苯胺生产技术研究进展_李速延

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

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

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

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

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？

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

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。

聚苯胺合成与表征

《化学综合设计实验》实验论文论文题目：聚苯胺的合成与表征 学院： 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 二零一五年五月二十五日

目录 摘要 (1) 关键词 (1) 前言 (2) 1实验设备和聚苯胺性能表征方法 (4) 1.1实验药品及设备 (4) 1.1.1实验药品 (4) 1.1.2实验仪器 (4) 2.2 化学氧化法合成聚苯胺 (5) 2.2.1苯胺的合成 (6) 3.3 聚苯胺性能表征 (5) 3.3.1溶解率的测定 (5) 3.3.2电阻的测定 (5) 3.4 实验数据处理 (5) 3.4.1聚苯胺产率 (5) 3.4.2溶解率 (7) 3.4.3电阻 (6) 4.4实验结果与分析 (6) 5.5展望 (6) 参考文献 (6)

摘要：本实验主要采用化学氧化法制备聚苯胺，以苯胺为单体，过硫酸铵为氧化剂，控制反应的温度和反应时间，在酸性介质中合成聚苯胺。探究当加入的氧化剂与苯胺的摩尔比为1:1、质子酸为硫酸、反应温度为10℃、反应时间为3h时聚苯胺的产率。以及有机溶剂对聚苯胺的溶解率，测定单位长度电阻值，判断其导电性效果，其中产率高达90%以上，溶解性为58%，具有较好导电性。 关键词：聚苯胺；合成；表征；溶解性；电阻；

前言 1826年，德国化学家Otto Unverdorben 通过热解蒸馏靛蓝首次制得苯胺 （aniline ），产物当时被称为“Krystallin ”，意即结晶，因其可与硫酸、磷酸形成盐的结晶。1840年，Fdtzsche 从靛蓝中得到无色的油状物苯胺，将其命名为aniline ，该词源于西班牙语的anti （靛蓝）并在1856年用于染料工业。而且他可能制得了少量苯胺的低聚物，1862年HLhetbey 也证实苯胺可以在氧化下形成某些固体颗粒。但由于对高分子本质缺乏足够的认知，聚苯胺的结构长期处于争论中，Macdiarmid 于1987年提出苯-醌式结构单元共存的模型后，得到大家广泛的认可；它存在的状态可以随着苯、醌两种结构单元的含量不同而相互改变。 聚苯胺合成方法主要有化学氧化法和电化学聚合法等。化学氧化聚合法又有溶液聚合、乳液聚合、模板聚合、酶催化聚合等；电化学聚合法有动电位扫描、恒电流、恒电位、脉冲极化等合成方法。化学氧化聚合法制备过程如下图1所示。 图1 聚苯胺的制备示意图 Fig.1 Diagram for preparing PANI N N N n NH 2 氧化剂 酸或碱 1-y y H H

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

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

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

聚苯胺的合成及表征

题目（中文）：聚苯胺的合成及表征姓名 xx xxx 学号111111111112222222222 院（系）化学与生命科学 专业、年级 12级化学(3)班（B组） 指导教师xxx职称教授 二○一四年十月

聚苯胺的合成及表征 摘要 聚苯胺（Polyaniline）是一种重要的导电聚合物，是研究最为广泛的导电高分子材料之一，其具有原料低廉、工艺简单、导电性优良、耐高温及抗氧化性能好等优点，受到人们普遍青睐，应用前景十分广阔，使其成为导电高分子研究的主流和热点。本论文使用化学氧化法合成聚苯胺，以苯胺（An）为单体，过硫酸铵（Aps）为氧化剂，控制反应温度和反应时间，在三聚磷酸铝（ATP）的氢氧化钠溶液中合成聚苯胺。本文主要研究不同的反应温度和反应时间对聚苯胺合成产率的影响。实验结果表明聚苯胺的合成与温度、反应时间均有关，在温度为10℃、反应时间为8小时时，聚苯胺的合成效果最好，产率最高。 关键词：聚苯胺；表征；合成；影响因素 1.绪论 1.1聚苯胺的发现过程 1826年，德国化学家Otto Unverdorben通过热解蒸馏靛蓝首次制得苯胺（aniline），产物当时被称为“Krystallin”，意即结晶，因其可与硫酸、磷酸形成盐的结晶。1840年，Fdtzsche从靛蓝中得到无色的油状物苯胺，将其命名为aniline，该词源于西班牙语的anti（靛蓝）并在1856年用于染料工业。而且他可能制得了少量苯胺的低聚物，1862年HLhetbey也证实苯胺可以在氧化下形成某些固体颗粒。但由于对高分子本质缺乏足够的认知，聚苯胺的实际研究拖延了几乎一个世纪，直到1984年，MacDiarmid提出了被广泛接受的苯式（还原单元）-醌式（氧化单元）结构共存的模型。随着两种结构单元的含量不同，聚苯胺处于不同程度的氧化还原状态，并可以相互转化。不同氧化还原状态的聚苯胺可通过适当的掺杂方式获得导电聚苯胺。 图1.1聚苯胺的链结构模式 1.2聚苯胺的研究背景

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

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)

苯胺的制备

化学与环境学院 有机化学实验报告实验名称苯胺的制备 【实验目的】 1、掌握硝基苯还原为苯胺的实验方法和原理；

2、巩固水蒸气蒸馏和简单蒸馏的基本操作。 【实验原理】（包括反应机理） （一）芳胺的制取不可能用任何直接的方法将氨基（—NH2）导入芳环上，而是经过间接的方法来制备。将硝基苯还原就是制取苯的一种重要方法。实验室常用的还原剂有铁—盐酸、铁—醋酸、锡—盐酸、锌—盐酸等。用锡—盐酸作还原剂时，作用较快，产率较高，不需用电动搅拌，但锡价格较贵，同时盐酸、碱用量较多。 锡—盐酸法：反应可能经过下列过程： 2C6H5NO2+3Sn+14HCl→（C6H5NH3)+ 2SnCl-2 6 +4H2O （C6H5NH3)+ 2SnCl-2 6 +8NaOH→2C6H5NH2+Na2SnO3+5H2O+6NaCl 铁—醋酸法： 4C6H5NO2+9Fe+4H2O?→ ?+H4C6H5NH2+3Fe3O4 苯胺有毒，操作应避免与皮肤接触或吸入其毒气！若不慎触及皮肤时，应先用水冲洗，再用肥皂及温水洗涤。 （二）水蒸气蒸馏(Steam Distillation)也是分离和提纯有机化合物的常用方法，但被提纯物质必须具备以下条件： （1）不溶或难溶于水； （2）与水一起沸腾时不发生化学变化； （3）在100℃左右该物质蒸气压至少在10mmHg(1.33kPa)以上。水蒸气蒸馏常用于以下几种情况：

（1）在常压下蒸馏易发生分解的高沸点有机物。 （2）含有较多固体的混合物，而用一般蒸馏、萃取或过滤等方法又难以分离。 （3）混合物中含有大量树脂状的物质或不挥发性杂质，采用蒸馏、萃取等方法也难以分离。 在难溶或不溶于水的有机物中通入水蒸气或与水一起共热，使有机物随水蒸气一起蒸馏出来，这种操作称为水蒸气蒸馏。 【主要试剂及物理性质】 【仪器装置】 1、主要仪器：

聚苯胺的合成与表征

聚苯胺的合成与表征 贵州师范学院化学与生命科学学院化本一班姜华学号：1508040540014 同组人：蒲朝霞罗彬彬宋姗姗 摘要： 聚苯胺的合成方法主要有化学氧化聚合法(乳液聚合法、溶 液聚合法等)和电化学合成法 (恒电位法、恒电流法、动电 位扫描法等) , 近年来, 模板聚合法、微乳液聚合、超声辐照合成、过氧化物酶催化合成、血红蛋白生物催化合成法。此次的实验采用的是采用过硫酸铵氧化聚合合成聚苯胺：先将苯胺与酸（四种酸）反应生成可溶性的苯胺盐，然后再加入过硫酸铵合成聚苯胺，计算比较四种酸合成聚苯胺的产率。聚苯胺分子结构含有苯环，使其具有很强的刚性，分子间相互作用力很大，很难溶解于大部分溶剂中。用三甲基亚峰溶剂可以部分溶解聚苯胺，溶解率达20%。聚苯胺(PANI)是一种分子合成材料俗称导电塑料。它是一类特种功能材料具有塑料的密度又具金属的导电性和塑料的可加工性。采用压片对其进行压片并对其测量电阻值。 关键词：聚苯胺合成产率溶解性电阻值 绪论： 聚苯胺，高分子化合物的一种，具有特殊的电学、光学性质，经掺杂后可具有导电性。在电子工业、信息工程、国防工程

等的开发和发展方面都具有多种用途。聚苯胺的电活性源于分子链中的P电子共轭结构：随分子链中P电子体系的扩大，P成键态和P*反键态分别形成价带和导带，这种非定域的P 电子共轭结构经掺杂可形成P型和N型导电态。不同于其他导电高分子在氧化剂作用下产生阳离子空位的掺杂机制，聚苯胺的掺杂过程中电子数目不发生改变，而是由掺杂的质子酸分解产生H+和对阴离子（如Cl-、硫酸根、磷酸根等）进入主链，与胺和亚胺基团中N原子结合形成极子和双极子离域到整个分子链的P键中，从而使聚苯胺呈现较高的导电性。这种独特的掺杂机制使得聚苯胺的掺杂和脱掺杂完全可逆，掺杂度受pH值和电位等因素的影响，并表现为外观颜色的相应变化，聚苯胺也因此具有电化学活性和电致变色特性。聚苯胺经一定处理后，可制得各种具有特殊功能的设备和材料，如可作为生物或化学传感器的尿素酶传感器、电子场发射源、较传统锂电极材料在充放电过程中具有更优异的可逆性的电极材料、选择性膜材料、防静电和电磁屏蔽材料、导电纤维、防腐材料等等。 将聚苯胺分别与四种酸混合，制备苯胺盐，在加入过硫酸铵搅拌3个小时制备聚苯胺。再将制备好的聚苯胺进行压片测量电阻，取少量聚苯胺溶解计算溶解率，制备涂料。

实验六 对硝基苯胺的制备

实验六 对硝基苯胺的制备（一） 一、实验目的 了解芳香族硝基化合物的制备方法，尤其是由芳胺制备芳香族硝基化合物的方法。 二、实验原理 主反应： +CH 3COOH O 2N NH 2H 2SO 4H 2SO 4H 2O +O 2N NHCOCH 3H 2O ++O 2N NHCOCH 3HONO 2 NHCOCH 3 副反应： +CH 3COOH NHCOCH 3NO 2H 2SO 4H 2SO 4 H 2O +NHCOCH 3H 2O ++NH 2HONO 2 NHCOCH 3 三、实验药品 乙酰苯胺5g （0.037mol ），硝酸（d =1.40）2.2mL （0.032mol ），浓硫酸，冰醋酸，乙醇，碳酸钠，20%氢氧化钠溶液。 四、实验仪器 锥形瓶，烧杯，滴管，抽滤装置。 五、实验步骤 1．对硝基乙酰苯胺的制备 在100ml 锥形瓶内，放入5g 乙酰苯胺和5mL 冰醋酸[1]。用冷水冷 却，一边摇动锥形瓶，一边慢慢地加入 10mL 浓硫酸。乙酰苯胺逐 渐溶解。将所得溶液放在冰盐浴中冷却到0～2℃。 在冰盐浴中用2.2mL 浓硝酸和1.4mL 浓硫酸配置混酸。一边摇动 锥形瓶，一边用吸管慢慢地滴加此混酸，保持反应温度不超过5℃ [2]。 从冰盐浴中取出锥形瓶，在室温下放置30min ，间歇摇荡之。在搅 拌下把反应混合物以细流慢慢地倒入20mL 水和20g 碎冰的混合物 中，对硝基乙酰苯胺立刻成固体析出。放置约10min ，减压过滤， 尽量挤压掉粗产品中的酸液，用冰水洗涤三次，每次用10mL 。称 取粗产品0.2g （样品A ），放在空气中晾干。其余部分[3]用95%乙醇进行重结晶[4]。减压过滤从乙醇中析出的对硝基乙酰苯胺，用少许冷乙醇洗涤，尽量压挤去乙醇。将得到的对硝基乙酰苯胺（样品B ）放在空气中晾干。 将所得乙醇母液在水浴上蒸发到其原体积的2/3。如有不溶物，减压过滤。保存母液（样品

化学实验报告 聚苯胺的合成及表征

聚苯胺的合成及表征 （省市师学院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)、过硫酸铵(APS)(分析纯，AR 天津市科密欧化学试剂)、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）、N,N-二甲基甲酰胺（分析纯AR，光华科技股份）、二甲基亚砜（分析纯AR，光华科技股份）、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，并且极限制了聚苯胺的应用。通过结构修

苯胺行业发展

苯胺行业发展 1.概述 苯胺作为一种有机原料中间体，广泛应用于合成材料、橡胶助剂、染料、颜料、医药及其它有机化工产品生产。近年来，由于全球聚氨酯原料二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）需求增长，便成为苯胺的主要消费领域。 据统计，全球2004年苯胺产能377.3万t/a，同年产量为231.5万t，表观消费量为224.0万t。 2.生产技术现状及进展 世界苯胺工业始于1857年，采用硝基苯铁粉还原法，该法设备庞大、腐蚀严重、铁粉耗用量大、"三废"污染严重，一直到上世纪50年代，才被硝基苯催化加氢法所取代。目前该法已占苯胺总产能的85％，苯酚氨化法和铁粉还原法分别占10％和5％。 2.1 硝基苯铁粉还原法 采用间歇式生产，在盐酸介质和约100℃下将硝基苯还原成苯胺。苯胺收率为95％～98％。由于该法可副产氧化铁颜料，所以我国仍有少数小装置采用此法。 2.2 苯酚氨化法 该法由美国Halcon公司在1962年开发成功，日本三井油化于1970年首次实现工业化。该法以氧化铝-硅胶为催化剂，苯酚和氨在370℃、1.7MPa下的固定床反应器中进行氨化反应，同时联产二苯胺。苯酚转化率和苯酚选择性都为98％，工艺简单、"三废"污染少。不足之处是原料苯酚价格波动大，因而产品生产成本也随之波动。另外，能耗也高于硝基苯催化加氢法。 2.3 硝基苯催化加氢法 该法有3种不同的技术，即固定床气相催化加氢、流化床气相催化加氢和液相催化加氢。 固定床气相催化加氢工艺在200～300℃和1～3MPa下进行，苯胺选择性大于99％。该工艺技术成熟，反应温度低，设备及操作简单，投资也少。不足之处是反应压力较高，还需定期更换催化剂。目前国外大多数苯胺厂商（如Lonza、Bayer等公司）仍采用该工艺。其中Lonza公司以Cu/浮石为催化剂，进料温度为215℃，H2与硝基苯摩尔比为100:1，催化剂再生周期为6个月；Bayer公司