發(fā)布時間：2020-04-05 12:17

【摘要】：對甲酚是一種重要的精細化工中間體,廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、香料、染料、化妝品和食品等領(lǐng)域。雖然對甲酚生產(chǎn)已有其他工藝路線,但均不太成熟,目前仍較多采用甲苯磺化堿熔法生產(chǎn)對甲酚,該法主要包括磺化工序、中和工序、堿熔工序和酸化工序。其中堿熔工序往往需要加入過量堿,同時副反應(yīng)較多,反應(yīng)收率較低(僅有70%),導(dǎo)致堿熔后產(chǎn)物中含有大量未反應(yīng)的堿,造成了堿的浪費。因此本文采用動態(tài)法測定了常壓下,溫度范圍從277K到341K時,對甲苯磺酸鈉(NaPTS)、亞硫酸鈉(Na_2SO_3)及對甲酚鈉(NaCRS)在氫氧化鈉水溶液中的溶解度,根據(jù)溶解度數(shù)據(jù)對堿熔后續(xù)工藝進行了改進,提出堿熔反應(yīng)產(chǎn)物分離及堿回收新工藝并優(yōu)化了新工藝的參數(shù)。固液相平衡研究表明對甲苯磺酸鈉、亞硫酸鈉及對甲酚鈉的溶解度均隨氫氧化鈉水溶液濃度的上升而下降,同時在對甲苯磺酸鈉與亞硫酸鈉的溶解度曲線中存在明顯的轉(zhuǎn)折點,且轉(zhuǎn)折點隨氫氧化鈉水溶液濃度的上升而前移。經(jīng)相關(guān)表征證明轉(zhuǎn)折點的出現(xiàn)是由于形成了不同的平衡固相組分。對甲苯磺酸鈉與對甲酚鈉的溶解度均隨溫度的上升而上升,而亞硫酸鈉則是先升后降。測定的固液相平衡數(shù)據(jù)使用了E-NRTL方程和Apelblat方程進行了擬合,得到了相關(guān)的模型參數(shù)和溫度均方差。對甲苯磺酸鈉、亞硫酸鈉及對甲酚鈉在氫氧化鈉水溶液中用E-NRTL方程擬合的溫度均方根方差分別為0.19~1.14K、0.50~0.91K和0.60~1.27K。表明用E-NRTL方程的擬合結(jié)果與測量結(jié)果吻合良好。根據(jù)亞硫酸鈉及對甲酚鈉的溶解度差異,本文提出了堿熔反應(yīng)產(chǎn)物分離及堿回收新工藝。亞硫酸鈉與對甲酚鈉通過多步濃縮過濾,先后從堿熔反應(yīng)產(chǎn)物分離出來。在過濾出亞硫酸鈉后,濾液再次被濃縮,通過兩次過濾以回收濾液中的氫氧化鈉�；厥盏臍溲趸c可循環(huán)用于第二中和工序中。同時本文通過實驗優(yōu)化并確定了工藝參數(shù)。三次過濾的氫氧化鈉濃度分別為15%、18%和25%。得到的亞硫酸鈉純度和收率分別為97.74%和90.28%,而NaCRS?H_2O的總純度和總收率分別為91.72%和91.69%。堿回收率可達78%。
【圖文】：

[9]。圖1-1 對甲酚結(jié)構(gòu)式Fig 1-1 The chemical structure of p-cresol1.2 對甲酚的應(yīng)用對甲酚作為一種十分重要的有機合成中間體，用途非常廣泛，其可用于合成抗氧劑2，6-二叔丁基對甲酚(BHT)、殺菌劑甲基立枯磷、殺蟲劑氟氰戊菊酯、香蘭素、熒光增白劑DT、醫(yī)藥抗菌劑甲氧芐胺嘧啶(TMP)和染料可利西丁磺酸等[10]，也是合成阻燃劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、增白劑增塑劑、防腐劑、醫(yī)藥消毒劑、

（1-4）（1-5）圖1-2 磺化堿熔法生產(chǎn)對甲酚的主要反應(yīng)方程式Fig 1-2 The main reaction equations of the sulfonation-alkail fusion processfor producing p-cresol工業(yè)上生產(chǎn)對甲酚的具體工藝流程如圖 1-3 與 1-4 所示。詳細的工藝流程如下所述[32]。（1）磺化：甲苯與濃硫酸在溫度為 110℃時于磺化釜中進行反應(yīng)，得到的甲苯磺酸中對位體約占 85%，，鄰位與間位分別占 10%和 5%左右。在反應(yīng)過程中
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ243.1;TQ028

【參考文獻】

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本文編號：2615005