第一節(jié) 順丁烯二酸酐的簡介
順丁烯二酸酐,cis-butenedioic anhydride又名馬來酸酐或失水蘋果酸酐,常簡稱順酐。分子式為C4H2O3,分子量為98.06。無色結(jié)晶,有強烈刺激氣味,凝固點52.8℃,沸點202℃,易升華。主要由苯或碳四餾分中的正丁烷或丁烯氧化而制得,是生產(chǎn)不飽和聚酯及有機合成的原料。(立項報告)
第二節(jié) 順丁烯二酸酐的制備工藝
順酐的主要生產(chǎn)方法有苯氧化法、丁烯氧化法和正丁烷氧化法,但仍以苯氧化法為主。1.苯氧化法苯在V-Mo-P系催化劑作用下,在固定床中發(fā)生氧化反應,生成順丁烯二酸酐,反應溫度為365℃(反應床層也可用沸騰床,但消耗高)。然后用水吸收生成順丁烯二酸,再經(jīng)共沸脫水和精餾,刮片得到成品。2.丁烷(或丁烯)氧化法丁烷(或丁烯)在V-Mo催化劑作用下,經(jīng)空氣或氧氣氧化生成順酐,反應溫度350-400℃。然后再經(jīng)水吸收,脫水和精制得到成品。
(1)苯氧化法 反應器在V、MO、Ti、P系催化劑存在下空氣氧化成順丁烯二酸酐,用水吸收為順丁烯二酸水溶液,然后用二甲苯進行共沸蒸餾脫水得順酐,最后減壓精餾得成品。
1、氧化 氧化反應器為直徑1500mm、總高17500mm的沸騰床,裝入微球形釩-鉬催化劑2000kg。開車前先以熱空氣將沸騰床內(nèi)催化劑層升溫到350℃活化數(shù)小時。隨后將冷空氣以每小時150kg的流量噴入催化劑層,控制反應溫度約為360℃,反應氣體經(jīng)沸騰床頂部分離去催化劑后輸?shù)轿障到y(tǒng)。氧化率約45%。
2、水吸收反應氣體經(jīng)過噴水文氏管驟冷,再進入直徑1400mm、高7000mm的水循球噴淋吸收塔,反應氣體中的順丁烯二酸酐蒸氣被水吸收,成為含量約30%的順丁烯二酸溶液。
3、共沸脫水、精餾 在共沸脫水塔的塔釜內(nèi)先加混合二甲苯3000kg加熱至溫高于136℃,釜內(nèi)二甲苯沸騰,此時將30%的順丁烯二酸溶液自塔中部送入,每小時流量約為350kg,酸溶液中的水與二甲苯形成共沸物自頂部蒸出,順丁烯二酸失水成酐后溶于二甲苯中,下流至塔釜內(nèi)。待送入酸液總量達6000kg時,釜內(nèi)二甲苯中的順丁烯二酸酐含量約為30%,此溶液輸至減壓精餾釜,先在釜溫100℃、塔頂溫110℃、真空度93.3kpa的條件下業(yè)精餾得順丁烯二酸酐。水吸收至精餾的收率為90%
第三節(jié) 順丁烯二酸酐的應用范圍
1.主要用于生產(chǎn)不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、農(nóng)藥馬拉硫磷、高效低毒農(nóng)藥4049、長效碘胺的原料。也是涂料、馬來松香、聚馬來酐、順酐-苯乙烯共聚物。也是生產(chǎn)油墨助劑、造紙助劑、增塑劑和酒石酸、富馬酸、四氫呋喃等的有機化工原料。用作環(huán)氧樹脂的固化,在有機合成中可用于制造丁二酸、丁二酸酐等。在醫(yī)藥工業(yè)中用作制造長效磺胺等藥物。食品工業(yè)中用于制造酸味劑蘋果酸及酒石酸等。
本品用作環(huán)氧樹脂的固化劑。本品是重要的基本有機原料之一,主要用于制不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、尼龍-4等,也是生產(chǎn)紙張?zhí)幚韯?、膠黏劑、油墨、油漆、殺菌劑、除草劑、殺蟲劑、植物生長調(diào)節(jié)劑的主要原料。
2.測定具有共軛雙鍵有機化合物的試劑。也用于合成樹脂、涂料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、食品、及潤滑油添加劑等。
3.用于有機合成,合成纖維中間體。用作 分析 試劑,如測定具有共軛雙鍵有機化合物的試劑。
4.用作環(huán)氧樹脂的固化劑,參考用量19~27質(zhì)量份,因反應性和揮發(fā)性大,不宜單獨使用,多與他酸酐或增韌劑(如均苯四酸二酐)混熔使用。固化條件160~200℃/(2~4h)。也可用于與EVA和PE共混物接枝,制備熱熔膠新型聚合物,提高黏合力。還可用作生產(chǎn)丙烯酸酯乳液的改性單體及與SBS接枝。在有機合成中可用于制造丁二酸、丁二酸酐、γ-丁內(nèi)酯、四氫呋喃、丁二酰亞胺、丁二酰氯、不飽和聚酯樹脂、順丁烯二酸二丁酯(增塑劑)等產(chǎn)品。農(nóng)藥工業(yè)中用于制造馬拉硫磷、馬來酰肼及殺菌劑、除草劑等。在醫(yī)藥工業(yè)中用于制造長效磺胺、氨茶堿等藥物。食品工業(yè)中用于制造酸味劑蘋果酸及酒石酸等。還用作造紙施膠劑、潤滑油降凝劑、水質(zhì)穩(wěn)定劑、油墨添加劑、織物柔軟整理劑及用于制造表面活性劑等。
第四節(jié) 順丁烯二酸酐的注意事項
危險性概述
健康危害:該品粉塵和蒸氣具有刺激性。吸入后可引起咽炎、喉炎和支氣管炎??砂橛懈雇础Q酆推つw直接接觸有明顯刺激作用,并引起灼傷。慢性影響:慢性結(jié)膜炎,鼻粘膜潰瘍和炎癥。有致敏性,可引起皮疹和哮喘。
燃爆危險:該品可燃,有毒,具腐蝕性、刺激性,可致人體灼傷,具致敏性。
急救措施
皮膚接觸:立即脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。
吸入:迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫(yī)。
食入:用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫(yī)。
消防措施
危險特性:粉體與空氣可形成爆炸性混合物,當達到一定濃度時,遇火星會發(fā)生爆炸。
有害燃燒產(chǎn)物:一氧化碳、二氧化碳。
滅火方法:消防人員須佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上風向滅火。
滅火劑:霧狀水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。
泄漏應急處理
應急處理:隔離泄漏污染區(qū),限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿防酸堿工作服。用潔凈的鏟子收集于干燥、潔凈、有蓋的容器中,轉(zhuǎn)移至安全場所。若大量泄漏,收集回收或運至廢物處理場所處置。
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