《2022年2022年缓蚀剂制备 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年2022年缓蚀剂制备 .pdf(5页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、苯骈三氮唑制备方法:由邻苯三胺与亚硝酸钠反应而得。将邻苯二胺加入50水中溶解,再加入冰醋酸,降温至5,加入亚硝酸钠搅拌反应。反应物渐渐变成暗绿色,温度升至 70-80,溶液变为桔红色,于室温放置2h,冷却,滤出结晶,用冰水洗涤,干燥得粗品,将粗品减压蒸馏,收集201-204(2.0kPa)的馏分,再用苯重结晶,可得熔点为96-97的产品,产率 80%左右。曾有报道用亚硝酸钠处理多菌灵的缩合废水而得副产物苯并三氮唑。甲基苯骈三氮唑生产工艺在反应釜中,将,二氨基甲苯置于纯水中,加热溶解;向步骤所成的溶液中加入,二氨基甲苯的亚硝酸钠,进行反应;将步骤所成溶液冷却;在步骤所成溶液中滴入硫酸,出现大量结
2、晶体生成;将步骤所得混合物进行脱液处理;将步骤所得结晶体加热,脱水; 将步骤 所得 结晶体 进行蒸馏 ,制成 所述的 甲 基苯骈 三氮唑 ;本发明 的生产 方法以 , 二氨基甲 苯为原 料,通 过中压 合成、 酸化、 脱水、蒸 馏处理 ,制备 甲 基苯骈三 氮唑的 工艺简 单、制 备过程 容易控 制,收率高、纯度高,生产成本低、易于组织工业化生产。1. 一 种 5-甲基苯骈三氮唑的生产方法,其特征在于包括下列步骤:在反应釜中,将3,4 二氨基甲苯置于0.81.5 倍重量的纯水中,加热 、保持 95105的温度 ,并搅拌,使其充分溶解;向步骤所成的溶液中加入0.40.7 倍于 3, 4 二氨基甲
3、苯的亚硝酸钠,反应压力保持在 5.6 5.8MPa, 保持温 度 250280、搅拌 2.53.5 小时 ;将步骤所成溶液冷却至温度180200,压力降至0.70.8 MPa;在步骤所成溶液中滴入硫酸,保持PH 值为 5-6,出现 大量结晶体生成;将步骤所得结晶体及液体的混合物进行脱液处理,保持2030的温度;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 5 页 - - - - - - - - - 将步骤所得结晶体加热,保持温度 105 210,使其脱水;将 步骤所得结
4、晶体进行蒸 馏,温度保 持在220240,回流2.53.5 小时,并充分搅拌,制成所述的5-甲基苯骈三氮唑。2. 根据权 利要求 1 所述的生产方法,其特征在于:步骤中所述的纯水,是指蒸馏水或去离子水。3. 根据权 利要求 1 所述的生产方法,其特征在于: 步骤 中控制反应温度采用的是以中压盘管的循环水来控制反应温度的。4. 根据权 利要求 1 所述的生产方法,其特征在于: 步骤 中滴入的硫酸其浓度为 12 16 (w/w) 。甲基苯骈三氮唑以甲苯二异氰酸酯( TDI)氢化工艺中的副产物甲基邻苯二铵(OTD)为原料可制备一种非常重要的精细化学品甲基苯并三氮唑(TTA),进而可制备多种高附加值的
5、下游产品。随着国内TDI 装置的逐步大型化,开发TTA 及其下游产品已具备明显的经济优势。工业用途仍待进一步开发目前,国内外通用的缓蚀剂主要有单功能型、多功能型、 低聚型或缩聚型等多种类型,其中,多功能型缓蚀剂应用最为广泛,约占总消费量的30% 以上,而TTA 、BTA (苯并三氮唑) 等氮唑类缓蚀剂是多功能型缓蚀剂中最大的一类,约占总消费量的 10% (在铜和铜合金缓蚀领域,其消费比例可达70% 以上)。 TTA与 BTA产品性能接近但抗氧化性更强,在pH值为 5.5 10 的环境中,其较 1- 氯苯并三氮唑 (CBTA)、5-硝基苯并三氮唑 (NBTA)、5- 氨基苯并三氮唑(ABTA)等
6、其他 BTA衍生物的缓蚀性能更佳,其应用领域也较宽。由于TTA缓蚀性能与其溶解度在0.03mol/L 以下时正相关,而其溶解度又相对不大,可将TTA与助溶剂配合使用, 以提高缓蚀性能。 在热电和空调系统中, 一般将 TTA与阻垢剂、杀菌灭藻剂等混配后使用, 缓蚀效果较 BTA更佳。TTA还能络合溶液中的铜、银等某些金属离子, 从而防止它们对其它金属的电偶腐蚀。美国水处理公司大量采用 TTA作为铜和钢铁的缓蚀剂。TTA其他的重要用途还包括发动机防冻液、高档涂料、 高档清洗液、 液压油、特种润滑油以及文物保护领域。TTA还可应用于铜及其他合金的机械加工过程,名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载
7、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 5 页 - - - - - - - - - 用以保护金属表面颜色。 另外,从 TTA出发还可合成许多重要的精细化学品,如高分子材料稳定剂(橡胶防老剂)、合成染料、紫外光吸收剂、植物生长调节剂等领域已有大量应用实例。缓蚀剂一直是我国TTA产品最主要的消费方向, 2005 年其消费量约占总需求量的 55% 以上,其次为高档清洗剂、防冻液和机械电子领域,分别约占总消费量的 15% 、12% 、8% 。由于我国 BTA生产规模不是很大,并且也大量出口,加之市场尚待开拓,
8、因此我国氮唑类缓蚀剂中, TTA消费比例与国外相比较高。 另外,我国清洗剂、 防冻液行业对 TTA的需求增长较快, 相当多的清洗剂、 防冻液厂家已采用国产 TTA 。产、需将保持高速增长英国、日本等国在 20 世纪 60 年代开始将 BTA应用于防腐蚀领域, 美国则在20 世纪 70 年代中期开始 BTA的生产,美国 1976 年 BTA产量为 0.2 万 t ,1980年增至 1 万 t ,2003 年约为 3.1 万 t ,且其原料路线一般通过合成邻苯二胺而不是利用工业副产物, 成本相对较高, 但由于性能优良, 市场推广则十分迅速, 价格也长期维持高位。 1980年美国市场 BTA平均价格
9、约为 11.25 美元/kg ,1985年约为 13.40 美元/kg ,2003年为 15.50 美元/kg 。由于 TTA性能优良, 加之成本和售价较 BTA更具优势,其工业化后就很快成为最主要的金属缓蚀剂之一,2005年其全球消费量超过2.0 万 t 。近年来,国外利用 OTD生产 TTA的新装置鲜有报道, 其扩能增产主要集中在我国, 产品也多以较低价格出口,出口价格仅4000 美元/t 左右,与国际市场交易价格一直存在数倍的价差。我国从 20 世纪 90 年代初开始生产TTA , 1999年我国 TTA产能仅 0.1 万 t/a ,产量约 600t,绝大部分出口,国内基本无消费。200
10、0年后,我国 TTA产、需开始迅猛增长, 2005年我国 TTA总产能约为 1.2 万 t/a ,产量约 1.1 万 t/a ,国内消费量攀升至约0.19 万 t , 20002005年消费年均增长率分别达150% 、 160% 、200% ,见图 1。2005 年,我国 TTA生产企业约有 9 家,主要集中在江浙一带,产能多在 1000t/a 以下,见表 1。生产工艺不断改进国内 TTA生产主要采用两种工艺, 即低压法和高压法, 均由 BTA工艺改造而来。低压法首先将 OTD 溶液与亚硝酸钠水溶液预冷后混合,并保持在冰浴中, 随名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - -
11、 - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 5 页 - - - - - - - - - 后迅速升温既可生成TTA ,再经冷却、过滤、水洗、精馏得到产品。最初国内企业多采用此法,虽然近年在产品回收、精制、OTD 溶媒、物料添加及反应条件等方面多有改进,但该工艺流程长、操作复杂、消耗高、收率低,且TTA在减压蒸馏环节存在较高的分解爆炸隐患,因此近年新上装置、扩产装置已不采用。高压法由美国引入,其流程是将 OTD 与亚硝酸钠在一定的压力、 温度条件下,按一定摩尔比在密闭反应器内反应,反应完毕后再调低酸度。 由于重氮化闭环反应没有酸参加,
12、减少了重氮偶合过程产生深色焦油状物的机率,提高了产品收率,同时产品易于纯化。该工艺无需溶媒、流程短、操作简单、相对安全、产品品质高、副反应少、收率高,经改造后还可连续生产,综合成本较低压法降低50% 以上。2005年,沧州大化集团新星工贸公司采用此法建设的400t/a 装置已投产,运行一直平稳。我国企业也已基本掌握了粗OTD 、粗 TTA的工业化提纯工艺,提高了原料的利用率和产品品质。沧州大化集团新星工贸公司自行设计的蒸馏塔可将纯度约80% 的粗 OTD和粗品 TTA提纯至 99% 以上,且降低了事故风险,设备安全可靠。原料瓶颈难突破生产 TTA的原料 OTD绝大部分来自 TDI 生产加氢后的
13、精馏副产物,粗OTD采出量平均为 TDI 产量的 2% 2.5%。 2005年全球 TDI 产能约为 181 万 t/a , 2006年、2007年将为 190万 t/a 、192 万 t/a ,按照 95% 的开工率计算,可副产粗品OTD 3.8 万4.2 万 t 。 而世界近 40多套 TDI 装置中,有相当部分将副产的粗OTD作为废料焚烧掉,既造成资源浪费,又带来环境污染。同时还有部分副产的粗OTD 被用于制备橡胶防老剂或高纯OTD(99.8% 以上)等其它用途, 其余的粗品 OTD在制备 TTA前还需经过精馏提纯,回收率约90% 。因此预计全球范围内2006 年、2007年可用于生产
14、TTA的 OTD 仅约 2.5 万 t 左右,不会有较大的增长。但在国内,随着巴斯夫、拜耳等大型TDI 装置达产, 2006 年、2009年我国 TDI 产能有望分别达到 27 万 t/a 、 60 万 t/a , 约可副产 OTD( 折纯)0.48 万 t/a 、 1.08 万 t/a ,OTD 进口比例将有所下降。但由于TTA市场前景继续看好,需求将拉动产能继续扩张,未来 TTA生产依赖进口原料的局面仍难以改观,预计2010年 OTD 对外依存度仍将在 50% 以上。发展建议名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名
15、师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 5 页 - - - - - - - - - (1)大型 TDI 企业宜上马 TTA 我国 TDI 企业规模普遍偏小,但均在积极扩能,同时还有多个大型项目正在建设,市场竞争将更趋激烈。 相关企业可考虑在扩能后开发 TTA等原本规模和工业开发价值较小的循环经济项目,以提高装置整体效益。企业完全可以将消耗在降低氢化装置异构比的大量精力,用于开发和延长以 TTA为代表的附加值高、 前景光明的 OTD产业路线,比获得外部不具备的成本优势,还可以使企业容纳一定产品调节空间,以更好的规避经营风险。(2)继续加大科技创新力度我国 TTA企业规模也普遍较小
16、,科技水平相对落后,安全事故时有发生, 成本仍属较高水平, 不同厂家、 不同批次的产品质量也难以保证, 这也是产品出口价格较低的主要原因之一。企业应当继续加大科技创新力度,努力实现规模化经营,同时降低生产成本,提高产品品质。(3)延伸 TTA产业链以粗 OTD 和 TTA为原料可开发一系列前景好、 附加值高的精细化学品,但目前国内TTA企业多因装置小、实力弱,在TTA以及 OTD其他下游领域涉及甚少,抵御风险的能力偏低。如果TDI 企业考虑上马 TTA ,则完全可以凭借较强的经济和科研实力,进一步将这条产业链做宽做长,进一步提高产业链的经济效益。(4)积极开拓海外市场我国 TTA企业交流较少,经营上各自为政,对外议价能力偏弱, 这是多年来我国 TTA产品只能低价出口, 为外商“打工” 的主要原因。TTA企业还需加强交流,增进合作,并通过建立一种机制保护行业的整体利益。大型企业应当发挥示范作用,直接开拓海外市场, 在逐渐掌握消费市场的前提下,通过提价等措施进一步提高行业的竞争力。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 5 页 - - - - - - - - -