鄰苯二甲酸酐
簡介
鄰苯二甲酸酐可發生水解、醇解和氨解反應，與芳烴反應可合成蒽 醌衍生物。鄰苯二甲酸酐在工業上是在五氧化釩催化下，由萘與空氣在350~360℃進行氣相氧化製得，也可用空氣氧化鄰二甲苯製得。鄰苯二甲酸酐可代替鄰苯二甲酸使用，主要與一元醇反應形成酯，例如鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯。1896年，德國巴登苯胺純鹼公司首先提出由萘液相氧化制苯酐的方法。1920年德國馮海登化學公司建立由萘氣相催化氧化制苯酐的生產裝置;但萘來源有限，價格較貴，使苯酐發展受到限制。石油化工的發展提供了大量價廉的鄰二甲苯。以鄰二甲苯為原料生產苯酐，產品的碳原子數和原料碳原子數一樣，與萘作原料相比消除了氧化降解,減少氧氣需要量及反應放熱量,因而促使開展鄰二甲苯氧化制苯酐的研究，1945年美國首先實現該法的工業化生產。以後，催化劑的不斷改進以及新的高負荷、高原料空氣比和高產率催化劑的採用，大大提高了經濟效益，現各國均主要採用此法生產苯酐。1985年，世界苯酐產量約為2.9Mt,其中80%左右由鄰二甲苯生產。
評價
工業生產方法一般是採用以五氧化二釩為主的釩系催化劑(見金屬氧化物催化劑)進行鄰二甲苯的氣相氧化。1974年，開發了高負荷表面塗層的釩系催化劑，催化劑載體是惰性的無孔瓷球、剛玉球和碳化硅球等。選用環狀載體製備催化劑。這種新型催化劑可以減少因內擴散引起的深度氧化反應，從而提高了苯酐的收率、選擇性和催化劑的負荷。反應器多採用列管式固定床。典型工藝過程(見圖)是將過濾後的無塵空氣經壓縮、預熱，與氣化的鄰二甲苯蒸氣混合後進入反應器，在400~460℃下進行氧化反應，進料空速2000~3000h-1，空氣中鄰二甲苯濃度40~60g/m3(標準)，反應熱由管外循環的熔鹽帶出。 反應產物進入蒸汽發生器，被冷卻的反應氣經進一步冷卻，回收粗苯酐。尾氣經水洗回收順丁烯二酸酐後放空，或用催化燃燒法淨化後再放空。粗苯酐經減壓精餾由塔頂分離出低沸點的順丁烯二酸酐、甲基順丁烯二酸酐及苯甲酸等;塔底物料經真空精餾，得到苯酐產品。[1]