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国内外苯胺的生产应用及市场分析

国内外苯胺的生产应用及市场分析
国内外苯胺的生产应用及市场分析

国内外苯胺的生产应用及市场分析

崔小明

)102550(北京燕山石化公司研究院,

300摘要:苯胺是一种重要的有机化工原料和化工产品,由其制得的化工产品和中间体有。目前我

3000kt/a,目前生产能力已经超过2000年约2970kt/a多种,全球苯胺的生产能力在需求的扩大,对苯胺的需求MDI多家,总生产能力约为290kt/a,随着国苯胺的生产厂家有20量将会有较大的增长。针对目前我国苯胺生产状况及存在的问题,提出了我国苯胺生产的发展建议。

消费市场关键词:苯胺生产

苯胺俗称阿尼林油,外观为无色或浅黄色透明油状液体,具有强烈的刺激

性气味,分子式C6H7N,熔点-6.3℃,沸点184℃,相对密度 1.0217(20/4℃),折光率1.5863,闪点70℃,暴露在空气中或日光下易变成棕色。苯胺微溶于水,能与乙醇、乙醚、丙酮、四氯化碳以及苯混溶,也可溶于溶剂汽油。苯胺的化学性质比较活泼,能与盐酸(或硫酸)反应生成盐酸盐或硫酸盐,也可发生卤化、乙酰化、重氮化和氧化还原等反应。苯胺有毒,在空气中的最大允许浓度为5×10-6(体积)。

苯胺是一种重要的有机化工原料和化工产品,由其制得的化工产品和中间

体有300多种,在染料、医药、农药、炸药、香料、橡胶硫化促进剂等行业中具有广泛的应用,开发利用前景十分广阔。

1苯胺的生产方法[1、2]

苯胺的工业生产始于1857年,最初采用的是硝基苯铁粉还原法,因存在设

备庞大,腐

蚀严重,铁粉耗用量大,三废污染严重等不足之处,20世纪50年代后逐渐

被先进的硝基苯催化加氢法所取代,1962年成功开发出苯酚氨化法,并于1970年实现工业化生产。目前世界上苯胺的生产以硝基苯催化加氢法为主,其生产能力约占苯胺总生产能力的85%,苯酚氨化法约占10%,铁粉还原法约占5%。

1.1硝基苯铁粉还原法

硝基苯铁粉还原法采用间歇式生产,将反应物料投入还原锅中,在盐酸介

质和约100℃温度下,硝基苯用铁粉还原生成苯胺和氧化铁,产品经蒸馏得粗苯胺,再经精馏得成品,所得苯胺收率为95%~98%,铁粉质量的好坏直接影响苯胺的产率。硝基苯铁粉还原法是生产苯胺的经典方法,但因存在设备庞大、反应热难以回收、铁粉耗用量大、环境污染严重、设备腐蚀严重、操作维修费用高、难以连续化生产、反应速度慢、产品分离困难等缺点,目前正逐渐被其.他方法所取代。但由于该法可以同时联产氧化铁颜料,我国有一小部分中小型

企业仍采用该法进行生产。

1.2硝基苯催化加氢法

硝基苯催化加氢法是目前工业上生产苯胺的主要方法。它又包括固定床气

相催化加氢、流化床气相催化加氢以及硝基苯液相催化加氢三种工艺。

固定床气相催化加氢工艺是在200~300℃、1~3MPa条件下,经预热的氢

和硝基苯发生加氢反应生成粗苯胺,粗苯胺经脱水、精馏后得成品,苯胺的选择性大于99%。固定床气相催化加氢工艺具有技术成熟,反应温度较低,设备及操作简单,维修费用低,建设投资少,不需分离催化剂,产品质量好等优点,不足之处是反应压力较高,易发生局部过热而引起副反应和催化剂失活,必须定期更换催化剂。目前国外大多数苯胺生产厂家采用固定床气相加氢工艺进行生产,我国山东烟台万华聚氨酯集团有限公司采用该法进行生产。

流化床气相催化加氢法是原料硝基苯加热汽化后,与理论量约3倍的氢气

混合,进入装有铜-硅胶催化剂的流化床反应器中,在260~280℃条件下进行加氢还原反应生成苯胺和水蒸气,再经冷凝、分离、脱水、精馏得到苯胺产品。该法较好地改善了传热状况,控制了反应温度,避免了局部过热,减少了副反应的生成,延长了催化剂的使用寿命,不足之处是操作较复杂,催化剂磨损大,装置建设费用大,操作和维修费用较高。我国除山东烟台万华聚氨酯集团有限公司外,其它苯胺生产厂家均采用流化床气相催化加氢工艺进行生产。

硝基苯液相催化加氢工艺是在150~250℃、0.15~1.0MPa压力下,采用贵

金属催化剂,在无水条件下硝基苯进行加氢反应生成苯胺,再经精馏后得成品,苯胺的收率为99%。液相催化加氢工艺的优点是反应温度较低,副反应少,催化剂负荷高,寿命长,设备生产能力大,不足之处是反应物与催化剂以及溶剂必须进行分离,设备操作以及维修费用高。

硝基苯催化加氢生产苯胺的催化剂主要有两种类型,一种是铜负载在二氧

化硅载体上的CuO/SiO2催化剂,以及加入Cr、Mo等第二组分的改进型催化剂,该类催化剂优点是成本低,选择性好,缺点是抗毒性差,微量有机硫化物极易使催化剂中毒;另一种是将Pt、Pd、Rh等金属负载在氧化铝、活性炭等载体上的贵金属催化剂,该类催化剂具有催化活性高,寿命长等优点,但生产成本较高。

1.3苯酚氨化法

苯酚氨化法由美国Halcon公司于1962年开发成功,日本三井油化公司于1970年首次实现工业化生产。苯酚与过量的氨(摩尔比为1:20)经混合,汽化、预热后,进入装有氧化铝-硅胶催化剂的固定床反应器中,在370℃、

1.7MPa条件下,苯酚与氨进行氨化反应制得苯胺,同时联产二苯胺,苯胺的转化率和选择性均在98%左右。该法工艺简单,催化剂价格低廉,寿命长,所得污染少,适合于大规模连续生产并可根据需要联产二苯胺,三废产品质量好,

不足之处是基建投资大,能耗和生产成本要比硝基苯催化加氢法高。目前世界上只有日本三井石油化学公司和美国阿里斯德化学公司采用该法分别建有

114kt/a和91kt/a两套生产装置。

2国外苯胺的生产和消费情况[2、3、5]

2.1生产情况

国外苯胺的工业生产始于1857年,20世纪80年代末,随着西方经济复苏对二苯基亚甲基二异氰酸酯(MDI)需求的不断增加,苯胺生产能力和产量增长很快,1988年世界苯胺的生产能力只有约1500kt/a,1996年增加到约

2200kt/a,2000年达到约2970kt/a,产量达到约2400kt/a,目前生产能力已经超过3000kt/a。世界苯胺的生产主要集中在美国、西欧和日本,其生产能力约占世界苯胺总生产能力的80%。2000年美国苯胺的总生产能力为791kt/a,约占世界苯胺总生产能力的26.8%,西欧苯胺的总生产能力为1252kt/a,约占世界苯胺总生产能力的42.2%,日本苯胺的总生产能力为307kt/a,约占世界苯胺总生产能力的10.3%。1999年和2000年世界苯胺的生产能力分布情况以及国

外苯胺的主要生产厂家情况分别见表1和表2所示。

表11999年和2000年世界苯胺生产能力分布情况

1999年2000年国家或地区名称生产能力/kt·a-1所占比例,%生产能力/ kt·a-1所占比例,%

美国78929.679126.8

西欧42.235.89551252

东欧8.99.4263250

日本10.39.7307257

韩国2.03.18260

印度1.01.73045

中国7.79.4251230

其它1.21.33735

合计100.100.029702662

表2世界苯胺主要生产厂家情况

生产能力/kt·a-1生产工艺生产厂家名称

美国杜邦化学公司硝基苯催化加氢148

美国亨兹曼分公司硝基苯催化加氢220

美国第一化学公司硝基苯催化加氢227

美国巴斯夫公司硝基苯催化加氢105

美国阿里斯德化学公司苯酚氨解法91

硝基苯催化加德国拜耳公24

硝基苯催化加德国巴斯夫公12

硝基苯催化加公-IC英国亨兹40

硝基苯催化加比利时巴斯夫安特卫普公9

硝基苯催化加比利时拜尔安特卫普公10

硝基苯催化加葡萄牙苯胺公9

硝基苯催化加瑞士朗沙化学公3

硝基苯催化加日本三井石油化学公11

苯酚氨解日本住友化学公8

硝基苯催化加日本聚氨酯公5

硝基苯催化加日本三井东压化学公4

硝基苯催化加日本新日本理化公1

硝基苯催化加韩国韩巴斯夫聚氨酯公5

硝基苯催化加韩国日本三井合资公2

硝基苯催化加印度斯坦有机化学品公5

硝基苯催化加捷MCH公10

硝基苯催化加罗马尼综合公Fagara2

硝基苯催化加保加利KombinaDimita公1

硝基苯催化加家合俄罗(12

硝基苯催化加公/Prono巴西拜2

硝基苯催化加QuimicBan巴公1

硝基苯催化加氢中国吉林化工股份有限公司染料厂66

硝基苯催化加氢中国辽宁庆阳化学工业集团公司35

硝基苯催化加氢中国石化集团公司南京化工厂24

硝基苯催化加氢中国甘肃兰州化工公司有机厂35

近年来,由于苯胺产品的供求一直处于较为紧张的状态,一些苯胺生产厂

家虽然加大了其装置的生产负荷,但产量仍然不能满足市场日益增长的需要,因此,一些大型生产企业开始对老生产装置进行扩建或改造,另外,一批新的生产能力,所MDI年德国拜尔公司新增136kt/a生产装置也投入建设。1998需苯胺由美国第一化学公司供应,为此,美国第一化学公司在得克萨斯州新建227年投产,使其生产能力达到苯胺生产装置,并于1998了一套114kt/a 年投产,届时生产能力将增加一倍;巴斯夫公司准备2002kt/a,二期工程预计倍;另外,亨兹曼公司、1扩建其在美国的苯胺生产装置,计划生产能力增加生产装MDIkt/a巴斯夫公司将联合日本聚氨酯公司与中国合作在上海建设160

年建年开工建设,20022004苯胺生产装置,计划160置,同时配套建设kt/a 和苯胺生产装置,预计MDI成投产。拜尔公司也计划在亚洲建设世界级规模的。3630kt/a2005年世界苯胺的总生产能力将达到约

消费情况 2.2.

世界苯胺的消费主要集中在美国、西欧以及日本等国家和地区,其消费量

约占世界苯胺总消费量的80%。在这些国家和地区的消费中,MDI占消费的首位,消费量约占世界苯胺总消费量的80%,其次是橡胶助剂,约占苯胺总消费量的11%,染料和颜料约占3%,其它约占6%。1990-1997年,世界苯胺的年均消费增长率约为4%。近年来,随着全球MDI需求高速增长的拉动,世界苯胺的

年均增长率有所增加,1997-2000年的年均消费增长率达到约5%~6%。

在苯胺衍生物的需求中,MDI需求增长最快,1990-1997年的年均增长率为7%,1997-2000年的年均增长率达到约9%。由于MDI发展迅速,因此近年来国际市场苯胺的供应处于较为紧张的局面,尽管世界上苯胺主要生产企业不断扩大其生产规模和提高生产装置的生产负荷,但产量仍不能满足市场日益增加的需求。据国外权威机构预测,未来5年内世界MDI的需求量将以年均6%~8%的

速度增加,苯胺在MDI领域的消费量发展前景乐观。至于苯胺的其他衍生物,目前,由于世界上橡胶助剂的市场已步入成熟期,对苯胺的需求量将稳定增长,但增长速度较慢。特种纤维对苯胺的需求量将有所增加,但由于其用量较小,所占比例不大,因此需求量不会很大;染料、有机颜料、医药以及农药化学品等行业对苯胺的需求量将呈下降趋势。

2.2.1美国

美国是世界上苯胺最主要的消费国家,其消费量约占世界苯胺总消费量的30%。1985-1997年美国苯胺的年均消费增长率为 5.4%,其中1985-1988年的年均消费增长率高达9.4%,1988-1992年由于受全球经济衰退的影响,增长率仅为0.7%,1992年以来,随着全球MDI市场的转旺,苯胺的消费呈现较快的

增长速度,1992-1997年的年均增长率达到 6.5%,1997-2000年的年均增长率约为5.0%。2000年美国苯胺的总消费量为723kt,消费构成为:MDI占

80.0%,橡胶助剂占11.0%,农用化学品占 2.7%,染料和颜料占1.7%,特种纤维占2.5%,其他用途占 1.1%。1999年和2000年美国苯胺的进口量分别为12 kt和5kt,出口量分别为17kt和26kt,进口主要来源于西欧和日本以及南美地区等。预计2005年美国对苯胺的总需求量将达到约969kt,2000年-2005年间的年均消费增长率约为 6.0%。

2.2.2西欧

1988-1997年,西欧苯胺的年均消费增长率为 4.4%,1997-2000年的年

均消费增长率增加到约 6.0%,其中MDI的出口量和区内消费逐渐走强,而橡胶助剂、染料和颜料、农药等消费领域的增长缓慢,消费量几乎与20世纪80年代中期持平,有的还有一定的下降。目前,西欧已经成为全球苯胺消费量最大的地区,2000年消费量达到约897kt,消费构成为:MDI占80.0%,橡胶助剂

占11.0%,农用化学品占 2.0%,染料和颜料占 3.0%,特种纤维占 1.1%,其他用

途占2.9%。1997年以前,西欧是世界上苯胺的主要进口地区,近几来,随着多套苯胺生产装置的建成投产,目前西欧苯胺的出口量已经大于进口量,出口去向主要是东欧和美洲地区。预计2005年西欧对苯胺的需求量将达到1076

。4.0%年的年均消费增长率约为2000-2005,kt

2.2.3日本

20世纪80年代到90年代中期,由于汽车和建筑保温行业用聚氨酯需求的

快速增长,加之90年代初日本出口持续快速增长,日本苯胺需求量急剧增加,1995年市场需求量为225kt,达到历史最高峰,随后由于国内经济衰退加之亚洲金融危机的影响,MDI的年需求增长率大幅度减慢,橡胶助剂也因汽车工业的不景气,需求量逐年下降,医药领域供需基本平衡,染料和颜料的需求增长率减慢。因此1995-1998年日本苯胺消费呈现负增长的局面。随着亚洲金融危机的逐步消退,日本苯胺的出口量有所增加。2000年日本苯胺的消费量为218 kt,消费构成为:MDI占83.0%,橡胶助剂占7.0%,农用化学品占 2.0%,染料和颜料占4.0%,特种纤维占 1.5%,其他用途占 2.5%。日本苯胺每年有约30kt 的出口量,出口去向主要是中国和东南亚等国家和地区。预计2005年日本对苯胺的需求量将达到约240kt,2000-2005年的年均消费增长率约为2%。

2.2.4东南亚

随着亚洲金融危机的消除,东南亚各国经济全面复苏,中国、印度经济的

稳定发展,亚洲已经成为世界苯胺主要的消费地区之一,2000年亚洲(除日本外)苯胺的总消费量达到225kt。根据国外权威机构预测,在未来5年内亚洲地区将成为世界苯胺消费增长最快的地区,年均需求增长率将达到约17%,远远高出世界平均水平,2005年对苯胺的总需求量将达到504kt。

从美国、西欧和亚洲等国家和地区苯胺的消费市场来看,MDI仍将是苯胺

最主要的消费领域。世界上大型苯胺生产装置主要由MDI生产厂商控制,由于MDI生产的快速发展,将极大地促进苯胺消费的快速增长。在未来几年内,美国、西欧以及亚洲苯胺需求将以较快的速度增长,其中以亚洲增长速度为最快。预计2005年世界苯胺的市场需求量约为2900kt,其中美国、西欧及亚洲的需求量为2789kt,约占世界总消费量的96%。

3国内生产和市场分析[4、5、6]

3.1生产情况

我国从1953年开始由吉林化学工业公司染料厂采用硝基苯铁粉还原法生产

苯胺,20世纪60年代中期开始研究开发硝基苯催化加氢生产苯胺的工艺技术,1978年江苏南京化工厂在国内率先建成了我国第一套采用硝基苯催化加氢法生产苯胺的千吨级工业生产装置,1986年吉林化学工业公司染料厂采用该法建成投产了一套年产20kt苯胺生产装置。20世纪80年代末期以前,由于我国苯胺

生产企业少,装置规模小,产量低,产品一直处于供不应求的局面,90年代以后,由于全国各地纷纷扩建或新建苯胺生产装置,使得我国苯胺的生产能力得到了很大的发展,产量也不断提高。目前我国苯胺的生产厂家有20多家,总生产能力约为290kt/a,总产量约为180kt,生产工艺主要采用硝基苯催化加氢法,其中生产规模在20kt/a以上的企业有4家,生产能力合计为152kt/a,约占

家,生产能力10的生产企业有10kt/a;生产规模为53%国苯胺总生产能力的.

合计为100kt/a,约占全国苯胺总生产能力的35%,其它规模的生产能力合计为34kt/a,约占全国苯胺总生产能力的12%。吉林化学工业股份有限公司染料厂年产66kt/a苯胺生产装置是目前我国最大的苯胺生产装置。目前我国苯胺的主要生产厂家情况见表3所示。

表3我国苯胺主要生产厂家情况

的市场需求潜力巨大,一些MDI近年来,由于我国聚氨酯工业对主要原料

国际知名的

生产装置,亨兹曼公司、巴斯MDI跨国公司纷纷与中国有关企业合资新建大型生产装置,kt/a MDI夫公司将联合日本聚氨酯公司与中国合作在上海建设160年建成投产。2004的苯胺生产装置,计划2002年开工建设,同时配套

160kt/a

年将该厂现有生产能力扩建至吉林化学工业股份有限公司染料厂计划在2002,届时,该装置将成为亚洲第二、我国第一大的苯胺生产装置。此外,kt/a116,kt/a江苏南京化学工业(集团)公司磷肥厂拟将其苯胺生产能力扩建到30

年实施。2002计划在

3.2进出口情况

由于我国苯胺的产量不能满足国内实际生产的需求,因而每年都得进口,

在进口的同时,我国苯胺也有少量出口。近年来我国苯胺的进出口情况见表4所示。

表4近年来我国苯胺的进出口情况kt

消费现状及市场预测3.3

1993年代以来,我国苯胺的消费量一直保持稳定增长的趋势,9020世纪

倍,年均增长率为2.31980年增长了年我国苯胺的消费量约为100kt,比

。我国苯177.9kt2000年达到1999年我国苯胺的消费量为148.4kt,11.8%,胺的消费结构与发达国家有所不同,主要用于橡胶加工助剂、染料及有机颜料、消费苯胺的量仅占苯胺总消MDI年我国医药以及有机中间体的生产方面,

1999

。18%2000年约占费量的12%,

2001基本上靠进口来满足国内市场的实际需求,MDI目前,我国(1)MDI

,占国kt115,总消费量为134kt,进口量约为年我国MDI的产量约为19kt 的生产厂家主要有山东烟台万华MDI。目前我国MDI总消费量的约86%内当年,另外,亨兹曼、巴斯夫公kt/a4020kt/a,计划扩至集团公司,生产能力为生MDI160kt/a司和日本聚氨酯公司将同中国企业合作在上海化学工业区兴建2004苯胺生产装置,预计160kt/a kt/a产装置,同时配套建设240硝基苯和年对苯胺的需求量将达2005kt,预计年我国MDI消耗苯胺约32年投产。2000生产装置就需求,其中仅山东烟台万华聚氨酯集团有限公司MDI133到约

kt/a

。33.0%年间的年均消费增长率为35kt/a,2000-2005苯胺约

染料和颜料及其中间体是我国苯胺传统的消费领域,今2)染料和颜料(

后相当一段时间内,仍将是我国苯胺的主要消费去向。我国以苯胺为原料合成的染料有酸性、碱性、阳离子、直接、分散、活性、还原、冰染、油溶染料、消耗苯胺的量最多。但AS功能性染料共十大类几十个品种,其中以靛蓝和色酚我国染料工业生产厂家多,布局分散,中低档产品生产能力已严重过剩,市场竞争激烈,压缩中低档产品的生产规模,调整产业结构及品种结构将是近几年2000的发展趋势。因此,染料及有机颜料对苯胺需求量的增长幅度不会很大。年对苯胺的需求量将达,预计200524年我国染料和颜料行业共消耗苯胺约

kt

。4.6%kt,2000-2005年间的年均消费增长率为到约30

橡胶助剂是我国苯胺的另一个主要消费领域。由苯胺合成3()橡胶助剂

的橡胶加工助剂有橡胶促进剂及防老剂两大类。近年来,由于我国橡胶制品工

kt1990年的43.7业的迅速发展,橡胶加工助剂的需求量增长很快,产量已从

。在需求量快速增长的同时,产品结构也得到相应的调增长到目前的约100kt 整,萘胺类防老剂及噻唑类促进剂生产比例逐渐降低,高效、低毒、低污染的对苯二胺类防老剂及次磺酰胺类促进剂新品种不断得到发展。萘胺类防老剂在国外许多国家早已被禁止使用。但目前我国萘胺类防老剂的产量仍占20%左右,而国外已经大量使用的对苯二胺类防老剂在我国的产量仅占约30%左右。因此调整防老剂的品种结构,逐步减少并最终淘汰萘胺类防老剂的生产,增加对苯二胺类防老剂的生产比例将是我国防老剂今后发展的重点内容,因此,对苯胺的需求量将有较大增长。2000年我国橡胶助剂消费苯胺约31kt,预计2005年对苯胺的需求量将达到约40kt/a,2000-2005年年间的年均消费增长率为

5.2%。

(4)医药医药工业是我国苯胺的主要消费领域之一,主要用于生产N-乙

酰苯胺。目前我国N-乙酰苯胺生产能力约为 3.0万吨/年,年产量约为2万吨/

年,消耗苯胺约1.5万吨/年。另外,氨基比林、安替比林、安乃近等的中间体

1-苯基-3甲基-5-吡唑啉酮(PMP)生产也消耗一定量的苯胺。2000年我国医药行业共消耗苯胺约16.6kt/a,预计2005年对苯胺的需求量将增加到约25

kt/a,2000-2005年年间的年均消费增长率为8.5%。

(5)农药在农药上,苯胺主要用于合成2,6-二乙基苯胺,进而生产除

草剂甲草胺和丁草胺等。此外,以苯胺为原料还可生产杀菌剂敌克松、敌锈钠,杀虫剂三唑磷、哒嗪硫磷等。目前我国2,6-二乙基苯胺的生产能力约为 1.3万吨/年,消耗苯胺约7000吨/年,甲草胺、丁草胺的生产能力已经超过10

kt/a,生产能力已经完全能够满足国内实际生产的需要,今后需求量不会增加反而有下降的可能。2000我国2,6-二乙基苯胺及其它农药品种对苯胺的需求量约为8kt/a,预计2005年需求量将达到约10kt/a,2000-2005年年间的年均消费增长率为4.6%。

(6)有机中间体以苯胺为原料生产的大宗有机中间体主要有N-甲基苯胺、N,N-二甲基苯胺、环己胺、氟苯、对苯二酚、乙酰乙酰苯胺、对氨基苯磺酸等。目前我国环己胺生产能力近30kt/a,产量约25kt,消耗苯胺约27kt,对苯二酚生产能力约5kt/a,产量约4kt/a,消耗苯胺约500t/a,加上其它品

种消耗的苯胺量,2000年我国有机中间体对苯胺的消耗量约为64.7kt/a,预计2005年需求量将达到约75kt,2000年-2005年间的年均消费增长率为

3.0%。

加上苯胺在其它方面的消费量,2000年我国苯胺的总消费量约为177.9

kt,预计2005年我国对苯胺的总需求量将达到约315kt,2000-2005年间的年均消费增长率为12.1%。

4存在的问题及发展建议

尽管近年来我国苯胺的生产技术、生产能力和产量都有较大幅度的增加,

但与国外发达国家相比仍存在很大的差距,主要表现为我国苯胺生产厂家多,生产规模小,生产成本高,技术现代化程度低,市场竞争能力差;多数企业流动资金短缺,加上原料氢气供应不足以及下游产品销势不旺等原因,使得苯胺装置开工率低;另外对苯胺生产中的废水、废气处理力度不够。这些问题若不引起重视,势必会影响我国苯胺今后的发展,尤其是在我国加入WTO后,苯胺生产企业将面临强大的国际竞争对手和更加激烈的市场竞争,装置规模在

20kt/a以下的企业将受到较大的冲击,因此,面对中国苯胺行业存在的不利因素,如何提高国产苯胺的市场竞争力,占领稳定的国内市场并走出国门,抢占国际市场特别是亚洲市场,是摆在我国苯胺生产企业面前一个十分迫切的问题。针对存在的问题,今后我国苯胺行业的发展应着重解决以下几个方面的问题:

(1)随着全球经济的一体化,苯胺工业也将国际化,因此我国苯胺工业应

立足国际市场和技术水平开展工作,首先要规模化经营,降低生产成本,走出国门。亚洲拥有苯胺的生产装置相对较少,仅日本、韩国、印度等少数国家建

有生产装置,且韩国、印度的生产规模都很小,主要为MDI配套生产,每年都需进口大量的苯胺,因此应瞄准亚洲这个潜力巨大的市场,增加出口量。建议国内有关生产企业尽快提高生产技术水平,扩大生产规模,降低生产成本,提高产品质量,积极扩大出口,特别是依据地理上的优势,努力争夺具有较大市场潜力的亚洲市场,以保证我国苯胺工业健康稳定发展。

(2)加大苯胺下游产品的开发或调整力度,促进苯胺的消费。由于我国经济

发展对聚氨酯需求增长很快,目前国内MDI需求量的85%以上依靠进口,年进口量达到100kt以上,因此国外许多MDI生产厂家采取各种措施,增加MDI在我国的销售量,抢占中国市场,并计划在中国投资生产大规模的MDI生产装置,一旦世界级规模的MDI建成投产,我国20kt/a MDI的小生产装置在成本、质量、

技术等方面根本无法与其竞争,如果不进行规模化改造,将面临很大的困难。一旦国内MDI受到冲击,则苯胺生产必将受到很大的影响,因此我国应采用一定的措施,尽快扩大MDI的生产规模,增强市场竞争力,以促进我国苯胺生产与需求的发展;对苯二胺类防老剂的主要中间体对氨基二苯胺,传统生产工艺是采用苯胺与对硝基氯化苯缩合,而目前开发的清洁、低成本工艺则采用硝基苯与苯胺缩合。我国橡胶助剂企业应加大该技术的开发力度,以增加对苯胺的消耗量。另外导电型聚苯胺及N-苯基马来酰胺等苯胺下游产品在我国也具有很好的开发利用前景。

(3)我国苯胺生产主要集中在华东和东北地区,随着国内染料和颜料逐渐向

西南和华中地区转移,西南与华中地区现有苯胺企业应抓住机遇扩大生产。

(4)在现有基础上进一步加大科技投入力度,提高产品质量。我国未来苯胺

消费将逐步与国际接轨,将大量用于MDI的生产,因此主要企业要不断提高苯胺产品的纯度,生产出MDI级产品,已适应下游市场的需求变化。

(5)提高生产技术水平,加强对苯胺生产过程中废气和废水的处理,将我国

苯胺的生产提高到一个新水平,以迎接加入WTO后的严峻考验。

献考文参

版5日第22月12年1999傅建军,王勋章,中国化工报,1.

568:洪仲芩,化工有机原料深加工,北京,化学工业出版社,19972

9-11:,13范荣香,精细与专用化学品,2001

版3月18日第4今凌,中国化工报,2002年3

47-50:,65梁诚,江苏化工,2001

14-16:,236崔小明,中国化轻物质信息,2001

Production,Consumption and Market Analysis

of Aniline at Home and Abroad

Cui Xiaoming (ResearchInstituteofBeijingYanshanCompany,SINOPEC,102550)

Aniline is not only an important organic chemical raw material,

but also an important chemical product.There are more than300kinds of chemical products and intermediates derived from it.The global capacity of aniline was about2,970kt/a at2000,and now has exceeded3,000kt/a.Currently our country has more than20producers of aniline with total capacity of290kt/a.It is predicted that the demand for aniline will have larger increase with the expansion of demand for MDI.Directed at the status and existed problems in the production of aniline in our country,this paper puts forward the corresponding development suggestions.

Keywords:aniline,production,market,consumption

聚苯胺的制备

随着社会科技的发展,绿色能源成为人类可持续发展的重要条件,而风能、太阳能等非可持性能源的开发和利用面临着间歇性和不稳定性的问题,这就催生了大量的储能装置,其中比较引人注目的包括太阳能电池、锂子电池和超级电容器等。超级电容器作为一种新型化学储能装置,具有高功率密度、快速充放电、较长循环寿命、较宽工作温度等优秀的性质,目前在储能市场上占有很重要的地位,同时它也广泛应用于军事国防、交通运输等领域。 目前,随着环境保护观念的日益增强,可持续性能源和新型能源的需求不断增加,低排放和零排放的交通工具的应用成为一种大势,电动汽车己成为各国研究的一个焦点。超级电容器可以取代电动汽车中所使用的电池,超级电容器在混合能源技术汽车领域中所起的作用是十分重要的,据英国《新科学家》杂志报道,由纳米花和纳米草组成的纳米级牧场可以将越来越多的能量贮存在超级电容器中。随着能源价格的不断上涨,以及欧洲汽车制造商承诺在1995年到2008年之间将汽车CO2的排放量减少25%,这些都促进了混合能源技术的发展,宝马、奔驰和通用汽车公司已经结成了一个全球联盟,共同研发混合能源技术。2002年1月,我国首台电动汽车样车试制成功,这标志着我国在电动汽车领域处于领先地位。而今各种能源对环境产生的负面影响很大,因此对绿色电动车辆的推广提出了迫切的要求,一项被称为Loading-leveling(负载平衡)的新技术应运而生,即采用超大容量电容器与传统电源构成的混合系统“Battery-capacitor hybrid”(Capacitor-battery bank) [1]。 目前对超级电容器的研究多集中于开发性能优异的电极材料,通过掺杂与改性,二氧化锰复合导电聚合物以提高二氧化锰的容量[1、2、3]。生瑜(是这个人吗?)等[4]通过原位聚合法制备了聚苯胺/纳米二氧化锰复合材料,对产物特性进行细致分析。因导电高分子具有可逆氧化还原性能,通过导电高分子改性,这对于提高二氧化锰的性能和利用率是很有意义的。 聚苯胺是一种典型的共扼导电高分子,具有原料价廉易得,合成方法简便,经过质子掺杂的聚苯胺具有良好的电子导电性,可以作为电极材料应用于各种电源器件中[8]。杨红生等人[9]在酸性条件下化学法合成聚苯胺,并组装成电容器。 在过去的10年里,新混合动力系统电极的设计结合了电池和电容性能,并且由于新的电极材料的发现,尤其是纳米材料[8)使得超级电容器技术在性能方面有了卓越的提升。纳米材料不寻常的电气、机械和表面性质使其逐渐成为能量存储的重要研究对象[12,13]。相关纳米材料的优点和缺点在之前的相关文献报道中

国内外苯胺的生产应用及市场分析

国内外苯胺的生产应用及市场分析 崔小明 )102550(北京燕山石化公司研究院, 300摘要:苯胺是一种重要的有机化工原料和化工产品,由其制得的化工产品和中间体有。目前我 3000kt/a,目前生产能力已经超过2000年约2970kt/a多种,全球苯胺的生产能力在需求的扩大,对苯胺的需求MDI多家,总生产能力约为290kt/a,随着国苯胺的生产厂家有20量将会有较大的增长。针对目前我国苯胺生产状况及存在的问题,提出了我国苯胺生产的发展建议。 消费市场关键词:苯胺生产 苯胺俗称阿尼林油,外观为无色或浅黄色透明油状液体,具有强烈的刺激 性气味,分子式C6H7N,熔点-6.3℃,沸点184℃,相对密度 1.0217(20/4℃),折光率1.5863,闪点70℃,暴露在空气中或日光下易变成棕色。苯胺微溶于水,能与乙醇、乙醚、丙酮、四氯化碳以及苯混溶,也可溶于溶剂汽油。苯胺的化学性质比较活泼,能与盐酸(或硫酸)反应生成盐酸盐或硫酸盐,也可发生卤化、乙酰化、重氮化和氧化还原等反应。苯胺有毒,在空气中的最大允许浓度为5×10-6(体积)。 苯胺是一种重要的有机化工原料和化工产品,由其制得的化工产品和中间 体有300多种,在染料、医药、农药、炸药、香料、橡胶硫化促进剂等行业中具有广泛的应用,开发利用前景十分广阔。 1苯胺的生产方法[1、2] 苯胺的工业生产始于1857年,最初采用的是硝基苯铁粉还原法,因存在设 备庞大,腐 蚀严重,铁粉耗用量大,三废污染严重等不足之处,20世纪50年代后逐渐 被先进的硝基苯催化加氢法所取代,1962年成功开发出苯酚氨化法,并于1970年实现工业化生产。目前世界上苯胺的生产以硝基苯催化加氢法为主,其生产能力约占苯胺总生产能力的85%,苯酚氨化法约占10%,铁粉还原法约占5%。 1.1硝基苯铁粉还原法 硝基苯铁粉还原法采用间歇式生产,将反应物料投入还原锅中,在盐酸介 质和约100℃温度下,硝基苯用铁粉还原生成苯胺和氧化铁,产品经蒸馏得粗苯胺,再经精馏得成品,所得苯胺收率为95%~98%,铁粉质量的好坏直接影响苯胺的产率。硝基苯铁粉还原法是生产苯胺的经典方法,但因存在设备庞大、反应热难以回收、铁粉耗用量大、环境污染严重、设备腐蚀严重、操作维修费用高、难以连续化生产、反应速度慢、产品分离困难等缺点,目前正逐渐被其.他方法所取代。但由于该法可以同时联产氧化铁颜料,我国有一小部分中小型

聚苯胺的合成及表征

聚苯胺的合成及表征 (贵州省贵阳市贵州师范学院11级化本 550018) 摘要:本实验采用氧化聚合法,以苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,探究投料比、酸种类、温度对合成聚苯胺的影响,及本征态聚苯胺的溶解性影响因素。用傅里叶红外光谱仪对聚苯胺参杂前后的结构变化进行了测试,讨论了不同条件对聚合物的影响。同时探究不同条件下合成的聚苯胺的溶解性。 关键词:聚苯胺合成表征溶解性 前言:聚苯胺( PANI) 具有多样结构,独特的掺杂机,良好的稳定性和原料价廉易得等优点,一直是高分子领域的研究热点,在诸多领域都有良好的应用前景目前应用最为广泛的合成聚苯胺的方法是MacDiarm id 等提出的水溶液化学氧化聚合法。该法简便易行, 适合大批量工业生产, 但通过该法制备所得聚苯胺的分子链含有大量缺陷,产物电导率较低,因此对苯胺化学氧化法合成条件对产率的影响进行了探究。 1. 实验部分 1.1 实验试剂及仪器 苯胺(An)(分析纯,AR天津博迪化工股份有限公司)、过硫酸铵(APS)(分析纯,AR天津市科密欧化学试剂有限公司)、盐酸(HCl,优级纯)、硫酸(H2SO4)、高氯酸(HClO4)、磷酸(H3PO4)、氨水(NH3·H2O)、四氢呋喃(分析纯 AR,天津博迪化工股份有限公司)、N,N-二甲基甲酰胺(分析纯AR,广东光华科技股份有限公司)、二甲基亚砜(分析纯AR,广东光华科技股份有限公司)、恒温玻璃搅拌器、85-2恒温磁力搅拌器(金坛市城东新瑞仪器厂)、傅里叶TENSOR-27型红外光谱仪(KBr压片) 1.2 聚苯胺的合成 1.2.1 聚苯胺的性质 溶解性——聚苯胺由于其链刚性和链间强相互作用,使它的可溶性极差,在大部分常用的有机溶剂中几乎不溶,仅部分溶于N,N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮,这就给表征带来一定的困难,并且极大地限制了聚苯胺的应用。通过结构修饰(衍生物、接枝、共聚)、掺杂诱导、聚合、复合和制备胶体颗粒等方法获得可溶性或水溶性的导电聚苯胺。如在聚苯胺分子链上引入磺酸基团可得到水溶性导电高分子。 导电性——聚苯胺的导电性受pH值和温度影响较大,当pH>4时,电导率与pH无关,呈绝缘体性质;当2

苯胺的制备及其性质

苯胺的制备及其性质 摘要:苯胺是一种重要的有机化工原料和化工产品,由其制得的化工产品和中间体有300多种,在染料、医药、农药、炸药、香料、橡胶硫化促进剂等行业中具有广泛的应用,开发利用前景十分广阔。本文主要对铁粉还原硝基苯制备苯胺及其性质进行论述以及对苯胺的制备技术进行概述总结。 关键词:苯胺硝基苯铁粉还原 Abstract:Aniline is a good organic solvent and an important raw material for chemical synthesis,The product of chemical industry which and the intermediate results in by its system have 300 many kinds of ,In professions and so on dye, medicine, agricultural chemicals, blasting explosive, spice, vulcanization promoter has the widespread application ,with a good prospect of development and utilization。This article mainly carries on the elaboration to the powdered iron return to original state nitrobenzene preparation aniline and the nature as well as carries on the outline summary to the aniline preparation technology. Keywords:Aniline Nitric alkyl benzene restore of Fe 引言 铁粉还原硝基苯制备苯胺 苯胺 (Aniline) 苯胺的性质 苯胺的制备技术进展

苯胺的制备

苯胺的制备 一、实验目的 1、1、掌握硝基苯还原为苯胺的原理和实验室法。 2、2、巩固水蒸汽蒸馏和简单蒸馏的基本操作,熟悉萃取分离技能。 二、实验原理 苯胺的制取不可能用任何直接的方法将氨基(-NH2)导入苯环上。而是经过间接的方法来制取,芳香硝基化合物还原是制备芳胺的主要方法。实验室常用的方法,是在酸性溶液中用金属进行化学还原。常用锡-盐酸来还原简单的硝基化合物,也可以用铁-盐酸锡-盐酸法。 NO2 NH2 Sn/HCl 还原 三、实验仪器与药品 三颈烧瓶,回流冷凝管、恒压滴液漏斗、机械搅拌器,Y型管,温度计,分液装漏斗,水蒸气蒸馏装置,油浴加热;硝基苯、还原铁粉、冰醋酸、乙醚、氢氧化钠、精盐等。 四、实验步骤 a、a、安装反应装置,检查装置的气密性;【注意安装装置的先后顺序】 b、b、按实验前预习时自己拟定的方案进行加料,反应,跟踪反应; c、c、结束反应,进行反应后处理(水蒸汽蒸馏); d、d、萃取分液溜出液,用蒸馏方法纯化目标产物。 五、操作重点及注意事项 1、本实验是一个放热反应,当每次滴加硝基苯时均有一阵猛烈的反应发生,故要慢慢加入与充分搅拌。 2、硝基苯为黄色油状物,如果回流液中,黄色油状物消失,而转变成乳白色油珠,表示反应已完全。

3、反应完后,圆底烧瓶上粘附的黑褐色物质,用1:1盐酸水溶液温热除去。 4、在20℃时每100gH2O中可溶解3.4g苯胺加粗盐为盐析。 5、本实验用粒状NaOH,干燥,原因是CaCl2与苯胺形成的分子化合物。 6、反应物内的硝基苯与盐酸互不相溶,而这两种液体与固体铁粉接触机会很少,因此充分振摇反应物,是使还原作用顺利进行的操作关键。 六、思考题 1、1、根据什么原理,选择水蒸汽蒸馏把苯胺的反应混合物中分离出来。 2、2、如果最后制得的苯胺中混有硝基苯该怎样提纯? 3、3、反应物变黑时,即表明反应基本完成,欲检验,可吸入反应液滴入盐酸中摇振, 若完全溶解表示反应已完成,为什么?

一 聚苯胺的合成方法

一聚苯胺的合成方法 聚苯胺的合成方法很多,但常用的合成方法有两大类:化学合成和电化学合成。 (1) 化学合成法化学合成法是利用氧化剂作为引发剂在酸性介质中使苯胺单体发生氧化聚合,具体实施方法有如下几种。 ①化学氧化聚合法聚苯胺的化学氧化聚合法,是在酸性条件下用氧化剂使苯胺单体氧化聚合。质子酸是影响苯胺氧化聚合的重要因素,它主要起两方面的作用:提供反应介质所需要的pH值和以掺杂剂的形式进入聚苯胺骨架赋予其一定的导电性。聚合同时进行现场掺杂,聚合和掺杂同时完成。常用的氧化剂有:过氧化氢、重铬酸盐、过硫酸盐等。其合成反应主要受质子酸的种类及浓度,氧化剂的种类及浓度,单体浓度和反应温度、反应时间等因素的影响。化学氧化聚合法优点在于能大量生产聚苯胺,设备投资少,工艺简单,适合于实现工业化生产,是目前最常用的合成方法。 ②乳液聚合法乳液聚合法是将引发剂加入含有苯胺及其衍生物的酸性乳液体系内的方法。乳液聚合法具有以下优点:采用环境友好且成本低廉的水作为热载体,产物无需沉淀分离以除去溶剂;合成的聚苯胺分子量和溶解性都较高;如采用大分子磺酸为表面活性剂,则可一步完成掺杂提高导电聚苯胺电导率;可将聚苯胺制成直接使用的乳状液,后续加工过程不必再使用昂贵或有毒的有机溶剂,简化了工艺,降低了成本,还可以克服传统方法合成聚苯胺不溶不熔的缺点。 ③微乳液聚合法微乳液聚合法是在乳液法基础上发展起来的。聚合体系由水、苯胺、表面活性剂、助表面活性剂组成。微乳液分散相液滴尺寸(10~100nm)小于普通乳液(10~200nm),非常有利于合成纳米级聚苯胺。纳米聚苯胺微粒不仅可能解决其难于加工成型的缺陷,且能集聚合物导电性和纳米微粒独特理化性质于一体,因此自1997年首次报道利用此法合成了最小粒径为5nm的聚苯胺微粒以来,微乳液法己经成为该领域的研究热点。目前常规O/W型微乳液用于合成聚苯胺纳米微粒常用表面活性剂有DBSA、十二烷基磺酸钠等,粒径约为10~40nm。反相微乳液法(W/O)用于制备聚苯胺纳米微粒可获得更小的粒径(<10nm),且粒径分布更均匀。这是由于在反相微乳液水核内溶解的苯胺单体较之常规微乳液油核内的较少造成的。 ④分散聚合法苯胺分散聚合体系一般是由苯胺单体、水、分散剂、稳定剂和引发剂组成。反应前介质为均相体系,但所生成聚苯胺不溶于介质,当其达到临界链长后从介质中沉析出来,借助于稳定剂悬浮于介质中,形成类似于聚合物乳液的稳定分散体系。该法目前用于聚苯胺合成研究远不及上述三种实施方法

苯胺生产过程中存在问题分析

苯胺问题分析 1、氢气柜进口缓冲罐水击事故 (1)事故过程:2008年11月,苯胺开车时,氯碱部氢气进入气柜后,气柜的进口缓冲罐发出很大的液体撞击声,伴随着进口氢气管道的管架剧烈晃动,然后紧急通知氯碱停氢气。 (2)原因分析:在氯碱部的氢气进入气柜后,苯胺装置安排氢气缓冲罐加水,氯碱部的压力为0.07MPa氢气撞击缓冲罐内部的水造成管架剧烈晃动。氢气柜进口和出口的缓冲罐的作用:一是在停车时加水形成水封,防止氢气因阀门不严而产生氢气泄漏。二是可以排出氢气中夹带的水。 (3)预防措施:气柜进出氢气前要排出缓冲罐中的水。 2、苯胺焦油喷溅事故 (1)事故过程:2009年2月,苯胺装置在装焦油时,焦油喷溅在操作人员身上,地面喷溅大量焦油。 (2)原因分析:操作人员在装焦油时,残液釜下部出料管道和橡胶管堵塞,无法排出,操作人员用吹扫蒸汽吹除管道内部的焦油,橡胶管内部的焦油喷溅,导致焦油喷溅在操作人员身上。 (3)预防措施: 蒸焦油: 1、每5天包装一次焦油,包装前蒸馏焦油控制最高温度小于120度,且残液冷凝器下料较小时,停止蒸焦油,准备包装。包装时间为逢5、逢0日期的白班(特殊情况除外),焦油托运时间为当日中班。 2、每当残液釜液位达到60-80%时(非包装焦油时),开启残液釜加热蒸汽,控制最高温度小于110度,不宜把残液蒸得太干。 包焦油: 1、残液釜停止蒸馏后,破真空立即包焦油。 2、将准备好的焦油桶摆放整齐,打开焦油桶大盖及小盖,大盖进焦油,小盖作为出气孔,包装焦油时定期检查焦油桶内数量,防止焦油溢出,当焦油离桶顶10CM左右时,关闭装焦油阀门。 3、当焦油无法排出时,一是更换橡胶管,二是采取以下措施:打开残液釜

国内外苯胺的供需市场分析

国内外苯胺的供需市场分析 吕咏梅 (中国石化集团南京化工厂,210038) 摘要:2003年世界苯胺生产能力约为3 840 kt/a,主要用于生产4,4,-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),国内苯胺生产能力约460 kt/a,目前需求量约为340 kt/a。文章分析了国内外苯胺消费现状,并对未来的发展作了预测,随着未来MDI的快速发展,消费结构调整加快。2006年我国苯胺生产能力将达到950 kt/a,而总需求量预计为730~740 kt,因此,建议我国苯胺企业尤其是中小型企业:(1)增加向周边国家出口苯胺及其下游产品;(2)适当扩大中小型苯胺装置的生产规模,并配套生产下游产品。 关键词:苯胺供需市场发展 苯胺是重要的有机原料,广泛应用于聚氨酯、橡胶助剂、染颜料、农药、医药及特种纤维等工业领域。其中主要是用于制备聚氨酯的原料4,4,-二苯基甲烷二异氰酸酯(简称MDI)。 1 国外生产与市场[1-8] 2003年世界苯胺生产能力约3 840 kt/a,同比2002年增长了近25%,世界苯胺的生产与消费主要集中在美国、西欧和亚洲地区。其中美国苯胺生产能力占世界总生产能力的25.6%,西欧占34.1%,日本占9.6%,中国占11.7%,东欧占9.7%,其他国家占9.3%。 近年来全球苯胺生产与发展呈现以下几大趋势:一是世界大型的苯胺装置主要由MDI 生产商控制,苯胺扩产均与MDI项目联系在一起;二是由于全球MDI需求增长迅速,新建和扩建苯胺装置明显加快,2003年生产能力比2000年增加了48%,年均增长率超过14%,呈现快速增长局面,仅2003年新增生产能力就达到770 kt/a;三是亚洲地区尤其是中国和中东地区生产能力增加迅猛,2003年中国已取代日本成为亚洲产能最大国家,主要是伴随着大型MDI装置建设而配套建设的大型装置;四是相比其他有机原料,苯胺生产工艺技术进展不大,生产工艺逐渐趋于硝基苯气相催化加氢,新型的生产工艺经济性不够,因此在未来相当长时间内尚无法与硝基苯气相催化加氢竞争。表1为2003年世界苯胺主要生产企业与产能。 由于MDI全球市场持续看好,因此国外仍有一些公司计划新建或扩建规模化苯胺生产装置,未来几年计划建设的项目有,中东的Karoon石化公司2004年计划在伊朗建设一套300 kt/a的苯胺装置;东曹公司在日本南阳的150 kt/a的苯胺装置将于2005年3月建成,拟采用捷克Borsod Chem MCHZ公司技术;德国拜耳公司计划扩大其在比利时安特卫普的生产装置,计划将现有154 kt/a增加至250 kt/a,预计2006年完成;捷克Borsod Chem MCHZ 公司计划将其现有的105 kt/a生产装置扩大到150 kt/a,预计2005年中期完成,新增产量主

苯胺车间专项预案

苯胺生产装置现场处置方案 1 基本情况 5万吨/年苯胺生产装置是以苯、硫酸和混酸为原料生产苯胺,包括苯硝化、硝基苯加氢还原、废酸浓缩三套装置。 苯和硝化混酸反应生成硝基苯,经中和、水洗得粗硝基苯。粗硝基苯经精馏得到成品硝基苯。 硝基苯与热氢气在流化床反应器内进行催化加氢反应,生成苯胺水溶液,经蒸馏提纯,得到粗品苯胺,再经脱水塔脱水进入苯胺精馏塔脱掉重组份得到合格苯胺产品。 苯胺生产装置涉及到的主要危险化学品有苯、硝基苯、苯胺、氢氧化钠、硫酸、硝酸、氢气等易燃易爆、有毒有害危险化学品,一旦发生泄漏、爆炸、着火等事故,将对人身健康、企业生产经营、环境污染带来极大的危害;操作失误、设备检修、巡检不到位、管理疏漏等情况,都会发生以上事故。 苯胺车间岗位定员71人,其中车间办公室6人,值班长5人,中控室15人,硝化岗位8人,还原氢压岗位8人,循环水及消防岗位11人,冷冻站4人,维修岗位7人,其他4人。 苯胺车间存在的危险源、事故类型及防X措施

2事故应急救援小组及职责 2.1 事故应急救援小组 1、组长:苯胺车间主任 X知发:5322780 2、副组长:苯胺车间副主任杜玉涛梁金跃:5322780

苯胺安全工程师 X东升:5322780 当班值班长:谢建军袁岩海袁志刚滕付泉:5322770 检修班长:赵恭成: 5322781 3、成员:当班所有人员 说明,组长不在时,副组长代替组长履行职责。副组长不在时,当班值班长代替副组长履行职责。 2.2 职责 2.2.1 组长职责 1.对本车间处置预案进行审定。 2.对演练队伍进行培训,对救援设施配备、维护情况进行检查。 3.向上级或调度报告事故情况。 4.协助厂级事故应急救援指挥部开展应急救援工作。 5.现场指挥本车间发生的各类生产安全事故的抢险救援。 6.协助配合事故调查,同时按发生事故“四不放过”的原则,提供事故报告和本车间处理意见,并制定今后防X措施。 7.对班组级应急救援队伍的组织及职责落实情况进行监督、检查。 8.每月至少组织四次本车间生产安全事故应急救援演练。 2.2.2 各成员职责 1.车间主任:应急救援小组组长,事故现场抢险总负责人,负责向上一级救援组织汇报事故情况,并按事故大小启动本车间专项预案,协助相关部门的工作。负责现场抢险人员调度。 2、车间副主任:协助主任开展应急救援工作。主任不在时,代替主任履行职责。 3.值班长:根据上级的安排,以及当时工艺所处状态,组织实施现场具体抢险工作。 4.操作人员:按照值班长的指令进行抢险工作。

苯胺生产工艺

7万吨/年苯胺装置 1 项目名称 7万吨/年苯胺装置 2 工艺总说明 反应过程: 硝酸和苯反应,生成硝基苯: C6H6+HNO3→C6H5-NO2+H2O 硝基苯加氢生成苯胺,硝基苯中O被H取代: C6H5-NO2+H2→C6H5-NH2+O2 生产苯胺的原料硝基苯由硝基苯单元提供,该原料的生产主要是苯绝热硝化后经分离、酸洗、碱洗后获得粗硝基苯,粗硝基苯进一步精制得精硝基苯。精硝基苯与氢气同时进入苯胺单元经气化混合、加氢还原,获得粗苯胺,粗苯胺经废水处理、精制,生产出MDI级苯胺产品。目前硝基苯生产主要采用混酸硝化法。一般有两种工艺,一种是传统的等温硝化法,另一种是绝热硝化法。绝热硝化法在国内还没有应用到大规模生产中,国内采用的均为传统的等温硝化法,即苯硝化后经中和、分离、水洗,获得粗硝基苯,粗硝基苯进一步精制获得精硝基苯。 生产苯胺所采用的工艺技术主要有铁粉还原法、催化加氢法及苯酚氨化法等。还原后的粗苯胺经进一步精制得到精苯胺。 2.1 硝化工艺技术路线 a) 传统硝化法(等温硝化法) 传统硝化法是将苯与用硫酸和硝酸配制的混酸在釜式硝化器(硝化锅)中进行硝化,所用硝化器一般为带有强力搅拌的耐酸铸铁或碳钢釜。消化器内装有冷却蛇管,以导出硝化反应热。硝基苯生产采用连续化生产工艺技术。硝化时苯和混酸同时进料,硝化器串联操作,硝化温度控制在68~78℃。 因硝化反应是强放热反应,及时有效地排除热量,是硝化器设计的首要前提。当反应体系温升过高会引起副反应,使硝基酚类副产物增加,而这些酚类副产物是造成硝基苯生产发生爆炸事故的主要原因。因此硝化器应设有充分的搅拌和冷却装置,严格控制反应温度和搅拌效果。为保证安全操作,需设有自控仪表及安全连锁系统。 在连续硝化生产工艺中,硝化器除釜式串联形式外,还有环形硝化器形式。 环形硝化器是将两个列管式硝化器串联,在一侧硝化器上用立式轴流泵进行强制循环,用冷却水移出反应热。目前在国内,环形硝化器的生产能力均不大,还没有在大型的硝基苯生产装置上使用。 釜式串联形式的硝化器目前在国内应用比较广泛,目前吉林石化分公司现有装置的硝化反应器即为四釜串联形式的传统的等温硝化反应器,其单线生产能力可达到10万吨/年硝基苯。 b) 绝热硝化法 德国PLINKE公司的绝热硝化工艺有三个主要阶段:硝化、废酸浓缩、产品分离。其反应过程是将过量的苯预热到100℃后与混酸一同加到硝化器中,在一定压力下进行反应。由于反应产生大量的热,物料的出口温度在120~140℃之间。反应物经分离后,分出的废酸进入闪蒸器,利用本身热量将废酸浓度提高到70%,与60%的硝酸混合后循环使用。有机相经酸洗、碱洗、水洗及分离后,得粗硝基苯。粗硝基苯经气提后,蒸出未反应的过量苯,可得到精硝基苯。 c) 传统硝化法和绝热硝化法的比较 绝热硝化与传统硝化方法相比,存在着重要的差别即:用稀硝酸替代浓硝酸,增加了混酸中水的含量;取消硝化器中的冷却装置,在压力下完成硝化反应。采用绝热硝化法具有以下特

聚苯胺的制备实验报告

聚苯胺的制备实验报告 姓名:吉武良院系:化院20系学号:PB13206270 摘要:本实验利用化学氧化聚合法制备聚苯胺,旨在了解一种新型的功能聚合物---导电聚合物,探讨电子导电聚合物的结构与机理,并掌握聚苯胺的合成方法。关键词:导电聚合物聚苯胺 Abstract:In this experiment, the chemical oxidative polymerization preparing polyaniline, aimed at understanding a novel functional polymer --- conductive polymer , to investigate the structure and mechanism of the electronically conductive polymer and grasp the polyaniline synthesis method . Keywords:Polyaniline Conducting polymer 一、引言 导电聚合物(conducting polymer):又称导电高分子,是指通过掺杂等手段,能使得电导率在半导体和导体范围内的聚合物。通常指本征导电聚合物(intrinsic conducting polymer),这一类聚合物主链上含有交替的单键和双键,从而形成了大的共轭π体系。π电子的流动产生了导电的可能性。 1977年A. J. Heeger、A. G. MacDiarmid 和白川英树(H. Shirakawa) 发现,聚乙炔薄膜经电子受体(I,AsF5等) 掺杂后电导率增加了9个数量级,(他们为此共同获得2000年度诺贝尔化学奖) 。这一发现打破了有机聚合物都是绝缘体的传统观念,开创了导电聚合物的研究领域,诱发了世界范围内导电聚合物的研究热潮。大量的研究表明,各种共轭聚合物经掺杂后都能变为具有不同导电性能的导电聚合物,具有代表性的共轭聚合物有聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、聚对苯撑乙烯、聚对苯等。 导电聚合物的早期研究兴趣主要集中在掺杂导电态上。到了1990年随着聚合物发光二极管的发现,导电聚合物本征半导态的电致发光特性、激光特性和光伏打效应又引起了广泛关注,掀起了研究共轭聚合物的新一轮高潮。 导电聚合物的突出优点是既具有金属和无机半导体的电学和光学特性,又具有有机聚合物柔韧的机械性能和可加工性,还具有电化学氧化还原活性。这些特点决定了导电聚合物材料将在未来的有机光电子器件和电化学器件的开发和发展中发挥重要作用[1]。 聚苯胺(PANI):聚苯胺是导电高分子领域最具应用价值的品种,既具有金属的导电性和塑造的可加工性,同时还具有金属和塑料所欠缺的化学和电化学特性。可广泛应用于电子

苯胺

苯胺的用途 苯胺是重要的化工原料,主要用于医药和橡胶硫化促进剂,也是制造树脂和涂料的原料。苯胺对血液和神经的毒性非常强烈,可经皮肤吸收或经呼吸道引起中毒。 一、 一、硝基苯铁粉还原法。 该方法是生产苯胺的经典方法。但是因为设备腐蚀严重,环境污 染严重,产品分离困难等缺点,目前正逐渐被其他方法所取代 二、硝基苯催化加氢法。 1)固定床气相催化加氢 2)流化床气相催化加氢 3)硝基苯液相催化加氢 其所选用的催化剂主要有两种类型 1)采用CuO/SiO2 催化剂,以及加入Cr、Mo等第二组分的改进型催化剂气相加氢制备苯胺 2)采用Pt、Pd、Rh等贵金属负载在氧化铝、活性炭等载体上进行液相加氢 合成苯胺 硝基苯催化加氢法是目前工业生产苯胺的主要方法,存在着反应压 力较高,操作复杂,生产成本较高等弊端 三、苯酚、卤代苯氨化法 该方法不足之处在于基建投资大,能耗和生产成本要比硝基苯催化加氢法高。 从以上可以看出,传统的生产方法存在诸多不足。反应步骤繁多,原子利 用率不高,不符合绿色化学思想和可持续发展的需要[13-14],如何降低工艺的操 作条件,直接将苯氨化氧化合成苯胺,将多步反应变为一步,不仅可以明显提 高原子反应利用率,且可减少副产物污染。因此近年来,寻找苯胺绿色合成的 新方法,引起了广泛的关注。

二、 1.1苯胺的生产和需求 苯胺是一种重要的有机化工原料、化工产品和精细化工中间体,以苯胺为 原料可以制成300多种产品和中间体,具有技术含量高、附加值高、经济效益好等特点,因此广泛应用于染料、农药、医药、橡胶助剂和异氰酸酯(MDI)的生产上,其开发利用前景十分广阔[22]。近年来,随着MDI、橡胶助剂等行业的发展,苯胺的下游产品需求增长较快,相应带动了苯胺需求和生产的强劲增长,世界苯胺需求大约以年均5%的速度增长。 1.1.1世界苯胺的供需情况 苯胺是生产MDI的重要原料,今后对苯胺的需求仍将取决于MDI的需求 增长。上世纪八十年代末,随着西方经济复苏,对MDI需求的不断增加,苯胺生产能力和产量增长很快,从2003年开始,全球MDI的产量以年均约6%的 速度增长,其中亚洲的速度增长最快;因此世界各大公司纷纷新建或扩建MDI 生成装置,MDI已经进入了新一轮的快速增长期,MDI产业将随着聚氨酯(PU) 产品的多样化、广泛性以及快速增长的需求而得到快速发展。世界苯胺生产企业多数采用硝基苯加氢法生产苯胺。1988年世界苯胺的生产能力只有约150万t/a,1996年增加到约220万t/a,2000年达到约297万t/a,2003年世界苯胺的总生产能力已经超过350万t/a,同比2002年增长约30%。世界苯胺的生产主要集中在美国、西欧和日本,2003年它们各自的生产能力分别占总生产能力的30%、33%和10% [24-25] 。表1-1为2003年世界苯胺主要生产企业的生产情况 表1-1 2003年世界主要生产企业苯胺生产能力及生产工艺

聚苯胺的制备

聚苯胺的制备 黄鹏PB10206252 中国科学技术大学高分子科学与工程系 230026 【摘要】 使用过硫酸铵作为氧化剂,在酸性条件下用化学氧化聚合的方法合成了聚苯胺。合成之后用2mol/L 的盐酸对合成的聚苯胺进行了参杂,以使其具有较好的导电性。随后聚苯胺放在培养皿中拿到烘箱中烘干。通过实验得到的关于氧化聚合和导电性高分子材料的进一步认识。 【关键词】聚苯胺导电高分子质子酸掺杂 【前言】 聚苯胺是一种典型的导电性聚合物,具有优良的环境稳定性和高导电性,且原料便宜,易于合成,因此成为具有商业应用前景的导电聚合物之一。目前,聚苯胺的应用在二次电池、半导体器件和隐身材料等。i从 DeBerry W.发现聚苯胺对铁基金属具有保护作用以来,目前,大量实验结果证明了聚苯胺涂料对铁基金属具有起阳极保护作用的防护能力。目前,开发聚苯胺防腐涂料已成为高分子导电材料的应用和涂料研究开发领域的一个新的热点。ii 聚苯胺的结构如下图所示: 通常聚苯胺是其多样化结构的总称。与其他聚合物相比,聚苯胺具有: 1)结构多样化,实验发现不同的氧化-还原态的聚苯胺对应于不同的结构, 其颜色和导电率也相应发生变化;2)特殊的参杂机制,它是通过质子酸参 杂而导电的,参杂过程中聚苯胺链上的电子数目没有变化,聚苯胺的这种 性能使得它在防腐材料开发方面显示出极大的应用前景。 聚苯胺的聚合过程是一个氧化偶联的过程,其机理为一个链式聚合的机理。。引发过程是一个苯胺分子失去两个电子和一个质子形成一个nitrenium的过程。生成的 nitrenium随即进攻一个苯胺分子的对为氢。链增长过程与引发过程相似,也是首先端头的伯胺被氧化,随后生成的nitrenium进攻苯胺分子的对位氢进行亲电取代。

橡胶助剂生产现状与市场分析

橡胶助剂生产现状与市场分析 2011年第5期梁诚.橡胶助剂生产现状与市场分析 橡胶助剂生产现状与市场分析 梁诚 (中石化南化公司,南京.) 摘要随着我国汽车,轮胎工业快速发展,刺激和拉动我国橡胶助剂生产与需求.近年来国外生 产企业逐渐呈现衰退趋势,我国已经成为全球橡胶助剂主要生产与消费国.目前我国橡胶助剂产能与 产量快速增加,扩产热潮持续,下游需求依然旺盛,技术研究进展加速,但是竞争也日趋激烈,价格持续 低位运行,国内橡胶助剂产业结构调整已经展开. 关键词橡胶助剂生产市场技术 1前言 橡胶助剂是精细化工领域重要品种之一,主 要品种为橡胶促进剂和防老剂,还有少量的品种 繁多的加工助剂和功能性助剂.随着我国汽车, 橡胶和轮胎工业的迅猛发展,刺激和拉动了我国 橡胶助剂工业的快速发展,目前我国汽车产量,轮 胎产量,耗胶数量和橡胶助剂产量等指标均居全 球首位,成为全球橡胶助剂生产与消费第一大国. 2国外生产与市场 生产现状 2010年全球橡胶助剂总产量约为1200kt左 右,其中促进剂约为50kt左右,防老剂48kt,其余 为加工助剂,全球橡胶助剂生产与消费基本平稳. 随着经济全球化进程不断深入,橡胶助剂行

业竞争不断加剧,亚太地区尤其是中国的崛起,吸引了越来越多的外资轮胎企业的进入.伴随着世界橡胶工业,尤其是轮胎制造业的东移,世界橡胶助剂业也随之东移.国外橡胶助剂企业的发展前景正面临越来越大的压力,盈利能力越来越小,正加紧重组,整合,甚至退出.目前国际上主要的橡 胶助剂生产企业有美国富兰克斯公司,美国科聚亚公司(原康普顿公司),捷克的爱格富集团,德国朗盛公司等.除上述四家主要橡胶助剂生产公司外,国外还有一些在国际市场上颇具影响力的橡胶助剂生产公司,如德国洛维公司,英国ICI公司,日本大内新兴公司,日本住友化学,韩国锦湖 化工,法国伊立欧公司等. 富莱克斯,1995年美国孟山都公司与荷兰阿 克苏一诺贝尔公司成立富莱克斯公司;1997年孟山都公司下属化工公司更名为首诺公司,富莱克斯隶属于阿克苏一诺贝尔和首诺公司;2007年阿克苏一诺贝尔公司将股份全部转让给首诺公司, 富莱克斯成为首诺全资子公司.主要生产不溶性硫磺和对苯二胺类防老剂,由于竞争压力等问题, 自2003年以来,该公司陆续永久关闭防老剂RD, 防焦剂PVI和所有促进剂的装置.2010年该公司将所有促进剂技术资料整体打包卖给德国朗盛公司. 朗盛,2004年拜耳公司将其下属化学品业务 和三分之一聚合物业务整合成一家新公司——朗盛公司;2004年底朗盛与拜耳分离;2005年1月朗盛作为独立公司在法兰克福上市.主要产品有:促进剂,抗氧剂,抗臭氧剂,防焦剂,塑解剂,增

苯胺生产工艺

7万吨/年苯胺装置 1项目名称 7万吨/年苯胺装置 2工艺总说明反应过程:硝酸和苯反应,生成硝基苯: C6H6+HNO3 宀C6H5-NO2+H2O 硝基苯加氢生成苯胺,硝基苯中O被H取代: C6H5-NO2+H2 宀C6H5-NH2+O2 生产苯胺的原料硝基苯由硝基苯单元提供,该原料的生产主要是苯绝热硝化后经分离、酸洗、碱洗后获得粗硝基苯,粗硝基苯进一步精制得精硝基苯。精硝基苯与氢气同时进入苯胺单元经气化混合、加氢还原,获得粗苯胺,粗苯胺经废水处理、精制,生产出MDI级苯胺产品。 目前硝基苯生产主要采用混酸硝化法。一般有两种工艺,一种是传统的等温硝化法,另一种 是绝热硝化法。绝热硝化法在国内还没有应用到大规模生产中,国内采用的均为传统的等温 硝化法,即苯硝化后经中和、分离、水洗,获得粗硝基苯,粗硝基苯进一步精制获得精硝基苯。 生产苯胺所采用的工艺技术主要有铁粉还原法、催化加氢法及苯酚氨化法等。还原后的粗苯 胺经进一步精制得到精苯胺。 2.1硝化工艺技术路线 a)传统硝化法(等温硝化法) 传统硝化法是将苯与用硫酸和硝酸配制的混酸在釜式硝化器(硝化锅)中进行硝化,所用硝 化器一般为带有强力搅拌的耐酸铸铁或碳钢釜。消化器内装有冷却蛇管,以导出硝化反应热。 硝基苯生产采用连续化生产工艺技术。硝化时苯和混酸同时进料,硝化器串联操作,硝化温 度控制在68?78 C。 因硝化反应是强放热反应,及时有效地排除热量,是硝化器设计的首要前提。当反应体系温升过高会引起副反应,使硝基酚类副产物增加,而这些酚类副产物是造成硝基苯生产发生爆 炸事故的主要原因。因此硝化器应设有充分的搅拌和冷却装置,严格控制反应温度和搅拌效 果。为保证安全操作,需设有自控仪表及安全连锁系统。 在连续硝化生产工艺中,硝化器除釜式串联形式外,还有环形硝化器形式。 环形硝化器是将两个列管式硝化器串联,在一侧硝化器上用立式轴流泵进行强制循环,用冷 却水移出反应热。目前在国内,环形硝化器的生产能力均不大,还没有在大型的硝基苯生产 装置上使用。 釜式串联形式的硝化器目前在国内应用比较广泛,目前吉林石化分公司现有装置的硝化反应 器即为四釜串联形式的传统的等温硝化反应器,其单线生产能力可达到10万吨/年硝基苯。b)绝热硝化法 德国PLINKE公司的绝热硝化工艺有三个主要阶段:硝化、废酸浓缩、产品分离。其反应过程是将过量的苯预热到100C后与混酸一同加到硝化器中,在一定压力下进行反应。由于反应产生大量的热,物料的出口温度在120?140 C之间。反应物经分离后,分出的废酸进 入闪蒸器,利用本身热量将废酸浓度提高到70%,与60%的硝酸混合后循环使用。有机相 经酸洗、碱洗、水洗及分离后,得粗硝基苯。粗硝基苯经气提后,蒸出未反应的过量苯,可得到精硝基苯。c)传统硝化法和绝热硝化法的比较 绝热硝化与传统硝化方法相比,存在着重要的差别即:用稀硝酸替代浓硝酸,增加了混酸中 水的含量;取消硝化器中的冷却装置,在压力下完成硝化反应。采用绝热硝化法具有以下特

二苯胺项目建议书

二苯胺项目建议书 一、总论 1、项目名称:山东开泰石化股份有限公司5000t/a二苯胺生产装置建设 2、项目建设单位:山东开泰石化股份有限公司 3、拟建地点:高青新区新规划场地 4、建设项目内容与规模 建设项目内容:二苯胺生产装置 建设项目规模:5000t/a 5、建设年限:一年半 6、概算投资:2800万(未含土地费用) 7、效益分析: 苯胺当前市场价:6700元/t 二苯胺当前市场价:16000元/t 生产成本:9000元/t 预计效益:7000元/tx5000t=3500万 若开工率60%,则预计效益2千万。 二、项目建设的必要性和条件 1、二苯胺简介:二苯胺又称 N-苯基苯胺,是一种精细化工原料,最初作为纤 维和含氮类炸药的稳定剂,随着二苯胺应用领域不断拓展,目前二苯胺已成为 橡胶助剂、染料和医药的重要原料;以它为原料可以合成橡胶防老剂BLE 、AM 、

DFC 等品种,其衍生物对氨基二苯胺是对苯二胺类防老剂4010NA 、4020 的基本原料;另外还可以制造多种染料和医药。 二苯胺是吩噻嗪的主要生产原料。 2、二苯胺项目建设的必要性 (一)投资少,效益好 5000t/a的生产装置,计划投资2800万元。 2014年二苯胺国内年生产量3.4万t/a,市场价1.6万-2.0万/t。全球年产量6.5万t/a。进口价格由于关税和增值税,高于国内价格,并且供量不足。苯胺连续法生产二苯胺,其生产成本,0.9万/t。拟建5000t/a的生产装置,满负荷生产,效益3000—4000万左右/a。 投资少,见效快。

(二)市场有需求 1、目前国内二苯胺生产厂家主要为江苏飞亚化学工业集团(2万t的装置, 产量3万t/年)和南通新邦化工科技有限公司(0.5万t的装置,产量0.8万t/a),辽宁庆阳化工厂(产量0.15万t/年)。根据市场分析报告和富安化工厂反映, 目前二苯胺市场无论是国内,还是全球,基本是供小于求的情况,国外二苯胺 用量最大的科聚亚公司(Chemtura)自身产量不足,其台湾生产防老剂的生产厂,还需要从国内进口。 且没有信息表明近期有拟建装置。据市场分析报告的分析,预计未来5年, 全球产能基本保持稳定。 2、进出口情况分析

年产5000吨乙酰苯胺的车间生产工艺设计.

目录 课程设计任务书1份(1页)课程设计说明书1份(39页)计算机绘图图纸1套(2张)

课程设计任务书

退热冰[1]即乙酰苯胺,学名N-苯(基)乙酰胺,白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末,是磺胺类药物的原料,可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体,由苯胺和冰醋酸通过酰化反应[2]制得。 关键词:退热冰;乙酰苯胺;生产;车间设计

摘要 (i) 1.设计说明 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 设计依据 (1) 1.2.1 依据 (1) 1.2.2 主要技术资料 (1) 1.3 设计范围 (2) 1.4 设计原则 (2) 2.产品简介 (3) 3.化学原理及酰化工艺规程 (4) 3.1 化学反应原理 (4) 3.2 乙酰苯胺工艺酰化过程说明 (4) 3.2.1 酰化岗位操作法 (4) 3.2.2 制片岗位操作法 (6) 3.2.3 泵房岗位操作法 (7) 4.工艺流程示意图 (10) 5.物料衡算、能量衡算及设备的计算选型 (11) 5.1 物料衡算 (11) 5.1.1 概述 (11) 5.1.2 乙酰化过程的物料衡算 (12) 合计:9183.56 (14) 合计:9183.56 (14) 5.1.3 减压蒸馏岗的物料衡算 (14) 5.2 能量衡算 (16) 5.2.1 概述 (16) 5.2.2 热量衡算计算 (17) 5.2.3 比热的计算 (18) 5.2.4 酰化反应热量衡算 (19) 5.2.5 减压蒸馏热量衡算 (20) 5.3 设备计算和主要工艺设备选型 (21) 5.3.1 工艺设备选型原则 (21) 5.3.2 酰化反应罐 (22) 5.3.3 回收苯胺储罐 (22) 6.生产分析控制 (23) 6.1 概述 (23) 6.2 分析项目 (23) 6.2.1 原料质量标准及规格 (23) 6.2.2 中间体、半成品的质量标准和检验方法生产控制(分析) (24) 7.厂房和车间布置的设计方案 (26) 7.1 工艺布局的基本要求 (26) 7.2 洁净室(区)布置要求 (26) 7.2.1 一般规范 (26)

聚苯胺的化学氧化聚合法

聚苯胺的化学氧化聚合法,是在酸性水溶液中用氧化剂使苯胺单体氧化聚合。化学氧化法能够制备大批量的聚苯胺,也是最常用的一种制备聚苯胺的方法。化学氧化法合成聚苯胺主要受反应介质酸的种类及浓度、氧化剂的种类及浓度、单体浓度和反应温度、反应时间等因素的影响。质子酸是影响苯胺氧化聚合的重要因素,它主要起两方面的作用:提供反应介质所需要的pH值和以掺杂剂的形式进入聚苯胺骨架赋予其一定的导电性。苯胺化学氧化聚合常用的氧化剂有:过氧化氢、重铬酸盐、过硫酸盐、氯化铁等,所得聚苯胺性质基本相同。也有用过硫酸铵和碳酸酯类过氧化物组成复合氧化剂制备聚苯胺的相关报道[4]。以Fe2+为催化剂和H2O2为氧化剂可合成高溶解性的聚苯胺[5]。过硫酸铵不含金属离子,后处理简便,氧化能力强,是最常用的氧化剂。苯胺聚合是放热反应,且聚合过程有一个自加速过程。如果单体浓度过高,则会发生暴聚,一般单体浓度在0.25~0.5mol/L为宜。在一定的酸浓度范围内,聚合温度与聚苯胺的电导率无关,但与聚苯胺的分子质量有关。随着聚合温度的降低,聚苯胺的分子质量升高,并且结晶度增加[6]。聚合反应在装有搅拌器的三口瓶中进行,首先在经氮气置换且保护的三口瓶中,依次加入水、盐酸、苯胺,然后在搅拌下滴加过硫酸铵的盐酸水溶液。在一定温度下聚合,将得到的产物过滤,用1mol/L的盐酸反复洗涤,然后水洗至滤液基本无色为止。产物在60℃下,真空干燥48h,得到墨绿色掺杂态聚苯胺。 2.2 电化学聚合法 电化学法制备聚苯胺是在含苯胺的电解质溶液中,选择适当的电化学条件,使苯胺在阳极上发生氧化聚合反应,生成粘附于电极表面的聚苯胺薄膜或是沉积在电极表面的聚苯胺粉末。操作过程如下:氨与氢氟酸反应制得电解质溶液,以铂丝为对电极,铂微盘电极为工作电极,Cu/CuF2为参比电极,在含电解质和苯胺的电解池中,以动电位扫描法进行电化学聚合,反应一段时间后,聚苯胺便牢固地吸附在电极上,形成坚硬的聚苯胺薄膜。电化学方法合成的聚苯胺纯度高,反应条件简单且易于控制。但电化学法只适宜于合成小批量的聚苯胺。主要的电化学聚合法有:动电位扫描法、恒电位法、恒电流法和脉冲极化法。最普遍采用的是动电位扫描法,其特点是成膜较为均匀,膜与电极粘着较好。恒电流聚合也能达到这一目的,其特点是成膜快,操作方便。用脉冲极化法可以得到较厚的膜。影响聚苯胺的电化学法合成的因素有:电解质溶液的酸度、溶液中阴离子种类、苯胺单体的浓度、电极材料、电极电位、聚合反应温度等[7]。电解质溶液酸度对苯胺的电化学聚合影响最大,当溶液pH<1.8时,聚合可得到具有氧化还原活性并有多种可逆颜色变化的聚苯胺膜;当溶液pH>1.8时,聚合则得到无电活性的惰性膜。反应过程中,电极电位控制氧化程度,聚合电位和聚合电流都不宜过大,聚合电流高于0.18V时,则引起膜本身不可逆的氧化反应,使其活性下降。 2.3 乳液聚合法 乳液聚合法制备聚苯胺有以下优点:以水作热载体,产物不需沉析分离以除去溶剂;采用大分子有机磺酸作表面活性剂,可一步完成质子酸的掺杂从而提高聚苯胺的导电性;通过将聚苯胺制备成可直接使用的乳状液,可在后加工过程中,避免再使用一些昂贵(如NMP)或有强腐蚀性(如浓硫酸)的溶剂。具体操作步骤如下:在反应器中加入苯胺与十二烷基苯磺酸,混合均匀后依次加入水、二甲苯,充分搅拌,得到透明乳液。然后向乳液中滴加过硫酸铵水溶液,体系颜色很快变深,保持体系温度0~20℃,继续搅拌,然后加入丙酮破乳,过滤,依次用水、十二烷基苯磺酸溶液洗涤至滤液基本无色,干燥,得到掺杂的聚苯胺粉末[8]。用这种方法生产聚苯胺,其聚合产率大于80%,聚苯胺的电导率大于1S/cm;并且在有机溶剂中的溶解性与用化学氧化合成的聚苯胺相比有显著的提高。 2.4 微乳液聚合法 微乳液聚合体系由水、苯胺、表面活性剂、助表面活性剂组成,所得聚合物微乳液乳胶粒粒径分布比常规

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