《苯酚生产方法的比较分析综述》1800字

苯酚生产方法的比较分析综述目录TOC\o"1-2"\h\u7643苯酚生产方法的比较分析综述 1230911.1苯酚生产方法的比较 131931.1.1磺化法 132431.1.2氯化法 282461.1.3拉西法（氧氯化法） 2239671.1.4环己烷法 3245701.1.5苯直接氧化法 32811.1.6甲苯氧化法 3238971.1.7异丙苯法 484921.2本设计工艺流程介绍 4苯酚生产方法的比较磺化法最早合成苯酚的方法是磺化法，早在1923年，美国的孟山都公司就已经开始研制投产。碘化法是将苯在浓硫酸的条件下发生磺化反应，生成苯磺酸，再将生成的苯磺酸与亚硫酸钠反应，此反应会生成苯磺酸钠，再将苯磺酸钠用氢氧化钠碱熔生成苯酚钠，最后苯酚钠经过酸化生成苯酚。下面是最后一个反应的方程式[6]。此种方法适用于中小规模的生产，因为这种生产模式设备简单，产率较高。但需要消耗大量的浓硫酸和烧碱，而且对设备的腐蚀相当严重，且副产大量的亚硫酸钠，利用价值很小，且造成很大的污染。因此，这种方法在国际上已经淘汰，不再发展。氯化法用氯苯水解法合成苯酚的方法在1924年由美国道化公司研制。这种方法是让苯与氯气氧化生成氯苯，再将得到的氯苯在高温高压和催化剂的条件下与稀碱水发生水解反应生成苯酚钠，再将苯酚钠酸化生成苯酚[8]。反应方程式如下：此种方法需要大量的氯，这些氯主要来源于电解食盐水，因此耗能较大：反应中有HCl存在，腐蚀相当严重：水解条件相当苛刻，温度要达到400℃，压强高达30Mpa，能耗大。虽然在污染问题上得到了一定的改善，取代了磺化法，但仍旧没有被广泛采用。拉西法（氧氯化法）这种方法被称为拉西法的原因是这种方法首先由德国的拉西研究。它是对氯化法的改良。这种方法是盐酸、苯、和空气的混合物在固体氯化铜作为催化剂的条件下发生氧化反应，生成氯苯，再将氯苯通过热水蒸汽，水解成苯酚和盐酸。在此反应中，盐酸可以反复利用[9]。反应方程式如下：此种方法操作条件温和，但HCl有水存在时腐蚀性特别严重，温度大于150℃时，用搪瓷材料防腐已经不够了，维修费用较高,所以应用不广泛。环己烷法美国科学设计公司采用苯和氢生成环己烷，环己烷在催化剂的作用下被空气氧化成环己醇，环己醇再脱氢生成苯酚[10]。反应方程式如下：此法所需的氢由脱氢反应生成，并循环使用，原料只需要苯和空气，来源丰富。这种方法如果工业化成功，将是很好的方法。澳大利亚的孟山都公司小试成功，建成了2万吨/年的工厂，但后来又改成了异丙苯法，此法没有实现工业化。苯直接氧化法苯在催化剂作用下直接被氧化生成苯酚[11]。反应方程式如下此法一步完成，反应简单，但催化剂选择性低，中间产品复杂，且产品收率较低。这种方法经过多年的研究依旧未实现工业化。如果能够找到合适的催化剂和反应条件，那么此种方法的工业化将不再是梦。甲苯氧化法1955年，美国开发了甲苯氧化法，这种方法是唯一一个不需要以苯为原材料的方法。这种方法是以甲苯为原材料，以铜盐为催化剂，以空气作为氧化剂生产苯酚[12]。反应方程式如下：1978年美国鲁姆斯公司提出了以甲苯为原料的气相苯甲酸脱羧基法制苯酚的新工艺，它克服了液相法副产焦油和残渣多的缺点。国际上此法与异丙苯法是目前竞争最激烈的。但在理论上，脱羧降解要尽量少用，因为能源利用不合理。在国外，甲苯较便宜，比苯便宜20%~30%，它的成本较低，具有很强的竞争力。而在我国。甲苯和苯价格相当，此法使用较少[13]。异丙苯法虽然异丙苯法发展时间比较晚，几十年就得到了迅速的发展。具体方法是苯和丙烯以AlCl3或固体磷酸为催化剂，进行烷基化反应（工业上又称烃化反应）生成异丙苯，异丙苯在液相加热，通入空气，进行催化氧化而生成过氧化氢异丙苯，再用酸分解成苯酚和丙酮[14,15]。具体反应方程式如下：①烃化反应②氧化反应③酸分解此种方法腐蚀明显减轻，污染也减轻，技术也相当成熟。原材料可以来原十分丰富，可以来自于石油炼制的副产物。本设计工艺流程介绍本设计采用异丙苯法生产苯酚，以异丙苯和空气（主要含氧气和氮气）为原料生产苯酚。原料异丙苯用异丙苯原料泵P101增压后，经过E101产物原料换热器，E102原料预热器后与富氧空气（O225%）通入氧化反应器R101，发生氧化反应生成过氧化氢异丙苯、二甲基苄醇等。反应器设有气液相两个出口，反应气经过E103反应气冷凝器水冷后去闪蒸罐V104气液分离，气相送往尾气吸收工段，液相送往异丙苯回收工段，反应液换热后进入异丙苯回收塔T101,塔顶回收异丙苯并排除不凝气，塔底进入T0102脱重塔，脱除副反应产生的二甲基苄醇等重组分，塔顶过氧化氢异丙苯经冷凝器E0201换热后，由泵P0201送往反应器R0201，反应生成苯酚和副产物丙酮，反