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对苯二甲酸文库

2019-08-18| 发布者: nkszhn| 查看: | 评论: 0

  对苯二甲酸_能源/化工_工程科技_专业材料。对苯二甲酸 对苯二甲酸,是产量最大的二元羧酸,次要从对二甲苯制得,是出产聚酯的次要原料。 常温下为固体。加热不熔化,300℃ 以上。若正在密闭容器中加热,可于425℃ 熔化。常温 下难溶于水。 次要

  对苯二甲酸 对苯二甲酸,是产量最大的二元羧酸,次要从对二甲苯制得,是出产聚酯的次要原料。 常温下为固体。加热不熔化,300℃ 以上。若正在密闭容器中加热,可于425℃ 熔化。常温 下难溶于水。 次要用于制制合成树脂、酸成纤维和增塑剂等。 中文名对苯二甲酸 外文名 p-phthalic acid 简 称 PTA 中文别号精对苯二甲酸 1,4-苯二甲酸 式 C8H6O4;HOOCC6H4COOH 量166.13目 1理化 中文别号: 对苯二(甲)酸,松油苯二甲酸; 纯对苯二酸; 对酞酸; 对苯二酸; 对二苯甲酸, 对酞酸 CAS 登录号:100-21-0 EINECS 号:202-830-0[1] InChI=1/C8H6O4/c9-7(10)5-1-2-6(4-3-5)8(11)12/h1-4H,(H,9,10)(H,11,12)[2] terephthalic acid 两个羧基别离取苯环中相对的两个碳原子相毗连而成的二元芳喷鼻羧酸。 产物性状 该品为白色晶体或粉末,低毒,可燃。若取空气夹杂,正在必然的限度内遇火即燃烧以至 发生爆炸。 自燃点680℃ 燃点384~421℃ 热98.4kJ/mol 燃烧热3225.9kJ/mol 闪点 110℃ 密度1.55g/cm3。 溶于碱溶液,微溶于热乙醇,不溶于水、、冰醋酸、乙酸乙酯、二氯甲烷、甲苯、 氯仿等大大都无机溶剂,可溶于 DMF、DEF 和 DMSO 等强极性无机溶剂。 对苯二甲酸可发生酯化反映;正在强烈前提下,也可发生卤化、硝化和磺化反映。 2影响 健康风险 侵入路子:吸入、食入、经皮接收。 健康风险:对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有刺激感化,未见职业中毒的报道。 毒理学材料及行为 毒性:属低毒类。 急性毒性:LD501670mg/kg(小鼠腹腔) ;3200mg/kg(大鼠经口) ;3550mg/kg(小 鼠经口) 特征:遇高热、明火或取氧化剂接触,有惹起燃烧的。 燃烧(分化)产品:一氧化碳、二氧化碳。 3尺度 前苏联车间空气中无害物质的最高容许浓度0.1mg/m3 前苏联(1975) 水体中无害物质最高答应浓度 0.1mg/L 4应急处置 泄露应急处置 堵截火源。戴好防毒面具和手套。收集运到空阔处焚烧。如大量泄露,收集收受接管或无害 处置后烧毁。 防护办法 呼吸系统防护:空气中浓度较高时,佩戴防毒面具。 眼睛防护:可采用平安面罩。 防护服:穿工做服。 手防护:需要时戴防化学品手套。 其它:工做后,洗澡。留意小我洁净卫生。 急救办法 皮肤接触:脱去污染的穿着,用流动清水冲刷。 眼睛接触:当即打开上下眼睑,用流动清水冲刷15分钟。就医。 吸入:离开现场至空气新颖处。就医。 食入:误服者漱口,给饮牛奶或蛋清,就医。 灭火方式:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。 5工艺手艺 PTA 出产工艺过程可分氧化单位和加氢精制单位两部门。 原料对二甲苯以醋酸为溶剂, 正在催化剂感化下经空气氧化成粗对苯二甲酸,再顺次经结晶、过滤、干燥为粗品;粗对苯二 甲酸经加氢脱除杂质,再经结晶、离心分手、干燥为 PTA 成品。 粗对苯二甲酸的提纯方式:包罗如下步调,将粗对苯二甲酸烘干,球磨,筛分,使粒径 达到1~5μm,正在60℃ -100℃ 的温度下,浸渍于水中,搅拌,、然后撇水,最初离心分 离,80℃ -105℃ 烘干,获得纯对苯二甲酸。所说的粗对苯二甲酸为碱减量废水经酸析后的 沉淀物,杂质的干基分量含量为15%-18%。 精对苯二甲酸(PTA)工艺的次要专利厂商是 BP-Amoco、Dupont-ICI 和三井油化等公 司, 经多年成长, 上述三公司手艺大同小异、 各有特点, 程度八两半斤。 世界采用 BP-Amoco 工艺的 PTA 安拆出产能力合计达717.6万 t/a,Dupont-ICI 工艺为349.5万 t/a,三井油化工 艺为102.5万 t/a。 ,4-C6H4( COOH )2。无色晶体。300℃ 以上即。正在水中消融度 极小 ,溶于二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、六甲基磷酰三胺。因为它消融度小和熔点高,提 纯坚苦。 对苯二甲酸正在工业上由对二甲苯经硝酸氧化, 或正在钴盐催化下经空气氧化制得。 操纵苯 甲酸钾或邻苯二甲酸钾, 正在镉或锌催化剂和二氧化碳存鄙人进行沉排反映, 也可出产对苯二 甲酸。 用处: 对苯二甲酸及其二甲酯次要用于取乙二醇缩聚构成聚酯, 由它制制的合成纤维商 品名为涤纶。聚酯也可制成薄膜或注塑成形,普遍用于电子和汽车制制业。对苯二甲酸还可 用于制制除草剂和粘接剂等。 精对苯二甲酸 (PTA) 是主要的大无机原料之一, 其次要用处是出产聚酯纤维 (涤纶) 、 聚酯薄膜和聚酯瓶,普遍用于取化学纤维、轻工、电子、建建等国平易近经济的各个方面,取人 平易近糊口程度的凹凸亲近相关。 PTA 的使用比力集中, 世界上90%以上的 PTA 用于出产聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) , 其它部门是做为聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及其它产 品的原料。 6出产方式 正在19世纪就已发觉了 PTA,曲到1949年英国卜内门化学工业公司发觉 PTA(或其衍生 物对苯二甲酸二甲酯)是制制聚酯次要原料后,才起头普遍出产。1981年世界 PTA 产量已 达3.485Mt。第一个工业化的出产方式是硝酸氧化法。跟着聚酯工业的成长,已开辟出从多 种原料出发、通过多种路子出产 PTA 的方式(图1)。最经济、采用最广的是以对二甲苯为 原料的高温液相氧化法(见彩图) ,此法收率高,流程短。对二甲苯低温氧化法反映前提较 暖和,侵蚀性小,但流程较长,只正在少数工场采用。也有人提出先使对二甲苯经氨化氧化反 应生成对苯二腈,然后水解生成 PTA,但此法还未大规模出产。因为从夹杂二甲苯平分离 对二甲苯成本较高, 因而也开辟了一些从其他原料出发的方式。 这些方式中有的虽早已工业 化,但并无成长,有的则只是处于两头试验阶段。 对二甲苯高温液相氧化法 此法起首由美国中世纪公司及英国卜内门化学工业公司于1955年提出,1958年由美国 阿莫科化学品公司工业化出产。 因为第二个甲基不易氧化, 反映过程易遏制正在对甲基苯甲酸或对羧基苯甲醛阶段。 为使 氧化反映能继续进行, 阿莫科化学品公司采用高暖和正在醋酸钴-醋酸锰催化剂 (见络合催化 剂)中插手帮催化剂溴化物(常用四溴乙烷)的流程 (图3)。溴化物所发生的溴可激发产 生基链式氧化反映。氧化反映一般正在塔式反映器中进行。反映温度为175~230℃,但 大都是高于 200℃。较高的温 度能够加快反映,削减两头产品,但分化所得副产品也添加。因反映热是依托蒸发反映 生成的水和溶剂醋酸移走的,故反映压力取蒸发量相关,一般为1.5~3.0MPa。逗留时间为 0.5~3h。醋酸钴和醋酸锰的浓度添加,可缩短逗留时间或降低反映温度。高温氧化过程以 对二甲苯计收率可达90%以上。因为反映温度高,又存正在溴,具有强烈的侵蚀感化,故反映 器需用钛或衬钛材料。 PTA 正在醋酸中消融度不大, 氧化产品呈泥浆状, 经离心分手、 干燥后即得固体的粗 TPA, 此中最无害的杂质是对羧基苯甲醛(含量1000~5000ppm) 。粗 TPA 可经对苯二甲酸二甲 酯出产聚酯,但更好的方式是提纯,用精 TPA 间接做聚酯的原料。常用的精制方式是阿莫 科公司采用的加氢法,即正在高温、高压下使粗 TPA 溶于水,然后正在钯催化剂存鄙人对杂质 进行加氢,再经结晶、过滤,即得纤维级(适于纺丝的纯度规格)精 PTA,产物中对羧基 苯甲醛的含量可小于 25ppm。精制过程中对苯二甲酸收率大于97%。精制方式除加氢外, 还有等。 对二甲苯低温氧化法此法反映温度一般低于150℃ ,催化剂虽也用醋酸钴,但不消溴化 物。 此时为使第二个甲基成羧基, 一般要插手氧化时易发生过氧化物的共氧化物。 例如, 美国莫比尔化学公司用甲基乙基酮, 美国伊斯曼-柯达公司用乙醛, 日本东丽公司用三聚乙 醛。这些物质氧化后也都生成醋酸,而醋酸就是氧化时所利用的溶剂。反映前提以东丽法为 例: 温度120~150℃ , 压力3MPa, 产率为96%。 低温氧化法因为无溴化物, 且反映温度低, 反映器能够不消钛材。 苯酐转位法 联邦亨克尔公司的专利(图4中的11、12、13、16流程) ,又称亨克尔Ⅰ法(Henkel Ⅰ)。 由日本帝人公司实现工业化。 该法将邻苯二甲酸酐先为邻苯二甲酸二钾盐, 经转位 反映可得对苯二甲酸二钾盐,再经酸化(或称酸析)即可得 PTA。正在这些步调中最坚苦的 是转位反映,此反使用镉或锌催化剂,反映温度350~450℃ ,压力1~5MPa,反映器布局 也很复杂。 用硫酸酸化后生成的硫酸钾, 为氢氧化钾再轮回利用很坚苦, 只能用做钾肥。 亨克尔Ⅰ 法原料贵,手艺复杂,因而虽已工业化,但并未获得推广。 甲苯氧化歧化法 又称亨克尔Ⅱ 法(即图4中的1、12、14、16流程) 。即以甲苯为原料,先经氧化制成苯 甲酸,将其钾盐进行歧化,生成苯和对苯二甲酸二钾盐,经酸化即成 PTA。此中最环节的 是歧化反映,反映正在400℃ 、2MPa 和二氧化碳存鄙人进行。此法于1963年正在日本由三菱化 学工业公司实现了工业化。因成本高,于1975年停产。但又因原料甲苯比对二甲苯廉价得 多,仍有一些国度的公司正在研究改良此法。 7次要用处 PTA 绝大部门用于出产最主要的聚酯──聚对苯二甲酸乙二酯。1963年以前因为 PTA 不易精制,故全数产物均先制成对苯二甲酸二甲酯,精制分手杂质后,取乙二醇正在釜式(间 歇操做) 、塔式(持续操做)反映器中进行酯互换反映,制得对苯二甲酸乙二酯及其低聚物 的夹杂物,再经缩聚出产聚对苯二甲酸乙二酯。1963年,PTA 精制方式实现工业化,出格 是1965年阿莫科化学品公司的精制法成功,更多地采用 PTA 正在一个或多个釜式反映器 中取乙二醇间接酯化的方式。 间接酯化对反映器要求较高, 但可省去对苯二甲酸二甲酯的制 制及甲醇的收受接管过程,产质量量也较高。间接酯化因为有上述长处,成长很快,正在 70年代 精 PTA 产量已逐渐接近对苯二甲酸二甲酯的产量。PTA 还可通过取环氧乙烷反映生成对苯 二甲酸乙二酯, 这种线不单省去环氧乙烷水合制乙二醇的出产步调, 并且反映产品中低聚 物很少。同时对苯二甲酸乙二酯能溶于水,易于进行结晶精制。因而,用粗 PTA 制粗对苯 二甲酸乙二酯, 精制后再出产聚对苯二甲酸乙二酯, 就可避开较坚苦的粗 PTA 的精制过程。 有很多公司对此法进行了研究和开辟。 对苯二甲酸的使用比力集中, 世界上90%以上的对苯二甲酸用于出产聚对苯二甲酸乙二 醇酯,对苯二甲酸的另一个主要用于是出产增塑剂,此中包罗两类:第一类是对苯二甲酸二 辛酯(DOTP) ,它是由对苯二甲酸取工业辛醇(2-乙基己醇)发生酯化反映的产品,是一种 高闪点、高比电阻率的高质量增塑剂,出格合用于耐热和绝缘要求高的电缆料的出产;第二 是聚酯型增塑剂,是对苯二甲酸取多元醇(如二甘醇、三甘醇、甘油、丙二醇、丁二醇等) 发生酯化缩聚反映的产品,其相对证量一般正在1000-4000之间(做为增塑剂的聚酯其相 对证量比使用于化纤和塑料包拆的聚酯要小良多) 。 8储运前提 产物运输中应防火、防潮、防静电。袋拆产物搬运时应轻拆轻卸,防止包拆损坏;槽车 拆卸功课时应留意节制拆卸速度,防止发生静电。应存放正在阴凉、通风、干燥的仓库内,应 远离火种和热源,取氧化剂、酸碱类物品分隔存放,应防止日晒雨淋,不得露天堆放。 包拆取储运 袋拆产物采用内衬塑料薄膜的包拆袋,每袋产物净沉1000± 2kg。包拆袋上 应印有出产厂名、地址、商标、产物名称、品级、批号、净沉和尺度代号等。也可利用不锈 钢槽车拆运,拆料前应查抄槽车能否洁净、干燥,拆料后进料口应密封并铅封。 利用留意事项 属低毒类物质,对皮肤和粘膜有必然的刺激感化。对过敏症者,接触该 品可惹起皮疹和支气管炎。空气中最高答应浓度0.1mg/m3。操做人员应穿戴防护用品。[3] 9加工工艺 干燥处置:这种材料正在高温下很容易水解,因而加工前的干燥处置是很主要的。正在 空气中的干燥前提为120℃ ,6~8小时,或者150℃ ,2~4小时。湿度必需小于0.03%。若是 用吸湿干燥器干燥,前提为150℃ ,2.5小时。[2] 熔化温度:225~275℃ ,温度:250℃ 。 模具温度:对于未加强型的材料为40~60℃ 。要很好地设想模具的冷却腔道以减小塑件 的弯曲。热量的散失必然要快而平均。模具冷却腔道的曲径为12mm。 打针压力:中等(最大到1500bar) 。 打针速度:应利用尽可能快的打针速度(由于 PBT 的凝固很快) 。 流道和浇口 : 利用圆形流道以添加压力的传送(经验公式:流道曲径 =塑件厚度 +1.5mm) 。能够利用各类型式的浇口。也能够利用热流道,但要留意防止材料的渗漏和降 解。浇口曲径该当正在0.8~1.0*t 之间,这里 t 是塑件厚度。若是是潜入式浇口,最小曲 径为0.75mm。[4]


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