苯一步羥基化合成苯酚的綠色合成工藝
成果描述:苯酚是重要的基本有機(jī)化工原料,在工業(yè)上具有廣泛的用途,其需求量大,主要用于生產(chǎn)雙酚A(亞異丙基二酚)和酚醛樹脂,也用于生產(chǎn)己內(nèi)酰胺、苯胺、烷基酚、脂肪酸等產(chǎn)品, 此外,苯酚還可直接用作化學(xué)試劑、防腐劑和消毒劑。近年來,由于電子通訊、汽車工業(yè)和建筑業(yè)的迅猛發(fā)展,苯酚的一些下游產(chǎn)品需求增長較快,相應(yīng)帶動(dòng)了對(duì)苯酚需求的強(qiáng)勁增長,世界苯酚需求大約以年均3%~4%的速度增長。目前世界上生產(chǎn)苯酚的主要方法有異丙苯法、甲苯-苯甲酸法。其中異丙苯法是目前世界上生產(chǎn)苯酚最主要的方法,其生產(chǎn)能力約占世界苯酚總生產(chǎn)能力的92 %,目前,苯酚合成工藝正向無廢、少廢、不聯(lián)產(chǎn)丙酮技術(shù)發(fā)展。 本成果提供原料易得、價(jià)廉、制備成本低、性能穩(wěn)定、壽命長、可重復(fù)使用的催化劑。采用活性炭直接作為苯羥基化制取苯酚的催化劑,可獲得單程收率12%,選擇性75-80%,重復(fù)10次左右活性保持基本不變;經(jīng)硝酸氧化改性的活性炭浸漬負(fù)載硫酸鐵后烘干,制得載鐵活性炭,采用載鐵活性炭作為催化劑,可實(shí)現(xiàn)溫和條件下(30℃,接近常溫)高選擇性制取苯酚,收率可提高到20%,選擇性達(dá)到90%以上;采用連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器體系,在優(yōu)化的工藝條件下,最好可得到苯酚收率28.1%和選擇性大于98%。此成果中的載鐵活性炭有較好的的實(shí)用性,可用于取代苯的環(huán)氧化。市場前景分析:該項(xiàng)技術(shù)可應(yīng)用于化工生產(chǎn)企業(yè),使用該項(xiàng)技術(shù),可以避免副產(chǎn)物,苯酚單程收率高,原料可回收進(jìn)一步使用,生產(chǎn)過程更容易達(dá)到環(huán)評(píng)要求。與同類成果相比的優(yōu)勢分析:催化劑活性評(píng)價(jià): 30 °C、苯:H2O2為 1:3、載鐵催化劑用量0.5g、反應(yīng)時(shí)間4~7 h,苯酚收率> 20 %。 催化劑穩(wěn)定性評(píng)價(jià): 30 °C、苯:H2O2為 1:3、載鐵催化劑用量0.5g、反應(yīng)時(shí)間4~7 h,催化劑重復(fù)3次,活性保持基本不變。 國內(nèi)先進(jìn)。
四川大學(xué)
2021-04-10