技术成熟，副产物均可回收和利用。二、产品的用途以及原料、产品的理化常数指标 主要用途： 苯甲酸及其钠盐苯甲酸钠是很常用的食品防腐剂，在酸性条件下防腐性能最强。此外苯甲酸也用作农药、染料、医药、香料、媒染剂和增塑剂的生产原料，聚酰胺树脂和醇酸树脂的改性剂及钢铁设备的防锈剂等。名称外观分子量溶解性熔点沸点折光率相对密度LD50 mg/kg苯甲酸无色、无味片状晶体122.1214微溶于水，易溶于乙醇

16、、乙醚等有机溶剂122.132491.5397nD1.2659LD502530mg/kg(大鼠经口)；2370mg/kg(小鼠经口)；500mg/kg(人经口)；人经口6mg/kg最低中毒量三氯甲苯无色透明液体195.48易溶于有机溶剂-5.0 C220.8 C 1.3756 g/mL6g/kg（大鼠）邻苯二甲酸无色单斜晶体166.13微溶于水和乙醚、溶于甲醇和乙醇，不溶于氯仿和苯191 1.593g/cm3LD50(mg/kg)：大鼠经口7900名称外观分子量溶解性熔点沸点折光率相对密度LD50 mg/kg乙酸强烈刺激性酸味的无色液体60乙酸易溶于水和乙醇16.6117.9 1.05LD50

17、3530mg/kg(大鼠经口);1060mg/kg(兔经皮);LC505620ppm，1小时(小鼠吸入);人经口1.47mg/kg，最低中毒量，出现消化道症状;人经口2050g，致死剂量高锰酸钾深紫色或古铜色结晶158.03遇乙醇及其他有机溶剂分解 2.703低毒，半数致死量(大鼠，经口) 1.09g/kg甲苯无色，带特殊芳香味的易挥发液体92能与乙醇、 乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳和冰乙酸混溶，极微溶于水 110.61.49670.866低毒，半数致死量(大鼠，经口)5000mg/kg三、原料、产品的分析测试草案苯甲酸色谱分析 一 试验条件1仪器：GC8100气相色谱仪 检测器：FID 2色谱

18、工作站：WH500-USB3色谱柱：SE-54/30m0.32mm0.25m 4色谱空气源：GA-2000A(无油、无水、静音，2000ml/min)5温度： 初始温度140 保持时间5min 升温速率30/ min 最终温度 250 保持时间10minINJ 250 DET 250 6载气：N2 柱前压力：0.04MPa 分流比: 40:17. 氢气: 0.08Mpa8. 空气:0.05Mpa9. 溶剂:丙酮10.进样量:0.4L1、苯甲酸俗称安息香酸，白色晶体，熔点122。试样用丙酮溶解后，按上述试验条件进样，能很好地把苯甲酸中各杂质组份完全分开，所有色谱峰都达到基线分离，峰形尖锐，无拖尾。是工厂检测的最佳分析方法。2、定量方法:峰面积归一法。四、分离提纯粗品的草案 将反应混合物趁热减压过滤，用少量热水洗涤滤渣二氧化锰。合并滤液和洗涤液，加入少量的亚硫酸氢钠还原未反应完的高锰酸钾，直至紫色褪去，成为无色透明的溶液。再进行减压过滤，将滤液放于冰水浴中冷却，然后加入浓盐酸酸化，边加边搅拌，且用pH试纸测溶液的pH值直至强酸性，这时苯甲酸结晶析出。将析出的苯甲酸减压过滤，得到粗的苯甲酸。若要得到纯净的苯甲酸，可在水中