原创《精细化工合成中芳香烃氨氧化技术应用分析》：此文是一篇芳香烃论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
摘 要：芳香烃氨氧化技术在许多精细化工合成中都有所应用,主要包括烷基芳香腈、卤代芳香腈和杂环芳香腈等,也是被用来制造芳香腈的主要方法.它是我国精细化工合成中最具有发展前景的技术.
关键词：氨氧化技术；精细化工合成技术；芳香腈；应用
具有高化学活性的方向腈氰基经过一系列反应,比如水解反应、加氢反应、缩聚反应等,就会形成各种各样被广泛应用于医药、香料、农药以及树脂等许多化工行业的精细化工产品.精细化工产品凭借自己作为重要原料来源的地位已在国内外各大市场的需求呈现增长趋势.合成原理是芳香腈氰基在氨以及催化剂的条件下被氧化,从而获得芳香腈.该工艺制造过程简单,安全性高、收率高、基本对环境无污染.所以,来自业界的很多学者为了能够让此技术得到广泛应用,都投入了大量的研究.
1 研究开发和工业化过程
芳香烃氨氧化技术在50年代初有Allied公司首次开拓研究.其他公司比如Bayer,Distiller,California,Research等公司也开展了反应条件以及催化剂的研究,以期达到提高芳香腈收率的目标.1969年,日本触媒化学工业公司也利用自己的研发技术建成了自己的生产装置,主要利用混合芳香烃氨氧化法生产制作邻苯二甲腈和苯甲腈.紧接着,日本的另一家公司在1970年和美国某公司合作建立用于生产间苯二甲腈的装置.此后,日本三菱瓦斯化学和美国Bagder公司合作建立间苯二甲腈生产装置标志着芳香烃氨氧化技术的应用和普及.
2 应用实例
2.1 苯甲腈.苯代三聚氰二胺的主要原料,BN,可以用来制作油漆、涂料以及印刷品等.BN工艺是有日本研发的,在当今世界已达到九千吨的产量,所有成果均已甲苯氨氧化技术为指导,使得BN的收率飞快增长,以占世界79%的比例居世界前列.令国内骄傲的是,上海也有BN收率达到78%,它就是有上海石化研究院自行研发的细颗粒催化剂.
2.2 邻苯二甲腈.邻苯二甲腈,OPN,其中的四聚体是酞菁的一种染料.相比其他生产工艺,邻二甲苯氨氧化工艺简单,而且传统的合成方式更易被人理解和接受,所以研究者对此兴趣很大.OPN在氨氧化工艺中难度最大的可谓是催化的开发,主要包括V-P-O,Bi-Sh-Mo-Cr-O和V-Cr-O等的开发,因其开发难度大,工业化的实现也很难,目前发展比较健全的是德国的BA*公司的V-Cr-O系列催化剂和日本触媒化学工业公司的Mn-W-O系列催化剂以6000t/a和1200t/a的生产装置引领业界前进.
2.3 间苯二甲腈.间苯二甲腈,IPN,作为芳香腈的一个品种,在目前行业中国用途最广、需求量最大.四氯间苯二甲腈,由IPN经过氯化反应形成,具有广泛的用途,可以用来制造塑料、涂料、合成纤维,也可以作为一种农用杀菌剂和防雾剂来高效、光谱、低毒、低残留地服务于农业.1969年,世界对IPN的需求量逐渐扩大,对间二甲苯氨氧化工艺和其催化剂的研究也越来越重视,这一切都源于美国Diamond Sharnrock 公司成功研制并开发了“百菌清”技术.从而使工业的步伐进一步加快；1972年,日本昭和公司建立2000t/a生产装置,紧随其后,三菱瓦斯化学公司建成4000t/a装置；美国Diamond公司的5000t/a装置也于1974年问世；一些发展中国家如意大利、中国及印度也都建立了自己的工厂和生产装置.生产IPN的唯一的办法是氨氧化法,目前,世界上IPN总生产力大约为15000t/a.在IPN生产技术中,日本三菱瓦斯化学公司采取的自由型流化床反应器工艺和日本昭和电工公司采取的固定床反应器工艺最具代表性.国内由上海石油化工研究院研究的新一代NC-Ⅲ催化剂技术也取得了可观的成绩,IPN收率高达78%.
2.4 邻氯苯甲腈.邻氯苯甲腈,简称OCN,主要用于合成一种用于抗疟新药--硝喹,分散染料的重要中间体2-氰基-4-硝基苯胺也是有OCN制成.由于OCN的反应特性,它的工业生产中的反应器多采用流化床反应器,以V-Cr-O和V-P-O系为主要催化剂.近几年,随着一些分散染料中间体的出口需求越来越大,促进了国内的OCN发展,生产能力日益增高,可高达3000t/a,但也存在一定的缺陷,装置全部采用粗颗粒催化剂和挡板流化床致使OCN的收率一直没有提高.
2.5 对氯苯甲腈.对氯苯甲腈的英文简称为TCN,它在精细化工合成中的作用也很大,主要用来合成染料、医药以及农药.在生活中TCN也被用来合成超耐热的高档汽车用材料.目前世界上TCN产品最广泛的国家是美国和英国等国家,当然国内的研究也是相当成功的,氨氧催化技术取得的成功发生在我国湖南湘潭化工研究所.根据相关文献报道,用于合成TCN的催化剂和OCN催化剂及其相似,而这种催化剂又全部来自于日本.
2.6 二氯苯甲腈.作为除草剂中的一种的二氯苯甲腈,简称DBN,还可以以中间物的身份出现在医药、农药和高分子材料的合成中.它的主要原料为5,6-二氯硝基,在经过一系列的重反应包括加氢、加氯等完成的.DBN的发展前景很好,它简单的废物处理工艺,废物的处理也相对来说较为简单,再加上它高质量、高收率的特点赢得了很多国家的注意.而发展最迅速的国家是日本,世界第一套600t的生产装置是由日本建成的,并一并申请了铁基催化剂的专利,在中国,DBN的发展也不示弱,收率高达76%,是由上海石化研究院自己研发的.
2.7 3-氰基呲啶.3-氰基呲啶简称3-CPN,经过碱水解反应生成烟酸,经控制水解深度得到烟酰胺.二者的需求量仅次于间苯二甲腈,属于B族维生素的行列,主要用途是作为添加剂添加到食品和饲料中,还可以承担医药、染料中间体的身份,在以上用途中的比例分配为40%～50%用于饲料添加、25%～30%用于食品添加、20%～25%用于医药和其他方面.目前世界上几个主要国家的生产能力已经达到20000t/a的水平.
3 国内发展状况以及对未来的展望
芳香烃氨氧化技术在我国的应用也有几十年的历史,大概发生在70年代,由江苏、湖南、广东和云南发起,开始对芳香烃氨氧化技术进行研究和应用,但此研究也是仅仅停留在IPN的氨氧化技术.我国的催化剂水平率先达到工业化水平的是长沙化工研究所和云南化工研究所,后又用粗颗粒催化剂和挡板流化床反应器进行中试,主要测试基地在上海、长沙和苏州,但是此次研究的规模相对较小.直到1988年,IPN的细颗粒催化剂由上海石油化工研究多开发出,采用的反应器为自由型流化床反应器,并凭借在云南建立的1000t/a的生产装置让我国的IPN技术有了很大的进步,可以和国际先进水平抗衡.
4 结语
本文通过介绍芳香烃氨氧化技术及其相关催化剂的研究,主要研究其在苯甲腈、邻苯二甲腈、邻苯二甲腈、邻氯苯甲腈、对氯苯甲腈、二氯苯甲腈、3-腈基呲啶方面的研究,详细地介绍了氨氧化技术及其催化剂的发展和取得的成绩.我们清楚地了解了当前世界该项技术的发展以及在国内的发展和进步,让我们看到了国内和国外的差别,同时有差距就要有努力,相信在不久的将来,我们国家的氨氧化技术在精细化工合成中的应用会有更大的突破,会达到世界先进水平.
参考文献
[1] 何杰,严爱珍.间二甲苯氨氧化V-Cr-O系催化剂表面活性组分特征[J].石油学报（石油加工）,2009（03）.
[2] 马骏.苯甲腈的技术进展和市场前景展望[J].甘肃化工,2010（02）.
[3] 广东省化工研究所有机室.间二甲苯氨氧化研究[J].广东化工,1977（2）.
芳香烃论文参考资料：
结论：精细化工合成中芳香烃氨氧化技术应用分析为关于本文可作为芳香烃方面的大学硕士与本科毕业论文芳香烃和芳香化合物论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
