用邻二甲苯液相氧化制备邻甲苯甲酸

12.甲苯液相氧化制苯甲酸6

实验12甲苯液相催化氧化制苯甲酸一．实验目的1.了解芳烃液相催化氧化的反应特点和影响因素，气液反应器的特点；2.掌握气液反应的一般规律和甲苯液相氧化的实验技术；3.认识均相络合催化在化学工业中的重要意义。

二．实验原理苯甲酸又名安息香酸，白色鳞状结晶或针状结晶，具有安息香或苯甲醛的气味。

苯甲酸除以苯甲酸钠的形式作为食品、化妆品和饮料等防腐剂外，还是基本有机合成的重要原料。

用它可以合成医药、染料、增塑剂、农药和树脂等，如苯甲酸与一缩二乙醇、苄醇等反应生成酯，作为 PVC 一类塑料的增塑剂。

苯甲酸工业生产方法有三种：甲苯液相空气氧化法、苄川三氯水解法和邻苯二甲酸酐脱羧法。

其中甲苯液相空气氧化法由于技术成熟，原料易得，应用最为广泛。

甲苯液相氧化反应过程是以自由基机理进行的，首先在催化剂的作用下进行引发，然后再进行链的增长生成过氧化物，最后终止反应。

过氧化物不稳定会分解成醛，而苯甲醛在反应体系中极易进一步氧化成酸。

甲苯液相空气氧化化学反应式为：在工业上，采用的反应器为鼓泡式反应釜或反应塔，压缩空气作氧化剂，乙酸、环烷酸、硬脂酸和异辛酸等的钴盐或锰盐为主催化剂，溴化物为促进剂，反应条件为温度120-160 ℃，压力 0.3-1.5MPa 左右，反应产物中除了有苯甲酸外，还有 O.5-l%的苯甲醛和少量的苯甲酸苄酯。

工业上甲苯转化率约为 80-90%，选择性为 90% 以上，氧化液经分离精馏得到粗品，经结晶精制可得到成品。

本实验装置模拟工业生产中的氧化反应单元装置，采用鼓泡塔为气液反应器形式，通过实验操作，了解工业生产苯甲酸的工艺流程和气液反应器的特点。

三．实验装置流程和试剂本实验采用空气作为氧化剂， Co 含量为 11%的环烷酸钴为催化剂，苯甲醛为引发剂。

实验装置实物图见图2-12-1。

实验流程见图2-12-2，来自空压机 1 的压缩空气由单向阀2进入缓冲罐3，然后由鼓泡塔4下端进入鼓泡塔进行鼓泡反应，反应中生成的水和夹带出的甲苯进入冷凝器5进行冷凝，气体与冷凝液冷凝器5下部进行气液分离，液相进入油水分离器6进行油水分离，油相甲苯由回流管7回流到反应器中部。

12.甲苯液相氧化制苯甲酸6

实验12甲苯液相催化氧化制苯甲酸一．实验目的1.了解芳烃液相催化氧化的反应特点和影响因素，气液反应器的特点；2.掌握气液反应的一般规律和甲苯液相氧化的实验技术；3.认识均相络合催化在化学工业中的重要意义。

二．实验原理苯甲酸又名安息香酸，白色鳞状结晶或针状结晶，具有安息香或苯甲醛的气味。

苯甲酸除以苯甲酸钠的形式作为食品、化妆品和饮料等防腐剂外，还是基本有机合成的重要原料。

用它可以合成医药、染料、增塑剂、农药和树脂等，如苯甲酸与一缩二乙醇、苄醇等反应生成酯，作为 PVC 一类塑料的增塑剂。

苯甲酸工业生产方法有三种：甲苯液相空气氧化法、苄川三氯水解法和邻苯二甲酸酐脱羧法。

其中甲苯液相空气氧化法由于技术成熟，原料易得，应用最为广泛。

甲苯液相氧化反应过程是以自由基机理进行的，首先在催化剂的作用下进行引发，然后再进行链的增长生成过氧化物，最后终止反应。

过氧化物不稳定会分解成醛，而苯甲醛在反应体系中极易进一步氧化成酸。

甲苯液相空气氧化化学反应式为：在工业上，采用的反应器为鼓泡式反应釜或反应塔，压缩空气作氧化剂，乙酸、环烷酸、硬脂酸和异辛酸等的钴盐或锰盐为主催化剂，溴化物为促进剂，反应条件为温度120-160 ℃，压力 0.3-1.5MPa 左右，反应产物中除了有苯甲酸外，还有 O.5-l%的苯甲醛和少量的苯甲酸苄酯。

工业上甲苯转化率约为 80-90%，选择性为 90% 以上，氧化液经分离精馏得到粗品，经结晶精制可得到成品。

本实验装置模拟工业生产中的氧化反应单元装置，采用鼓泡塔为气液反应器形式，通过实验操作，了解工业生产苯甲酸的工艺流程和气液反应器的特点。

三．实验装置流程和试剂本实验采用空气作为氧化剂， Co 含量为 11%的环烷酸钴为催化剂，苯甲醛为引发剂。

实验装置实物图见图2-12-1。

实验流程见图2-12-2，来自空压机 1 的压缩空气由单向阀2进入缓冲罐3，然后由鼓泡塔4下端进入鼓泡塔进行鼓泡反应，反应中生成的水和夹带出的甲苯进入冷凝器5进行冷凝，气体与冷凝液冷凝器5下部进行气液分离，液相进入油水分离器6进行油水分离，油相甲苯由回流管7回流到反应器中部。

空气氧化邻二甲苯制邻甲基苯甲酸逆流操作鼓炮氧化塔的设计

附件A：
毕业设计（论文）任务书
设计（论文）中文题目：空气氧化邻二甲苯制邻甲基苯甲酸逆流操作鼓泡氧化塔的设计
设计（论文）的主要内容与要求：
1.主要技术参数
（1）设计任务：年产400吨邻甲基苯甲酸
（2）工艺数据
氧化反应选择性85%，生成的邻甲基苯甲酸损失5%，每生成1kmol邻甲基苯甲酸耗氧1.9kmol，冷凝后气相每小时吸附回收邻二甲苯5kg，操作压力0.35Mpa（绝对压力），操作温度120°C，气液进料温度20°C，塔顶冷凝器回流液冷至20°C，操作空塔气速0.05m/s。
（3）物性数据
液相平均密度ρL=925kg/m3
气相平均密度ρG=3.95kg/m3
液相平均粘度μL=2.35×10-5Pa•s
气相平均粘度μG=1.86×10-5Pa•s
液相表面张力σL=21×10-3N/m
2.设计内容和要求
(1)设备计算
(2)设备图
(3)设计说明书
进度安排
序号
设计（论文）工作内容
2.陈甘棠主编.化学反应工程.北京:化学工业出版社,1881.
指导教师签字：
校外指导教师签字：
年月日
系（教研室）负责人审查意见：
签字：
年月日
学生签字：
年月日
说明：
1、任务书由指导教师填写，于第七学期（五年制第九学期）期末前下达给学生。
2、学生签字时间就是任务下达时间（学生接受任务时间）。
时间（起止周数）
1
查阅资料，准备开题报告，文献综述
1周至2周
2
确定工艺流程，绘制工艺流程
3周至4周
3
化工计算
5周至9周
4
设备选型及典型设备设计

邻二甲苯侧链的氯化及水解合成邻苯二甲醇_刘鸿

邻二甲苯侧链的氯化及水解合成邻苯二甲醇刘鸿1程彩霞2 刘晓玲2宋才生2(1.惠州学院化学系,广东惠州,516015;2.江西师范大学化学与生物科学学院,江西南昌,330027)摘要:以邻二甲苯为原料,在催化剂二甲基甲酰胺存在下进行侧链氯化反应。

结果表明邻二甲苯侧链的深度氯化受邻位甲基空间位阻的影响;粗产物经减压蒸馏,石油醚重结晶,得邻二(一氯甲基)苯,收率为50%,纯度大于98%。

并考察了该产物在乙醇/水体系中经N a2CO3水解合成邻苯二甲醇的反应条件,表明在回流反应温度下,乙醇/水体积配比为1∶1,反应10h,邻苯二甲醇的产率可达96.68%;并表明乙醇起到乳化邻二(一氯甲基)苯及分散生成的邻苯二甲醇的作用。

关键词:邻二甲苯　邻二(一氯甲基)苯　氯化　水解作用　邻苯二甲醇苯环上侧链的氯化是一个竞争的连续取代过程[1,2],在氯化方法上有热氯化法、光氯化法、催化氯化法,其中,催化氯化法由于反应在物料内部引发,能克服热氯化法、光氯化法中带来的种种缺点。

国外曾报道了分别使用有关氯化物、活性炭、红磷及偶氮二异丁腈等为催化剂的氯化反应[3]。

唐薰等[4]应用复合催化剂成功地合成了高转化率的氯化苄。

邻苯二甲醇的合成方法很多[5,6],简便的方法是邻二(一氯甲基)苯在碱性水溶液中水解,但往往伴有副产物苯并四氢呋喃产生。

笔者探索了邻二甲苯侧链氯化合成邻二(一氯甲基)苯,然后用乙醇/水碱性溶液水解合成邻苯二甲醇的新途径。

1　实　验1.1　主要试剂及仪器和测定方法主要试剂:邻二甲苯,化学纯;N,N二甲基甲酰胺,分析纯;Na2CO3,分析纯;乙醇,分析纯;液氯,工业品;三乙基苄基氯化铵,化学纯;无水M gSO4,分析纯。

测定方法:氯化反应液的组成用GC16A气相色谱仪测定,毛细管柱,氢焰检测器,用峰面积归一化法计算各组分质量分数。

1.2　邻二甲苯侧链的氯化及邻二(一氯甲基)苯的制备称取212g(2mol)邻二甲苯,2g二甲基酰胺催化剂置于反应器中,来自钢瓶的氯气用减压阀调节流量,经缓冲器、干燥器等进入反应器底部鼓泡氯化。

单氯代邻二甲苯的制备方法

单氯代邻二甲苯的制备方法一种单氯代邻二甲苯的制备方法，是采用邻二甲苯为原料，本发明的特征在于以路易士酸，碘或铁为催化剂，无需溶剂，以氯气直接氯代，催化剂的用量为邻二甲苯的０．００１～１％，最佳的催化剂用量为０．０１－０．０５％，反应温度为－２０－５０℃，最佳的反应温度为１０－４０℃。

中国科学院长春应用化学研究所氯代邻二甲苯相关论文【标题】改性分子筛催化剂催化邻二甲苯选择性氯化【作者】吕宏飞张惠【关键词】邻二甲苯分子筛选择性氯化机理氯代邻二甲苯【刊名】石油化工2004-33-11【ISSN】1000-8144【机构】黑龙江省石油化学研究院，黑龙江哈尔滨150040【摘要】首先对邻二甲苯的分子动力学直径进行估算，以NH4^+，Li^+，K^+改性的NaX，NaY，ZSM-5分子筛为催化剂，研究邻二甲苯的选择性氯化，探讨选择性催化氯化的反应机理。

实验发现，分子筛的孔道结构及其酸中心的种类和酸性强弱是影响氯化选择性的决定性因素。

在80℃时，用氯气氯化邻二甲苯，Y型分子筛表现出较好的对位选择性。

当以KY型分子筛为催化剂时，4-氯代邻二甲苯和3-氯代邻二甲苯的摩尔比可达1．6以上。

同时考察了反应时间、反应温度、催化剂用量及氯气流量等因素对氯化选择性的影响。

【下载论文】改性分子筛催化剂催化邻二甲苯选择性氯化【标题】液相空气氧化法合成单氯代苯酐的工业试验【作者】吕宏飞[1] 张春荣[1] 张惠[1] 梁泰硕[1] 刘文彬[2]【关键词】液相空气氧化法合成氯代苯酐工业试验邻二甲苯氯化【刊名】化工进展2003-22-4【ISSN】1000-6613【机构】[1]黑龙江省石油化学研究院，哈尔滨150040 [2]哈尔滨工程大学化学工程系，哈尔滨150001【摘要】报道以邻二甲苯为原料，采用液相空气氧化法制各单氯代苯酐工艺。

邻二甲苯在三氯化铁催化下和氯气反应得氯代混合物，从氯代产物精馏分离出质量分数超过99％的3—氯代邻二甲苯和4—氯代邻二甲苯混合物。

高含量邻甲基苯甲酸提纯方法[发明专利]

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1373117A [43]公开日2002年10月9日[21]申请号02112684.4[21]申请号02112684.4[22]申请日2002.02.21[71]申请人泰兴市化工七厂地址225416江苏省泰兴市分界镇分界村[72]发明人陆守纯 [74]专利代理机构南京苏科专利代理有限责任公司代理人奚胜元[51]Int.CI 7C07C 63/04C07C 63/06C07C 51/487权利要求书 2 页说明书 5 页[54]发明名称高含量邻甲基苯甲酸提纯方法[57]摘要本发明高含量邻甲基苯甲酸提纯方法涉及的是一种对邻甲基苯甲酸粗品进行提纯、除味、增白的提纯方法。

其特征是将邻甲基苯甲酸粗品加入到溶剂水中,再加热加碱反应,使邻甲基苯甲酸变成邻甲基苯甲酸盐溶于水中制成溶液A,再加入另一种溶剂萃取不溶于溶剂水的液体杂质,分离后在溶液A中加活性炭脱色,冷却过滤,再加酸反应,使邻甲基苯甲酸粉剂析出,再在水中重结晶,固液分离,固体经干燥得高含量的白色针状结晶体邻甲基苯甲酸成品。

02112684.4权利要求书第1/2页 1、一种高含量邻甲基苯甲酸提纯方法，其特征是： (1)、将邻甲基苯甲酸粗品加入到溶液水中，再加碱，加热至80～105℃促使反应，控制PH＝6～8，使邻甲基苯甲酸变成邻甲基苯甲酸盐全部溶于溶剂水中(简称溶液A)；(2)、将热溶液A加入到液液分离器中冷却到常温后再加入萃取剂将不溶于溶液A的液体杂质萃取出来(简称溶液B)，静置后，将溶液A、B按密度不同进行液液分离；(3)、将分离后的溶液A加入到反应釜中，加热到70～90℃时加入活性炭脱色，再加热至沸15～20min后冷却过滤除去不溶于溶液A的杂质，再在溶液A中加入酸控制PH＝1～6，使邻甲基苯甲酸粉剂在溶液中析出，再加热重结晶后，固液分离，固体结晶经干燥后得高含量的邻甲基苯甲酸成品。

邻二甲苯气相氧化制取邻苯二甲酸酐

邻二甲苯气‎相氧化制取‎邻苯二甲酸‎酐一、实验目的1、熟悉气相催‎化氧化制取‎含氧有机化‎合物的原理‎和方法。

2、掌握气－固相催化反‎应的实验技‎术。

3、认识催化作‎用在化学品‎合成中的重‎要意义。

二、实验原理由于邻二甲‎苯侧链的易‎氧化特性，将邻二甲苯‎和空气组成‎的混合气体‎通过以五氧‎化二钒、二氧化钛为‎主的催化剂‎，在360℃以上发生氧‎化反应，生成主产品‎邻苯二甲酸‎酐（俗称苯酐），同时还生成‎顺丁烯二酸‎酐（俗称顺酐）、邻甲基苯甲‎醛、苯甲酸等副‎产物。

主反应式：CH3 CH3CCOOOH2OO2++3+1109 kJ/mol 360 ℃3V-Ti-O完全氧化反‎应（燃烧反应）：CH3CH3H2OO2+5+4380 kJ/mol10 1/2CO28+反应历程：CH3 CH3CCOOOH2OO2CH3CHO3-COOHCOOHO2+CHO O2+三、实验装置流‎程及试剂实验流程图‎如图1所示‎。

邻二甲苯的‎气相氧化制‎邻苯二甲酸‎酐的反应在‎管式固定床‎反应器内进‎行，固定床反应‎器上端（反应器高度‎的1/4）装填惰性刚‎玉球，起预热和混‎合原料气的‎作用，下端（反应器高度‎的3/4）装填催化剂‎，起氧化反应‎作用。

邻二甲苯经‎柱塞式计量‎泵计量后由‎进入反应器‎上端，从空气压缩‎机出来的空‎气经转子流‎量计计量后‎进入反应器‎，在反应器的‎上端进行预‎热气化，经过反应器‎的预热段预‎热到反应温‎度，然后通过催‎化剂床层进‎行氧化反应‎。

反应气体从‎反应器下端‎出来经过第‎一捕集器冷‎却成白色针‎状晶体并加‎以收集，余气经过第‎二捕集器再‎次冷凝收集‎产品。

尾气经过第‎一、第二冷凝器‎后排空。

实验装置实‎物图如图2‎所示。

实验试剂：邻二甲苯（O-xylen‎e），纯度99%。

图 1 邻二甲苯的‎气相氧化流‎程简图图2-14-2 邻二甲苯的‎气相氧化装‎置实物图四、实验操作步‎骤1、称取苯酐第‎一捕集器空‎瓶重量分别‎记为W10‎。

【CN109942404A】一种多酸催化氧化制备邻苯二甲酸的方法【专利】

( 19 )中华人民共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910022013 .1
(22)申请日 2019 .01 .10
(71)申请人上海繁德生物科技有限公司地址 201499 上海市奉贤区望园路2351弄3 号336室
(72)发明人余焓方海斌茹诗附图2页
CN 109942404 A
CN 109942404 A
权利要求书
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1 .由邻二甲苯到邻苯二甲酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1) ，在反应管中加入邻二甲苯、催化剂，30％的过氧化氢，添加剂和溶剂，反应一定时间后停止反应。所述催化剂为：多酸母体：[NH4]3[M1Mo6O18(OH)6]或[NH4]4[M2Mo6O18(OH)6] 多酸修饰的母体：[N (C4H9) 4]3[M1Mo6O18 (OH) 3{ (OCH2) 3CR}]/[N (C4H9) 4]4[M2Mo6O18 (OH) 3 {(OCH2)3CR}]，其中M1＝锰(Mn)、铁(Fe)、铝(Al) ，M2＝铜(Cu) ，钴(Co) ，镍(Ni) (挑选其中之一)，催化剂与甲苯的摩尔用量比：0 .1～1％：1；所用氧化剂为：空气、氧气、过氧化氢；所述溶剂为乙酸，乙酸与邻二甲苯的摩尔用量比为1～50：1，所用添加剂为：醋酸钠、氢氧化钠、碳酸钠。(挑选其中之一) ，添加剂与邻二甲苯的摩尔用量比：1～10％：1 ；所用溶剂为：乙酸、丁二酸二甲酯、丁二酸二乙酯、丙二酸二乙酯。(挑选其中之一) ，用量：2～10ml；步骤2) ，氧化反应结束后，过滤除去杂多酸催化剂，再加入乙酸乙酯和水，多次萃取得到有机相I和水相I；步骤3) ，向有机相I中加入无水硫酸镁，无水硫酸镁至轻轻晃动锥形瓶无水硫酸镁粉末会轻轻飘起，然后过滤去除固体，得到的液体，再经旋蒸，减压蒸馏得到有机相II，即邻苯二甲酸。 2 .根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所用乙酸用量为2～4ml；所用杂多酸催化剂与邻二甲苯的摩尔用量比为0 .1 ～1％：1。 3 .根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，氧化反应温度为80～120℃；氧化反应表压为1～5 .0MPa。 4 .根据权利要求1之一所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，加入乙酸乙酯和水的摩尔质量比1：1～2。 5 .根据权利要求1之一所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，加入乙酸乙酯和水后，萃取的次数为2～4次。若出现乳浊液，可加入适量的氯化钠进行破乳，然后再振荡，分液。 6 .根据权利要求1之一所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，加入无水硫酸镁的量与邻二甲苯的摩尔用量比：10～30 ：1。 7 .根据权利要求1之一所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，减压蒸馏的时间为5～15min。