第一節(jié) 橡膠促進(jìn)劑M基本生產(chǎn)技術(shù)
目前國內(nèi)生產(chǎn)橡膠硫化促進(jìn)劑M的方法,以主要原料分為常壓法和高壓法。國內(nèi)用常壓法生產(chǎn)促時(shí)劑M因原料成本間題基本被淘汰不用,而高壓法M除南京化工廠采用苯胺硝基苯法外其它廠家均采用苯胺法。
1、常壓法
常壓法M主要以鄰硝基氯化苯、CS2、硫磺為原料進(jìn)行反應(yīng)而生產(chǎn)出促進(jìn)劑M,反應(yīng)在溫度:110-130℃,壓力:0.45MPa條件下進(jìn)行。由于反應(yīng)壓力低而稱為常壓法。
2、高壓法
高壓法因原料的不同又分為苯胺法、硝基苯法、苯胺硝基苯法。
1)苯胺法
苯胺法是以苯胺、二硫化碳、硫磺為原料,在溫度為220~250℃,壓力為6.0~10.0MPa的條件下反應(yīng)生成M。
2)硝基苯法
以硝基苯、二硫化碳、硫化氫為原料,在200~300℃,壓力小于7.6Mpa的條件下反應(yīng)生成M。
3)苯胺硝基苯法
苯胺硝基苯法是以苯胺、硝基苯、二硫化碳為原料,在溫度250~280℃,壓力7.5MPa條件下反應(yīng)生成促進(jìn)劑M。
第二節(jié) 橡膠促進(jìn)劑M新技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用情況
1、硝基苯/苯胺混合法
為了降低成本和原材料消耗,國內(nèi)外紛紛對苯胺法做出工藝改進(jìn),如將硝基苯與苯胺混合生產(chǎn)促進(jìn)劑M,即將硝基苯、苯胺、二硫化碳投入反應(yīng)釜中,在高溫、高壓下合成促進(jìn)劑M,主要利用副產(chǎn)物硫化氫的還原性,減少硫化氫氣體排放量。
由于反應(yīng)體系的復(fù)雜性,對反應(yīng)設(shè)備要求高,工藝操作難度大,國內(nèi)僅中國石化南京化工廠采用該方法生產(chǎn)促進(jìn)劑M。隨著工藝控制條件的不同,該方法除了未反應(yīng)的原料以外,體系中的副產(chǎn)物主要有苯并噻唑、對二苯基硫脲、苯胺基苯并噻唑以及氨基硫酚等幾種化合物。關(guān)于促進(jìn)劑M及其副產(chǎn)物或衍生物的處理,都可采用光解法,適合的催化劑可以提高光解速率,促進(jìn)劑M及其衍生物環(huán)保問題的解決已經(jīng)初見端倪。
2、橡膠促進(jìn)劑M的潛在應(yīng)用
生物學(xué)界有人對其結(jié)構(gòu)、性能以及和氯霉素藥物配伍進(jìn)行了大量的 研究 ,確定了促進(jìn)劑M的雜環(huán)結(jié)構(gòu)與生物毒素的關(guān)系,并預(yù)測促進(jìn)劑M在醫(yī)藥方面可以開發(fā)一定的用途,可為醫(yī)藥發(fā)展增添新的藥物品種。
第三節(jié) 橡膠促進(jìn)劑M技術(shù)開發(fā)熱點(diǎn)、難點(diǎn) 分析
世界上主要生產(chǎn)促進(jìn)劑企業(yè)采用苯胺法,但利用苯胺法生產(chǎn)橡膠粗剪輯M,廢水排放多(生產(chǎn)1t促進(jìn)劑M,排放40~45t廢水),用電負(fù)荷高,排放的硫化氫污染嚴(yán)重。目前,進(jìn)一步提高產(chǎn)品的收率,減少廢樹脂的產(chǎn)生,減少硫化氫排放等是苯胺法急需解決的難題。
第四節(jié) 橡膠促進(jìn)劑M未來技術(shù)發(fā)展趨勢
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和新催化材料、新工藝的出現(xiàn),促進(jìn)劑M及其衍生物的應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大,同時(shí)生產(chǎn)工藝更加綠色化。
根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,乙醇重整制氫的技術(shù)已經(jīng)成熟,利用硝基苯的氧化性,設(shè)想用硝基苯/乙醇工藝制取促進(jìn)劑M,即將硝基苯、乙醇與二硫化碳投入反應(yīng)釜中,在催化劑的作用下生產(chǎn)促進(jìn)劑M和水,放出二氧化碳。氫氣易燃易爆,生產(chǎn)、貯存和運(yùn)輸?shù)纫幌盗协h(huán)節(jié)都有一定的危險(xiǎn)性。利用乙醇液相催化重整制得的氫氣直接進(jìn)行硝基苯的原位液相加氫反應(yīng),將乙醇重整催化液相制氫和硝基苯的原位液相加氫還原合二為一,突破外加氫氣的限制。
該方法充分利用我國大量的乙醇資源,降低能源和原材料的消耗,開發(fā)促進(jìn)劑M的綠色化學(xué)生產(chǎn)工藝。從熱力學(xué)和反應(yīng)動力學(xué)方面考察,該方案切實(shí)可行。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室初步實(shí)驗(yàn),已經(jīng)獲得少量促進(jìn)劑M。然而,從實(shí)驗(yàn)室到大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn),用硝基苯/乙醇工藝生產(chǎn)促進(jìn)劑M還要經(jīng)過一段漫長的歷程。
為了增強(qiáng)自身的競爭力,國外企業(yè)之間不斷通過兼并重組競爭對手以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,提升產(chǎn)品檔次,國外橡膠助劑生產(chǎn)逐步趨于生產(chǎn)集中化、品種高檔化。
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