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我国有机中间体制造技术现状和发展
2001年23期 发行日期:2006-04-17
作者:章杰
我国有机中间体制造技术现状和发展□章杰    我国有机中间体在亚洲甚至世界市场上极具影响和竞争力,有机
    我国有机中间体在亚洲甚至世界市场上极具影响和竞争力,有机中间体以苯系的品种和数量最大,其次是萘系。尽管我国有机中间体工业已形成一定规模和水平,但也存在一些弱点,使有机中间体从总体上说在国际市场上还只能成为用户的第二个来源,而控制世界有机中间体市场的仍是欧美等国。    一、与先进水平差距
    一、与先进水平差距    1.质量
    1.质量    我国有机中间体与欧美等国相比,在产品的一致性包括质量指标
    我国有机中间体与欧美等国相比,在产品的一致性包括质量指标和可用性等还有一定差距。虽然我国价格更低,但不少用户仍首先依赖欧美供应商,特别是要求高纯度产品的用户。德国政府最近颁布了禁用含有游离的或在特定条件下能分解产生22种致癌芳香胺染料的法令,欧洲的其他国家和美国等也随之响应,显然这是一种技术壁垒,其原因之一就是因为我国生产的不少染料中间体不够精细,它们含有致癌芳香胺,其中有的是作为同分异构体带入,有的则是管理不严掺入,有的是技术不精所产生等。    2.环保
    2.环保    有机中间体制造对环境的污染愈来愈严重,已成为精细化工最主
    有机中间体制造对环境的污染愈来愈严重,已成为精细化工最主要的污染源之一。大多数有机中间体制造产生的“三废”数量大、成分复杂,尤其是废液的COD超过几万,氨氮值又高,有的还含有硝基苯、酚类化合物、硫化物、氰化物及阳离子有机物质,这些废液治理技术要求很高。随着化工产品毒理学和生态学研究的不断深入,近年发现了不少对环境和生态保护以及人体健康极有害的持续性有机污染物、变异性化学物质、环境激素、可吸附的有机卤化物等,目前各国对这些有害物质的含量作出严格规定。    3.品种
    3.品种    有机中间体目前的品种还远不能满足市场需求。据不完全统计,
    有机中间体目前的品种还远不能满足市场需求。据不完全统计,精细化工各领域用的有机中间体超过7000个,而我国出口的各种有机中间体约400个,只占市场需要的60%。有些精细化工领域如橡胶化学品、塑料添加剂、特种纸添加剂、皮革化学品和电子化学品等所用的有机中间体还控制在欧美等国,这里既有市场问题,也有技术上的原因。    产生上述差距最重要因素是我国中间体制造还基本上采用传统工
    产生上述差距最重要因素是我国中间体制造还基本上采用传统工艺,清洁工艺不普遍,生产过程也多采用人工或半机械化操作,例如采用液体三氧化硫磺化和连续硝化的产品不多,催化技术使用不普遍等,因此主反应收率不高,同时产生一些副反应和未知化合物,造成环境污染严重,产品质量差,有些难度高的有机中间体也无法开发等后果。    二、几个重要品种技术对比
    二、几个重要品种技术对比    1.对氨基苯酚  是用途广泛的精细化工中间体,亚洲一些国家都
    1.对氨基苯酚  是用途广泛的精细化工中间体,亚洲一些国家都在大力发展,但世界上主要的生产国仍是美国、法国和德国,其中以美国的产量最大。国外对氨基苯酚生产厂家的单套设备一般在0.7万~1.0万t/a,所采用的制造技术主要是硝基苯催化加氢法和硝基苯电解还原法。我国在近10年比较快地发展了对氨基苯酚,生产厂20家,产量在1.65万t/a左右,只占世界产量的13.75%。我国大部分企业迄今仍采用对硝基苯酚铁粉还原技术,成本高、含铁量大,只能用于染料生产,还严重地污染了环境。采用硝基苯催化加氢法的生产厂家只有承德化肥厂和齐鲁制药有限公司,产量不大。    2.间苯二酚  是1种重要的有机中间体,目前国外主要有3家生
    2.间苯二酚  是1种重要的有机中间体,目前国外主要有3家生产企业,分别是美国的Indspec公司、日本的住友化学公司和三井油化公司,此外俄罗斯也生产,这些公司的年生产能力达到4.8万t。我国只有南京化工厂,生产能力为2000t/a,尚不能满足国内市场的需要(国内的消耗量约3000t/a)。从制造技术看,目前采用两种方法,一种是苯磺化碱熔法,另一种是间二异丙苯氧化法,在国际上此两法基本上是各占一半,今后的趋势是发展间二异丙苯氧化法,而我国目前只用苯磺化碱熔法需使用大量强酸碱、收率较低、设备腐蚀和环境污染严重,与技术性强、污染小、收率高、工艺先进的间二异丙苯氧化法不能相比,这也影响了间苯二酚的发展和市场的消费。    3.邻、对硝基氯苯  是重要的有机化工原料,目前亚洲是该中间
    3.邻、对硝基氯苯  是重要的有机化工原料,目前亚洲是该中间体的最大生产和出口地之一。特别是我国产品质量好、价格低,已占据欧美市场一部分,其生产能力达到25万t/a左右,主要生产厂家有南京化工厂5万t/a、蚌埠八一化工总厂4万t/a、河南开普化工公司2万t/a、江阴永联集团公司2万t/a、泰兴新浦化工有限公司2万t/a等。我国大多数生产企业仍采用传统的混酸硝化工艺,用环形硝化和绝热硝化技术的生产厂家很少,这样既增加了废酸处理量也提高了二硝化物的生产量;生产采用自动化控制不多,虽然南京化工厂等厂家实现了对精制和结晶等工序的计算机控制,但就全国而言必须大力使用微机控制;异构体比例调节技术落后,我国生产的邻、对硝基氯苯产量之比约为1∶2,而美国孟山都公司通过改变硝化条件、加入催化助剂等方法,使邻、对硝基氯苯产量比达到2∶1。另外,用邻、对硝基氯苯为原料可以合成一系列重要的有机中间体现,虽已合成一部分,但需要开发的中、下游产品还有许多。    4.3,3’-双氯联苯胺  是生产双氯联苯胺系列有机颜料的重要中
    4.3,3’-双氯联苯胺  是生产双氯联苯胺系列有机颜料的重要中间体,以其为主制造的有机颜料约占总产量的25%。1999年世界3.3’-双氯联苯胺的产量约2.2万t,主要生产国是日本、美国、韩国等。近年,我国发展也很快,生产厂有6家,总生产能力约3000t/a,但是我国主要是用甲醛-水合肼法,与国外催化加氢法相比收率低10%左右,质量不够好,废水多50%,而且水合肼价格贵、腐蚀性强。目前国外最大的两家公司即日本和山化学公司和美国Lomac公司都是采用催化加氢法,我国虽然也研制成功以钯为主催化剂、以醌类化合物为助催化剂的催化加氢还原技术路线,但一直未能正常开工。    5.对氨基二苯胺  是重要的精细化工中间体,2000年我国对氨
    5.对氨基二苯胺  是重要的精细化工中间体,2000年我国对氨基二苯胺生产能力已达2.4万t/a,年产量约1.7万t,而且还有部分企业正在建设新装置,但是目前大多数厂家是采用甲酰苯胺法,反应条件温和、设备要求低,但“三废”污染严重、质量不稳定,因此发达国家采用先进的二苯胺技术路线,工艺流程简单、反应条件温和、能耗小、生产成本低。近年又开发了新的硝基苯法,几乎不产生“三废”,而生产技术要求较高。安徽铜陵信达公司开发出这种新方法,但尚未产业化。鉴于此,不少公司如ICI、拜耳、固特异、富兰克斯、尤尼罗伊尔等公司的产品先后打入我国市场。    6.间氨基酚  是1种重要的有机中间体,可用作功能性染料的原
    6.间氨基酚  是1种重要的有机中间体,可用作功能性染料的原料,具有很好的发展前景。目前发达国家主要采用先进的间苯二酚氨化法进行生产,而我国仍采用传统的苯磺化碱熔技术生产,收率低、环境污染严重,限制了间氨基酚的消费和发展。    7.DSD酸(4.4’-二氨基二苯乙烯-2.2’-二磺酸)  是1种用
    7.DSD酸(4.4’-二氨基二苯乙烯-2.2’-二磺酸)  是1种用途很广的中间体,用于制造荧光增白剂和染料等。主要生产厂有山东省招远化工总厂、泊头市染料化工厂、河南安阳荧迪化工公司等,他们都是采用对硝基甲苯、邻磺酸作原料进行空气氧化,后还原生产技术,总收率70%左右。这种工艺最大缺点是污染严重,且产品质量也有问题。近年国外先后发展了二步氧化法,收率可提高到84%,溶剂法清洁工艺,总收率达到90%左右,我国也在研究,但产业化还不多。    8.洋茉莉醛(3,4-亚甲二氧基甲醛)  是世界上最主要的合成
    8.洋茉莉醛(3,4-亚甲二氧基甲醛)  是世界上最主要的合成香料之一,同时也是1种重要的精细化工中间体,可合成多种高附加值产品。我国是生产该中间体的主要国家之一,年生产能力约500t,主要销往欧美市场。我国以黄樟油素为起始原料,是1种半合成路线。随着生态环境保护的日益加强,可利用的天然资源越来越少,生产经营受原料的制约。国外已采用以邻苯二酚为原料的全化学合成路线。我国虽然已有成熟的邻苯二酚合成技术,也基本具备了建设万吨级工业装置的技术要求,目前用邻苯二酚为原料来合成洋茉莉醛的技术路线还未开发成功。    三、绿色制造技术
    三、绿色制造技术    综上所述,我国有机中间体工业的制造技术与欧美等国的差距很
    综上所述,我国有机中间体工业的制造技术与欧美等国的差距很大,欧美等国为了适应环境和生态保护的新形势,加大了开发绿色技术和清洁工艺的力度。我国欲进一步发展有机中间体工业,必须在有机中间体制造技术上有所突破,大力开发出新型绿色技术。当前比较典型的有:    1.催化技术  用于加氢、烷基、氢化脱卤、氨化、异构化、脱酰
    1.催化技术  用于加氢、烷基、氢化脱卤、氨化、异构化、脱酰基和定向氯化反应等,所选用的催化剂主要的有分布在载体上的贵金属触媒,贵金属有铂、钯、铑、金等,载体有氧化铝、二氧化硅、活性炭和二氧化钛等。金属触媒有镍、铜、铜-铬、钴等;均一系络合体触媒,有用铂、钯、铑等组成的各种有机络合体化合物;无载体触媒有各种炭黑、氧化物等;贵金属化合物触媒有用铂、钯、铑等组成的各种氯化物和氧化物等;相转移催化剂有冠醚、多元醇、季铵盐化合物等;酶催化剂如氧化还原酶、裂解酶等。    2.高收率、低污染技术  使用较多的有三氧化硫磺化、连续硝化、
    2.高收率、低污染技术  使用较多的有三氧化硫磺化、连续硝化、溶剂反应及一步法反应技术等。    3.光化学或模仿生物合成等的天然加工技术。
    3.光化学或模仿生物合成等的天然加工技术。    4.无害且可再生利用的原料发生的反应。
    4.无害且可再生利用的原料发生的反应。



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