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己內(nèi)酰胺的用途與合成方法

時間:2020-05-17 10:06 閱讀:1162 來源:互聯(lián)網(wǎng)

????????生產(chǎn)聚酰胺纖維和樹脂 己內(nèi)酰胺是生產(chǎn)聚酰胺纖維和樹脂的主要原料,聚酰胺纖維在美國稱尼龍,在中國叫錦綸,因為最早由錦州石化實現(xiàn)商品化,故稱錦綸。錦綸66是己二酸與己二胺的縮聚產(chǎn)物。錦綸6是己內(nèi)酰胺開環(huán)聚合而成的。

????????目前國內(nèi)的掌握己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝技術(shù)主要是中石化巴陵石化設(shè)計院和岳陽石化設(shè)計院。

????????環(huán)已酮和苯酚是生產(chǎn)己內(nèi)酰胺的主要原料:

????????1、環(huán)已酮是一種應用領(lǐng)域十分廣泛的重要化工原料,具有薄荷及丙酮氣味的無色無味透明液體,微溶于水,能溶于乙醚、酒精等多種有機溶劑,主要用作己內(nèi)酰胺與己二酸及其鹽的中間體。由于其具有溶解能力強、低毒及相對較低的價格等特點,被廣泛用作各種涂料、油漆、油墨及樹脂的溶劑和稀釋劑,皮革加工的拋光劑和稀釋劑,感光和磁性記錄材料涂布用溶劑等。同時還可制備一些下游衍生物,如環(huán)己酮-甲醛樹脂、過氧環(huán)己酮、鄰甲基苯酚、防老劑4010等。

????????2、苯酚又叫石炭酸,是一種最簡單的酚類有機物,具有弱酸性,純凈的苯酚是無色晶體,在空氣里會因小部分被氧化而呈粉紅色。有毒,有腐蝕性,常溫下微溶于水,易溶于酒精等有機溶液;當溫度高于65℃時,能跟水以任意比例互溶,濃溶液對皮膚有強腐蝕性,不慎沾到皮膚應用酒精洗滌。苯酚溶液里滴加溴水,立即有白色沉淀(三溴苯酚);能與鹵素,硝酸,硫酸等在本環(huán)上發(fā)生取代;能與氯化鐵反應,使溶液成紫色,溶液里滴加溴水,立即有白色沉淀(三溴苯酚)。主要用于制造酚醛樹脂,雙酚A及己內(nèi)酰胺。其中生產(chǎn)酚醛樹脂是其最大用途 ,占苯酚產(chǎn)量一半以上。

????????用途

????????己內(nèi)酰胺絕大部分用于生產(chǎn)聚己內(nèi)酰胺,后者約90%用于生產(chǎn)合成纖維,即卡普隆,10%用做塑料,用于制造齒輪、軸承、管材、醫(yī)療器械及電氣、絕緣材料等。也用于涂料、塑料劑及少量地用于合成賴氨酸等。

????????生產(chǎn)方法

????????1943年,德國法本公司通過環(huán)己酮-羥胺合成(現(xiàn)在簡稱為肟法),首先實現(xiàn)了己內(nèi)酰胺工業(yè)生產(chǎn)。隨著合成纖維工業(yè)的發(fā)展,先后出現(xiàn)了甲苯法(ANIA法),光亞硝化法(PNC法),己內(nèi)酯法(UCC法)、環(huán)己烷硝化法和環(huán)己酮硝化法。新近正在開發(fā)的環(huán)己酮氨化氧化法,由于生產(chǎn)過程中不需采用羥胺進行環(huán)己酮肟化,且流程簡單,已引起人們的關(guān)注。

????????1.肟法

????????首先將高純度的環(huán)己酮與硫酸羥胺在80-110℃下進行縮合反應生成環(huán)己酮肟。分離出來的環(huán)己酮肟以發(fā)煙硫酸為催化劑,在80-110℃經(jīng)貝克曼重排轉(zhuǎn)位為粗己內(nèi)酰胺,粗己內(nèi)酰胺通過萃取、蒸餾、結(jié)晶等工序,制得高純度己內(nèi)酰胺。肟法的原料環(huán)己酮可由苯酚加氫得環(huán)己醇,再脫氫而得;或由環(huán)己烷空氣氧化生成環(huán)己醇與環(huán)己酮,分離后的環(huán)己醇催化脫氫也生成環(huán)己酮。

????????2.甲苯法

????????甲苯在鈷鹽催化劑作用下氧化生成苯甲酸,苯甲酸用活性炭載體上的鈀催化劑進行液相加氫生成六氫苯甲酸,在發(fā)煙硫酸中,六氫苯甲酸與亞硝酰硫酸反應生成己內(nèi)酰胺。甲苯法由于甲苯資源豐富,生成成本低,具有一定的發(fā)展前途。

????????3.光亞硝化法

????????環(huán)己烷在汞蒸氣燈照射下與氯亞硝酰發(fā)生光化學反應,直接轉(zhuǎn)化成環(huán)己酮肟鹽酸鹽,環(huán)己酮肟鹽酸鹽在發(fā)煙硫酸存在下,通過貝克曼重排轉(zhuǎn)化為己內(nèi)酰胺。

????????4.苯酚法

????????苯酚在鎳催化劑存在下加氫,制得環(huán)己醇,提純后脫氫得粗環(huán)己酮。環(huán)己酮提純后與羥胺反應得到環(huán)己酮肟,再經(jīng)貝克曼移位生成己內(nèi)酰胺、反應產(chǎn)物中的硫酸用氨中和得副產(chǎn)物硫胺。粗己內(nèi)酰胺經(jīng)一系列化學與物理處理得到純己內(nèi)酰胺。

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