我国化工领域产业中,通常会采取芳香烃氨氧化技术制作芳香腈。芳香腈氰基化学活性相当高,通过水解、加氢及缩聚等反应即可将精细化工商品形成。其制作的基本步骤是存在氨和催化剂的条件下,依托氧化即可将芳香腈获取。芳香腈氰基在香料、树脂、医疗药品及农药等生产制作中发挥了显著的成效,因而被广泛应用于各个行业之中。芳香腈氰基不会对环境构成太大的污染,且生产量多、技术简便,一二是化工行业中商品制作的关键性资源之一。目前,我国大众逐渐增多了商品的需求量,芳香腈氰基生产量也在逐步增大,相应的带动了芳香烃氨氧化技术的发展进步。
作为当今化学工业活力最旺盛的精细化工这一新兴领域,是组成新材料的关键成分。同时,由于精细化工密切联系着人们日常生活的缘故,具有同等于粮食生产的地位,因此逐渐发展为国家支柱性产业。精细化工产品种类多、用途广,且具有较高的附加值,生产的多为技术专一性强、工艺精细、垄断性强、品种替换快、技术密集度高、分离提纯精密的化学品,在国民经济诸多行业及高新技术产业领域中得到了广泛应用。
而可称之为精细化学品的化工产品,基本都具备下述特点:品种多、更新换代快;多以间歇方式生产,产量小;多为复配性产品,产品性能取决于配方等技术;具有功能性或最终使用性;商品性强;产品质量要求高;技术密集高,新产品技术开发及应用技术研究需要不断进行,对技术服务特别注重;附加价值率高;设备投资小等[1]。就精细化工的分类而言,基本包含农药、颜料、染料、涂料(油墨与油漆等)、粘合剂、信息用化学品(可接受电磁波的磁性材料、感光材料等化学品)、试剂和高纯物、食品和饲料添加剂、催化剂及各类助剂、高分子聚合物中功能高分子材料(偏光材料及功能膜等)、化工系统生产的日用化学品及化学药品(原料药)等十一个产品类别。
芳香烃表示有本环结构存在于分子内的碳氢化合物,且此类化合物往往会散发一定香味,但是也有部分芳香烃是没有香味的烃类物质。就芳香烃的特性而言,包含不易氧化、高度不饱和等,其种类多以苯系芳烃与非苯芳烃组成,具体包含苯、萘、二甲苯等。芳香烃中苯结构具备的化学性质有很多,其中苯及其衍生物有氧化反应,温度、沸点或熔点达到一定时,就会有不同变化产生。
在存在催化剂的环境下,含有甲基(R-CH3型)的芳香族有机物与空气和氨产生作用,会有相应的腈类反应产生,该反应即为氨氧化反应,其与芳香烃氨氧化技术之间有着密切联系[2]。芳香烃氨氧化技术具有极强的操作性,氧化反应中具备相对较高的安全系数,因而反应合成的物质也具备极高的纯度。因芳香烃不会对环境构成太大污染且安全性高、操作简单,所以芳香烃氨氧化技术被广泛应用于精细化工合成中,小至日常生活、大到工业生产或化工产品中,芳香烃氨氧化技术都得到了广泛应用。
精细化工合成领域中,随着芳香烃氨氧化技术应用的不断普及,不论是人们的日常生活、工作亦或是化工产业及化工产品研制中,芳香烃氨氧化技术的运用都在进一步普及。就该项技术在精细化工合成中的具体应用而言,通常都是由苯甲腈、间苯二甲腈、领苯二甲腈、二氯苯甲腈、邻氯苯甲腈、氰基毗咤及对氯苯甲腈等七方面组成。下文将分别详细地阐述这七种材料。
苯代三聚氰二胺的生产中,使用的原料中最为关键的便是苯甲腈,同时苯甲腈在化工领域其他生产制作中也得到了广泛应用,尤其是油墨印刷及油漆生产等行业中。这两个行业中,作为化学反应的苯甲腈是其主要原料,因而应用相当广泛。就苯甲腈的优点及特性而言,包含沸点高、反应状态稳定、反应状态快等[3]。苯甲腈从被研发出来开始,并在后续不断完善及修正生产工艺的前提下,合成化条件下逐步迎来了更大的生产规模,且在流化床反应器的运用下基本达成了80%左右的生产效益率。就化工生产反应过程中的苯甲腈而言,采取的催化剂通常是由Mn2W2O及V2Sn2O等两种组成,在精细化工中通过这两种催化剂作用的发挥,使得苯甲腈的产能及效率得到了进一步提升。
间苯二甲腈也叫作IPN,是芳香腈中具有最大发展潜能且得到最广泛应用的一种化工产品。间苯二甲腈与氯气之间通过氯化反应,能形成百菌清(广谱高效杀虫剂),在农业生产领域中得到了相对广泛的应用。百菌清相对于其他杀毒剂而言,杀毒效率更高、使用后残留更少、且毒性更低[4]。间苯二甲腈氯化反应过后,可形成适用于农业杀毒的四氯间苯二甲腈,同时该产物在塑料生产及纤维合成等相关生产活动中同样得到了广泛应用,正是因为我其现实用途相当广阔的缘故,因此有关间苯二甲腈的研发从未中断,这也使得间苯二甲腈工业化速度大大加快,生产规模也得到显著增长。其中,以氨氧化反应技术为主的技术最为关键,如三菱瓦斯化学公司及日本昭和电工公司等两个代表性相对较高的公司,便是采取了流化床反应器工艺技术及固定床反应器工艺技术进行生产。而国内也研发出了用于间苯二甲腈生产工艺中的NC-催化剂,生产效益率得到明显提升。
各个领域中对于邻二甲苯氨氧化工艺的应用也相当广泛,之所以如此是由于邻二甲苯胺氧化工艺相对于以往的合成技术而言,显露出了操作更便捷简单等一系列特点。实际生产应用中,邻二甲苯胺氧化工艺的经济效益与应用价值相当高,所以诸多化工领域对其予以了着重关注,且相关研究也在不断深入进行。邻二甲苯胺氧化工艺的具体使用中,催化剂应用量这一因素必须予以足够关注。催化剂的适量与否,决定了反应速率能够增快,同时也决定了生产量的高低。结合相关实践结果得知,领苯二甲腈基本能够达到80%的生产效率。然而因少数化工企业针对邻苯二甲腈并未进行产业化体系构建的缘故,通常选择Mn3W2O等类型的OPN类催化剂用于提高邻苯二甲腈产量。
根据二氯苯甲腈自身特性来看,可将其划分至除草剂范畴下,也叫作DBN。二氯苯甲腈性能良好,是农药、医药精细化工合成产品制造中相当关键且必需的中间体。氨氧化技术之中,二氯苯甲腈的作用主要体现在合成加工工艺流程简单,能将工艺流程缩短且促进二氯苯甲腈产率的提高,具备较强的“四废”处理能力等。在生产研发二氯苯甲腈精细化合成技术时,通过相应催化剂的应用,可促进二氯苯甲腈收益率的有效提升。
邻氯苯甲腈也叫作OCN。硝基苯胺中,邻氯苯甲腈作为分散染料的化工合成制作中,其发挥的作用至关重要,是其他物质无法取代的,是不可缺少的中间体,如生产过程中通过邻氯苯甲腈的运用能够形成抗疟疾新药硝喹。邻氯苯甲腈的生产装置基本都是流化床反应器,在邻氯苯甲腈化工合成研发中,相关人员陆续研发了一系列催化剂,例如V-L-P系列催化剂和V-C-R系列催化剂等。由于硝基苯胺逐渐产生了更大出口数量的缘故,进一步加剧了生产压力,作为精细化工生产中间体的邻氯苯甲腈发展速度也得到了适当的提升,每年生产能力显著上升。
氰基毗咤也叫作CPN,在碱水解控制方法的运用下,氰基毗咤能够生成烟酸或烟酰胺产品,被归类于维生素B。氰基毗咤一般都用于食品、饲料及药品的中间体使用,同时也有着相当大的实际应用需求[5]。氰基毗咤属于添加剂的一种,在食品、饲料及药品中基本上达到了14%～ 18%、38%～ 55%、23%～31%的添加量。目前,全世界氰基毗咤的生产能力中,名列前茅的是瑞士公司,全球生产的总量中基本有一半出自于该公司。氰基毗咤的获取方法中,最为常规的便是碱水解,而利用甲基吡啶氨氧化合成氰基毗咤的方法也相当普及,每年全球生产的总量中有一大部分都是采取该方法获取的。
对氯苯甲腈在精细化工合成中具有相当关键的用途,例如农药、染料等领域的精细合成中便得到了广泛应用,尤其是人们日常生活中具有较强耐热性的高档汽车材料的生产合成中[6]。该产品在美国英国等西方发达国家应用成熟度相当高,同时我国近年来通过不断深入研究氨氧催化剂,取得的进展也相当可观。对氯苯甲腈与邻氯苯甲腈催化剂类似,然而两者之间也有不同,即邻氯苯甲腈的用途主要在于染料化工合成,而邻氯苯甲腈则是用于分散染料化工合成。
总而言之,精细化工合成领域中芳香烃氨氧化技术的应用中,因精细化工生产行业不断扩大的贸易出口额,将更为广阔的发展契机带给了芳香烃氨氧化技术。在实践应用芳香烃氨氧化技术的过程中,明显能够发现精细化工产品合成效率得到了提升,且精细化工产品质量也有所提升。随着医药、食品、染料、农药及饲料等对芳香烃氨氧化技术需求的不断提升,当前仍需不断深入的研发生产芳香烃氨氧化技术,将其价值充分发掘。
摘要：精细化工合成中,芳香烃氨氧化技术有着相当广泛的应用,展现出了极为优异的效果及作用,很大程度上推动了化工产业企业经济利益的提升。就我国现有的化工领域中,在芳香腈生产中普遍便是选择的芳香烃氨氧化技术,同时该项技术在农药、燃料等化工生产制造中也相当适用。本文分别阐述了精细化工、芳香烃及芳香烃氨氧化技术,并探讨了精细化工合成中芳香烃氨氧化技术的具体应用,以供参考。
关键词：精细化工,产品合成,芳香烃氨氧化,技术应用
[1] 凌广轩,戚桂君.芳香烃氨氧化技术在精细化工合成中的应用及发展[J].化工设计通讯,2020,46(07):79-80.
[2] 梁建国.绿色化学视域下的绿色精细化工发展路径[J].化工设计通讯,2020,46(07):175+179.
[3] 刘志华.探讨精细化工产品合成中的化学应用[J].建材与装饰,2020(17):175-176.
[4] 龚垒.精细化工合成中芳香烃氨氧化技术的应用[J].居舍,2018(03):144.
[5] 胡舜承,朱玲.精细化工合成中芳香烃氨氧化技术的应用[J].化工管理,2017(08):197.
[6] 陈文旭.关于精细化工产品合成中的化学应用[J].当代化工研究,2020(07):106-107.
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