Proceso de producción de OPP
Los métodos de producción de o-fenilfenol actualmente incluyen principalmente el método de separación y el método de síntesis. Los métodos de producción de o-fenilfenol (OPP) se pueden dividir en dos tipos: método de aislamiento y método de síntesis.
El método de separación se utiliza para recuperar el residuo de destilación del fenol producido por el método de sulfonación.
El proceso es el siguiente: el residuo de destilación del fenol contiene aproximadamente un 40% de fenilfenol, y otros componentes son fenol, sal inorgánica, agua, etc. Después de la destilación al vacío, la fracción mixta de fenilfenol se separa. El grado de vacío es de 400 a 500 mm de mercurio. La temperatura comienza a superar los 100 ℃ a 65 a 75 ℃, pero no debe exceder los 135 ℃. Luego la mezcla (principalmente 2-hidroxibifenilo y 4-hidroxibifenilo) se calienta y se disuelve en tricloroetileno. Después de enfriar, se separan los cristales de 4-hidroxibifenilo y se obtiene el 4-hidroxibifenilo mediante filtración centrífuga y secado. Las aguas madre se lavan con una solución de carbonato de sodio y se añade una solución alcalina diluida para formar una sal de 2-hidroxibifenilo. Después de la separación estática, tome la capa superior de sal sódica de 2-hidroxibifenilo y deshidrátela a presión reducida para obtener la sal sódica terminada. Debido a las limitaciones de recursos, la producción de o-fenilfenol producido mediante métodos de separación es muy limitada. El proceso de producción de o-fenilfenol a partir de ciclohexanona como materia prima es el siguiente:
La ecuación de reacción básica se muestra en la siguiente figura
La condensación de ciclohexanona adopta series continuas de múltiples calderas. La cetona y el catalizador se agregan continuamente al primer reactor para la reacción y luego ingresan al segundo y tercer reactor en secuencia. El agua generada es extraída por el agente portador de agua. El agua generada por la reacción regresa a cada hervidor. Después de ser recolectada, ingresa al dispositivo de lavado con agua para un lavado continuo con agua. El catalizador separado se recicla al primer reactor y el producto de reacción lavado ingresa continuamente al dispositivo de destilación continua, donde la ciclohexanona sin reaccionar se elimina con vapor y se recicla al primer reactor para su reacción. Después de medir el dímero preciso, ingresa al reactor de deshidrogenación para reaccionar. Después de destilar el OPP crudo para eliminar los componentes ligeros, se agrega más del 99% del OPP con un estabilizador en el recipiente de mezcla y luego se corta y se corta continuamente. empaquetado. La otra parte debe recristalizarse, centrifugarse y secarse para obtener más del 99,5% del producto OPP. La tecnología de producción de o-fenilfenol tiene las siguientes tecnologías e innovaciones clave:
(a) La condensación de ciclohexanona utiliza un catalizador ácido súper sólido y una tecnología continua de serie de calderas múltiples
Condensación de ciclohexanona Reacciones de condensación de cetonas Generalmente se utiliza ácido sulfúrico concentrado como catalizador en los documentos de patente. La temperatura de reacción es de 120 °C, la tasa de conversión de un solo paso es de aproximadamente el 50 % y el rendimiento total es del 85 %. Una vez completada la reacción, se utiliza álcali para neutralizar. la solución de reacción. El equipo está gravemente corroído y hay una gran cantidad de aguas residuales que provocan una grave contaminación ambiental.
El O-fenilfenol utiliza un ácido sólido súper fuerte como catalizador, con una dosis del 2-3 %, una temperatura de reacción de aproximadamente 120 °C, una tasa de conversión de un solo paso del 60 % y una Rendimiento total superior al 90%. El catalizador se puede repetir. El uso es un proceso de producción completamente limpio, que resuelve el problema de la generación de aguas residuales.
El uso de tecnología continua en serie de múltiples calderas supera las deficiencias de las operaciones de producción actuales, como operaciones problemáticas y grandes inversiones en equipos, y puede lograr una producción continua completamente automática.
(b) Catalizador de deshidrogenación eficiente
El catalizador de deshidrogenación utiliza platino como catalizador principal, agregando 2-3 tipos de cocatalizadores, uno de los cuales es un elemento de tierras raras, que se transporta sobre un portador especial Pt0.5%-catalizador de tierras raras al 5%, usando hidrógeno como gas portador, temperatura de reacción 350-370°C, velocidad espacial de la fase líquida del dímero a alta carga de 0.2-0.4h-1, tasa de conversión del dímero que alcanza 98%, la selectividad alcanza más del 93% y el rendimiento de o-fenilfenol se mantiene por encima del 90% después de un funcionamiento continuo durante más de 5.000 horas. Según la información de patentes nacionales, la carga de catalizador es de 0,2 h-1 y la eficiencia del o-fenilfenol ha disminuido significativamente después de 200 horas de funcionamiento continuo.
(c) Tecnología de refinación continua de productos
El producto de condensación de ciclohexanona adopta evaporación de película delgada + tecnología de refinación de destilación continua de dos torres.
El producto de deshidrogenación adopta tecnología de destilación molecular de alto vacío y tecnología de recristalización continua. La recristalización continua combina recristalización, separación centrífuga, secado y envasado en un sistema continuo para cumplir con los requisitos de alta pureza del producto, seguridad de producción y automatización. requisitos.
(d) Productos de alta pureza
La pureza del o-fenilfenol puede llegar al 99,5% o más, satisfaciendo las necesidades de las exportaciones y los campos de esterilización, anti- moho y conservantes.
(e) Estabilizador de producto especial
Se agregó entre 0,05 y 0,2 % de estabilizador especial al producto refinado para garantizar que el color del producto sea cristales blancos escamosos, lo que cumple con los requisitos de exportación. . Sin añadir el estabilizador mencionado anteriormente, el producto adquiere un color rojo claro en menos de un mes.
Comparación de los principales parámetros de tecnologías y productos similares en el país y en el extranjero
El O-fenilfenol se produce mediante el método de síntesis de condensación y deshidrogenación de ciclohexanona, aunque algunas unidades nacionales han publicado un informe. Un pequeño número de artículos de investigación, pero no ha habido informes de producción industrial. Para la tecnología de producción de o-fenilfenol sintetizado a partir de ciclohexanona, Yancheng Huaye Pharmaceutical Chemical Co., Ltd. fue la primera en China en construir una planta piloto con una producción anual de 200 toneladas de o-fenilfenol. Fue probada con éxito en diciembre de 2002. y llenó el vacío doméstico, la condensación de ciclohexanona utiliza ácido sólido súper fuerte como catalizador y ciclohexano como agente transportador de agua. El rendimiento total alcanza más del 90% y el catalizador se puede reciclar y reutilizar. La reacción de deshidrogenación está catalizada por Pt-K-tierras raras/Al2O3. La tasa de conversión de deshidrogenación alcanza el 98-100% y el rendimiento alcanza más del 90%. El catalizador actual puede funcionar de manera estable durante más de 9.000 horas. El producto alcanza el 99,5%. El producto se ha exportado a Estados Unidos, Alemania, Japón, India, Taiwán y otros países y regiones.
En el extranjero, la principal empresa que utiliza ciclohexanona para sintetizar o-fenilfenol es la alemana Bayer, con una capacidad de producción de 20.000t/a. No hay informes sobre la tecnología y el nivel de industrialización. Después de comunicarse con Yancheng Huaye Pharmaceutical Chemical Co., Ltd., Bayer Company utiliza ácido sulfúrico como catalizador para la condensación de ciclohexanona, que produce una gran cantidad de aguas residuales. También utiliza un catalizador de platino de metal precioso para la deshidrogenación, con una vida útil. de aproximadamente 10 meses y pureza del producto ≥99,5%. Se ha utilizado el subproducto hidrógeno. La comparación de la calidad y el nivel técnico del o-fenilfenol producido por Yancheng Huaye Pharmaceutical Chemical Co., Ltd. con productos nacionales y extranjeros se muestra en las Tablas 2-1, 2-2 y 2-3 a continuación.
Tabla 2-1 Tabla de comparación entre los principales indicadores de calidad de OPP y productos extranjeros
Número de serie
Nombre del indicador
Unidad
Yancheng Huaye OPP
Alemania Bayer OPP
1
Apariencia
/
Escama blanca cristal
Cristales blancos escamosos
2
Contenido de OPP
%
99,5
99,5
3
Rango de punto de fusión
℃
56-58
54-58
4
Claridad
0,1mol/l
Líquido transparente incoloro
Líquido transparente incoloro
5
Ion cloruro
ppm
<50
<50
6
Sulfato
ppm
<50
<150
Tabla 2-2 Tabla comparativa del proceso de producción de OPP
Número de serie
Nombre del indicador
Yancheng Huaye
Alemania Bayer
Japón Sanko
1
Ruta de procesamiento
Método de síntesis de ciclohexanona
Método de síntesis de ciclohexanona
Método de condensación de fenol clorobenceno
2
Costo
Bajo
Bajo
Alto
3
Tres desperdicios
Ninguno
Hay aguas residuales
Hay aguas residuales
4
Catalizador de condensación
Superácido sólido
Ácido sulfúrico concentrado
Ninguno
Tabla 2-3 Comparación de los niveles técnicos de Yancheng Huaye Company y Bayer Company
Huaye Company
Bayer Company
Consumo unitario de ciclohexanona
1,6-1,65
1,5-1,55
Ciclohexanona catalizador de condensación
Superácido sólido
Ácido sulfúrico concentrado
Aguas residuales
Sin aguas residuales
Con aguas residuales
Tiempo de uso del catalizador de deshidrogenación
9000 horas
16000 horas
Utilización del subproducto hidrógeno
No utilizado en su totalidad
Completamente utilizado
Contenido de O-fenilfenol
≥99,5%
≥99,5%
Color OPP
Cristal en escamas blanco
Cristal en escamas blanco
Escala de producción (t/a)
10000
p>20000
Precio (10.000 yuanes/t)
5,0
6,5
Ventas
Global
Este proyecto europeo y americano tiene una sólida relación rendimiento-precio, amplias perspectivas de mercado y evidentes ventajas competitivas en el mercado.