苯酐

苯酐

邻苯二甲酸分子内脱水形成的环状酸酐
苯酐又称邻苯二甲酸酐、酞酐C8H4O3,英文简写为PA,是邻苯二甲酸分子内脱水形成的环状酸酐。为具有特殊气味的白色、针状晶体。分子量148.11。密度为1.53g/cm3(4℃)。熔点130.8℃。沸点284℃(升华)。爆炸极限10.5%(193℃)、1.7%(140℃)。易溶于热水,在热水中溶解为酞酸;亦可溶于醇;难溶于二硫化碳;微溶于冷水,作为一种重要的有机化工原料,主要用于生产塑料增塑剂、醇酸树脂、染料、不饱和树脂以及某些医药和农药。
    中文名:苯酐 外文名: 别名:邻苯二甲酸酐 化学式:C8H4O3 分子量: CAS登录号: EINECS登录号: 熔点:130.8℃℃ 沸点:284 °C℃ 水溶性:易溶于热水 密度:1.53 g/cm3 外观:白色鳞片状或结晶性粉末 闪点:152℃ 应用:化工中的重要原料 安全性描述: 危险性符号:Xn 危险性描述:22-37/38-41-42/43 UN危险货物编号: CN危险货物编号: 英文名:o-Phthalic anhydride CAS号:85-44-9 安全术语:23-24/25-26-37/39-46-22 相对分子质量:148.11

化学性质

苯酐可发生水解、醇解和氨解反应,与芳烃反应可合成蒽醌衍生物。邻苯二甲酸酐在工业上是在五氧化钒催化下,由萘与空气在350~360℃进行气相氧化制得,也可用空气氧化邻二甲苯制得。邻苯二甲酸酐可代替邻苯二甲酸使用,主要与一元醇反应形成酯,例如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯。

性质

邻苯二甲酸酐可代替邻苯二甲酸使用,主要与一元醇反应形成酯,例如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯,它们都是重要的增塑剂。邻苯二甲酸酐与多元醇(如甘油、季戊四醇)缩聚生成聚芳酯树脂,用于油漆工业;若与乙二醇和不饱和酸缩聚,则生成不饱和聚酯树脂,可制造绝缘漆和玻璃纤维增强塑料。邻苯二甲酸酐也是合成苯甲酸、对苯二甲酸的原料,也用于药物合成。

用途

1.苯酐是最重要的有机化工原料之一,其主要衍生物有邻苯二甲酸二丁酯;二辛酯和二异丁酯等,用作PVC等的增塑剂;还可用于生产不饱和聚酯树脂;醇酸树脂;染料及颜料;多种油漆;食品添加剂;医药中的缓泻剂酚酞;农药中的亚胺硫磷;灭草松以及糖精钠等。

2.本品用作环氧树脂固化剂。本品是重要的有机化工原料,主要用于生产邻苯二甲酸酯类增塑剂、涂料、糖精、染料和有机化合物的重要中间体、杀虫剂、杀菌剂、橡胶加工助剂、感光材料等。

3.用作分析试剂。有机合成中间体。染料工业用于制备蒽醌、2-氯蒽醌、1,4-二羟基蒽醌等重要中间体及酞菁蓝BS、酞菁蓝BX、酞菁蓝B等染料。

4.用作环氧树脂的固化剂,参考用量30~50质量份,100g树脂配合物适用期rt/6h、120℃/1.5h。固化条件:100/2h+150℃/5h或100℃/12h,140℃/8h,200℃/6h。固化时发热性小,固化物具有良好的电性能和机械强度,热变形温度110~152℃。

5.是重要的有机化工原料。在合成树脂工业用于生产涤纶树脂、氨基树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等。染料工业用于制备蒽醌、氯蒽二羟基蒽醌等染料中间体和酞菁蓝BS、酞菁蓝BX、酞菁蓝B等染料。塑料工业用于制备邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯及其混合酯等增塑剂。还是制造多种药物、油漆及有机化合物的重要中间体。

6.用于制造增塑剂、苯二甲酸二丁酯、树脂和染料等。

毒性

急性毒性:大鼠经口LD50、4020mg/kg,也有资料为4500mg/kg。

长期吸入苯酐可能对生殖系统有所损害。

健康危害

可经呼吸道、消化道和皮肤吸收。

急性中毒:短时间吸入大量苯酐粉尘可引起急性苯酐中毒,潜伏期约8~20小时。患者自身咽部异物感、刺痛,手指末端粗糙感,咳嗽、痰多而粘稠,血性鼻涕,脐周阵发性疼痛,并伴有头昏、乏力、嗜睡等全身症状;有的患者可有胸闷、胸痛,腹泻或便秘,视力模糊等症状。

苯酐对皮肤、粘膜具有明显刺激作用。因苯酐遇潮湿时可水解为酞酸,故可刺激皮肤出现湿疹,个别可发生荨麻疹;曾有报道,用含10%苯酐软膏做斑贴试验,30人中有4个发生过敏反应。当空气中苯酐粉尘浓度为30mg/m3时,可引起明显的结膜刺激症;浓度过高时,可致角膜化学灼伤。

慢性作用:长期接触苯酐和酞酸的工人,可有结膜炎、血性鼻涕、鼻粘膜萎缩、声音嘶哑、咳嗽,偶尔咳血痰、支气管炎及肺气肿等改变;个别人有支气管哮喘发作,可见血清特异性IgE抗体产生增加;血压可稍降低,常有头痛、乏力、腹痛、食欲减退、眼刺痛、干咳、胸痛等。

防治措施

1)作业场所防护措施

苯酐投料、运输、贮存时,作业工人必须严格遵守生产操作规程,减少苯酐外逸。反应罐投料口尽可能作负压吸风设计及物料自动称量投料设计,防止称重及投料时该物质外逸。密闭操作,局部通风排毒。提供安全淋浴和洗眼设备。定期检测生产作业场所空气中苯酐的浓度。

2)个人防护措施

佩戴防尘口罩,佩戴安全防护眼镜,穿防酸碱塑料工作服,戴橡胶耐酸碱手套。并注意在工作场所禁止吸烟、进食和饮水,饭前要洗手。工作毕,淋浴更衣。注意工人清洁卫生。

3)职业健康检查

上岗前检查项目:内科检查,胸部X线摄片,肺通气功能、血常规(血嗜酸细胞计数),非特异性支气管激发试验。在岗期间检查项目:内科检查,胸部X线摄片,肺通气功能、血常规(血嗜酸细胞计数),非特异性支气管激发试验。体检周期按照卫生部门的要求执行。

职业禁忌症:具有明显的特异性体质者和心肺疾患者不能接触该毒物。

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),穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏:避免扬尘,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。

制备

方法一

其制备方法是由萘或邻二甲苯催化氧化,现在国内大部分已采用邻二甲苯氧化,现分述如下。

(1)萘氧化法

有沸腾床和固定床法,国内主要采用沸腾床。其工艺是:将热空气送入装有钒催化剂(V2O5)的沸腾床氧化器中升温至300~340℃,将催化剂活化数小时,然后将空气送入氧化器,将熔化的萘喷入氧化器催化层中,反应温度360~380℃,反应后产生的苯酐气体经沸腾床顶部的过滤管滤去催化剂后,经过冷凝器多级冷凝,尾气再经水喷淋塔吸收,将热机油送人热熔冷凝器的翅片管中,苯酐熔成液体,流入储槽即为粗品,分别用浓硫酸处理,碳酸钠中和,然后精馏得成品。

(2)邻二甲苯氧化法

本法分固定床法和沸腾床法(流化床法)。

①流化床法以钒一钾一锑的氧化物为活性组分,以扩孔硅胶为载体,制成粉状催化剂,在流化床内进行氧化反应,邻二甲苯与空气在气化器内混合后进入流化床反应器,反应温度365~380℃下进行。

②固定床法以五氧化二钒为主的钒系催化剂,在列管式固定床进行。将过滤后的无尘空气经压缩、预热与气化的邻二甲苯蒸气混合后进人反应器,在400~460℃进行氧化反应,进料空速2000~3000h-1,空气中的邻二甲苯浓度40~60g/m2,反应热由管外循环熔盐带出。反应产物进入蒸气发生器,被冷却的反应气经进一步冷却回收粗苯酐,尾气经水洗回收顺丁烯二酸酐,粗苯酐经减压粗馏,塔顶分馏出低沸点的顺丁烯二酸酐等,塔底物料再真空精馏,得到苯酐成品。

方法二

目前在工业生产中有两种苯酐原料路线,即邻二甲苯法(简称邻法)和萘法。生产工艺有三种:固定床氧化法、流化床气相氧化法和液相法。世界苯酐生产中以邻法固定床氧化技术为主,大约占苯酐生产总能力的80%以上。1.邻二甲苯氧化法一般采用以五氧化二钒为主的钒系催化剂进行邻二甲苯的气相氧化,反应器多数为列管式固定床。将过滤后的无尘气经压缩、预热,与气化的邻二甲苯蒸气混合后进入反应器,在400-460℃进行氧化反应,进料空速2000-3000h-1,空气中邻二甲苯浓度40-60g/m2(标准),反应热由管外循环的熔盐带出。

反应产物进入蒸气生器,被冷却的反应气经进一步冷却,回收粗苯酐。尾气经水洗回收顺丁烯二酸酐后放空。粗苯酐经减压粗馏,由塔丁分离出低沸点的顺丁烯二酸酐,甲基顺丁烯二酸酐及苯甲酸等;塔底物料经真空精馏,得到苯酐产品。原料消耗定额:邻二甲苯(98%)1138kg/t。2.萘催化氧化法萘熔融气化后与空气在沸腾床或固定床反应器内,在催化剂五氧化二钒存在下,催化氧化生成苯酐气体,经冷凝热熔而得粗酐,通过热处理后再经减压蒸馏、冷凝、分离而得精苯酐。原料消耗定额:萘(95%以上)11250kg/t。

发展动态

国际方面

美国大选尘埃落定,奥巴马的成功连任,在多数人预期之中,这将有利于美联储继续实施宽松的货币政策,美元承压下跌,但实际情况是美元指数并未大幅走弱,而是先抑后扬。奥巴马当选对中国经济的影响有二:一是货币宽松政策带来的美元贬值;二是对华贸易壁垒升级对中国出口带来压力。弱势美元时代即将到来,人民币升值已成预期。

国内方面

国内经济有所好转,《中国经济周刊》记者据Wind资讯统计显示,前三季度,"招保万金"四家,万科实现营业总收入461.28亿元,同比增长57.39%;实现净利润50.8亿元,同比增长41.74%。但在欧美经济疲软的大背景下,金融市场难有起色,11月8日十八大在京顺利召开后能否出台新的利好政策,企业多存有预期。

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