浅谈苯甲醛的生产工艺和改进措施

浅谈苯甲醛的生产工艺和改进措施【摘要】苯甲醛是一种重要化工品，在工业生产中有重要的应用，本文从苯甲醛在国内外的生产概况进行阐述，对现有车间苯甲醛的生产工艺及有关生产技术改进措施作了介绍，最后对苯甲醛在市场上的前景做了相关的展望，并对它的处置储存、用途和处理措施进行详尽的阐述，让人们更加详细的了解苯甲醛这种产品的性能，为今后的产业发展奠定基础。

【关键词】苯甲醛；生产工艺；改进措施苯甲醛又称为苦杏仁油，它是一种无色或微黄色透明的液体，闻起来具有苦杏仁的气味。

熔点-26℃，沸点179℃，闪点4℃，它常用于食品、化妆品、医药及肥皂中的香料。

如果将之蒸发，它的蒸气有温和的麻醉作用，应避免与皮肤或眼睛接触。

苯甲醛是工业最重要的芳香醛，其用途广泛，主要用于生产桂酸、月桂醛和品绿等，也是苯甲醇、苯胺、苯甲酮和杀虫剂最基些医药产品、塑料添加剂的最基估特的甜味、芳香味和杏仁气味，因出也是合成香精香料的一种重要中间体。

1 苯甲醛的国内外生产概况在国内，目前，在化学工业中，应用最广泛的是苯甲醛及其衍生物，他们都是重要的有机中间体，现在国内市场上对苯甲醛的需求量不断增大，大力开发高附加值产品苯甲醛，不仅可以提升企业在市场中的影响力，同时也可以为企业带来良好的经济效益。

目前我国苯甲醛生产企业有浙江、江苏、武汉、天津市等地的10多家生产企业[1]，总生产能力为18000t。

现在我国生产的苯甲醛的企业，大部分是由苄叉二氯工艺生产，其产品中都含有氯化物，大家都知道，氯化物是有毒的中间体，所以这就在一定程度上限制了苯甲醛其它方面的用途，如应用于香料和医药工业中，然而医药和香料工业消费的苯甲醛约占我国苯甲醛总消费量的46%，目前在国内的石家庄化纤公司主要以甲苯为原料，生产不含有氯化物的苯甲醛，因此，该公司拥有非常可观的市场前景，它的独特性和其生产能力为它在未来的国内市场中处在更有利位置创造了条件。

石家庄化纤公司生产苯甲醛的装置主要由巴陵有限公司设计院承担设计的，是国内生产规模最大的苯甲醛装置，生产出苯甲醛纯度99.8%以上的优质产品。

该设计在天津大学工艺包基础上进行。

石家庄化纤公司苯甲醛装置依托原有的甲苯氧化装置，以甲苯为原料直接氧化生产的苯甲醛和苯甲酸混合物中，分馏提取出优质苯甲醛。

据预测，我国苯甲醛的年消费量将以7%的速度递增。

美国苯甲醛的主要生产厂家为BFGoodrich Kalama公司，该公司甲苯氧化生产苯甲酸装置联产苯甲醛，苯甲醛生产能力为8000t/a，据称拟再扩产7000 t/a的生产能力。

在国外，据查荷兰DSM是全球苯甲醛最大的生产商，其苯甲醛生产能力为3万t/a。

该公司产品主要用于香料、医药、染料及合成其他产品等各个领域。

比利时泰桑德乐公司有一套7000t/a的装置，该公司产品主要用于医药和化妆品工业，部分用于食品工业。

全球苯甲醛的消费情况为欧洲占52%，美洲占22%，亚洲及世界其他地区占26%。

消费结构为医药30%，香精香料占30%，农用化学品占25%，其他占15%。

由此可见，苯甲醛在国内和国外都有很重要的用处。

2 苯甲醛的生产工艺流程苯甲醛的合成工艺主要有以下5种：苯甲醇氧化法、甲苯直接氧化法、间接电化学氧化法、苯甲酸加氢还原法和苄叉二氯水解法。

苄叉二氯可以分别通过苄川三氯加氢和甲苯光氯化得到，苄叉二氯水解后及制得苯甲醛[2]。

目前国内大部分苯甲醛产品是以生产氯化苄的副产品苄叉二氯为原料，由于副产品苄叉二氯含量较低，分离后纯度波动大，用其制备苯甲醛的工艺条件难以控制，收率和产量也受到限制。

合成路线如下。

①二氯苄、三氯苄合成■②二氯苄水解生成苯甲醛图1 三氯甲基苯、苯甲醛、中间产品二氯苄流程图由于这种工艺流程会产生副产品，因此经过对工艺流程进行改进，主要生产方法为：苯甲醛是采用先精馏残液、水解、碱解、蒸馏四个工序。

苯甲醛采用衬塑钢桶或深色塑桶包装，也可用槽车运输，包装桶内充氮气，以防止其氧化生成苯甲酸。

下面详细介绍一下。

（1）精馏一定量的氯化苄残液用残液泵送入精馏釜；同时打开蒸汽喷射真空泵，使精馏塔的真空保持在-0.098MPa，缓慢打开精馏釜夹套蒸汽，经调节阀进入夹套，在真空下分离氯化苄和苄叉二氯，釜温140～160℃，为间歇精馏。

先蒸馏出的氯化苄重新回到氯化苄生产装置利用，大大降低了氯化苄产品的甲苯单耗，由以前的产品甲苯消耗0.79降至0.78，仅此一项每年可为公司增收190余万元。

经取样合格后，切换至后馏分，主要以二氯苄为主的后馏分，放入中间槽。

（2）水解反应后馏分苄叉二氯由中间槽进入水解釜，加入水解催化剂氯化锌，发生水解，反应温度150～160℃，生成苯甲醛和氯化氢，水解气相经回流冷凝器回流，氯化氢气体去氯化氢尾气吸收处理。

水解取样结束后，降温至80℃，加催化剂并缓缓加入纯碱液，在100℃左右进行碱解反应。

从水解釜出来的油状苯甲醛粗品进入水洗釜中用水清洗处理。

（3）蒸馏苯甲醛粗品经水洗后进入蒸馏釜中减压蒸馏，-0.098～-0.1MPa，气相在冷凝器中冷凝，冷凝液进入油水分离器，待取样分析合格后，断开油水分离器，蒸馏冷凝器的冷凝液直接进入成品槽。

不合格则回蒸馏釜继续蒸馏[3]。

（4）氯化氢尾气吸收：水解工序不能冷凝的氯化氢气体经一级降膜吸收塔和填料塔用水吸收，制得可以出售的副产盐酸。

工艺过程见图2。

图2 苯甲醛生产工艺3 工艺改进措施3.1 精馏工序是非常关键的工序釜式间歇精馏是最常用的精馏方式。

此方式是一种比较灵活的生产工艺，生产其他精细化工产品的精馏塔也可以改用（如技改前的氯化苄生产装置的精馏塔），便于进行多用途精馏。

该方式的主要缺点是釜温高，精馏周期长，合格的苄叉二氯量少。

改进后的精馏仍为塔式精馏反应，但反应初期原料罐中加入一定配比的稳定剂，采用此法进行精馏，精馏效果明显，产品质量要比以前的方法好。

因为氯化苄在高温情况下，易发生自聚，产生大量焦油，不利于两种组分氯化苄和苄叉二氯的分离。

根据精馏进程，调节控制蒸汽压力大小，即开始时蒸汽压力较小，然后逐步加大蒸汽压力至适当量。

精馏时间大大缩短，由以前的12h，缩短至6h左右，其后馏分有效峰明显提高5～8个百分点，由于馏的长径比大（约为15～20），分离效果较好。

精馏过程中，管道和设备的清洁很重要。

精馏塔采用搪瓷设备，进入塔前的氯化苄残液管道也采用搪瓷管道。

特别是在停车检修或更换管道阀门以后，一定要对管道进行清理吹扫等工作，不得马虎，以防止含铁、锌等金属物质进入氯化苄残液，使精馏难以进行，从而引发氯化苄自聚反应，产生焦油，甚至造成精馏塔陶瓷波纹填料的堵塞。

要经常检查设备的搪瓷完好情况，防止影响精馏，甚至产生安全问题。

精馏温度应严格控制，防止温度过高，造成大量氯化苄自聚。

3.2 水解釜进料时，注意不能有水进到水解釜，确定无水后，按量加入催化剂氯化锌，因为当反应体系中有大量水存在时，催化剂氯化锌就会失活，使水解反应难以进行。

3.3 输碱泵在从低位槽向水解釜输送纯碱液过程中，由于有时需要的碱量很少，在出口阀关小的情况下，会引起泵出口压力过高而缩料，造成管道堵塞。

技术上可采用增设回路来达到循环的目的。

最有效的办法是采用高位槽输碱，即先将纯碱在低位槽配成一定的浓度，然后直接送入高位槽备用，便于调节[4-5]。

3.4 蒸馏采用耐腐蚀搪瓷填料塔，瓷质波纹填料。

填料的塔的高度要适中，塔过高阻力增大，会影响得率产量，而对产品质量几乎没有提高。

该蒸馏为减压蒸馏，真空度越高，越有利于产率的提高。

以前滑阀式或往复式机械真空泵可达到-0.095MPa以上的真空度，且功耗较低，但其缺点是少量腐蚀性物料气体进入机器，腐蚀、损坏设备。

必须经常更换机械油，机器也必须经常拆洗保养。

目前我们车间采用三级蒸汽喷射泵机组能达到高真空度要求，又达到环保的目的，且经久耐用，但在蒸馏系统空间较大、接点较多的情况下，难以达到高真空的要求。

此种情况下，苯甲醛车间现采用滑阀式真空泵和蒸汽喷射泵机组联合的办法，即滑阀式真空泵和汽水蒸汽喷射泵机组并联同时工作，短时间内达到高真空度后，关闭滑阀式真空泵，而由蒸汽喷射泵机组运行保持高真空度，直至蒸馏结束[4]。

在冬季，由于天气寒冷，生产苯甲醛的车间要尽早对成品管道采取一定的有效保温措施，防止苯甲醛产品氧化结晶，从而堵塞管道，影响车间的正常生产。

经过上述的改进措施，生产安全性明显提高，生产环境也大有改善。

生产效益得到提高，每批次氯化苄残液可多生产产品40kg以上。

按目前苯甲醛市场价1.2万元/t计算，每批次残液可直接产生经济效益0.04t×1.2万元/t=480元。

每月按40批次残液算，可为分厂产生效益480元×40=1.92万元，每年直接为公司创收1.92万元/月×12月=23.04万元。

4 苯甲醛在市场上的前景在医药行业中苯甲醛是合成药的重要中间体，如合成α-苯基甘氨酸、氯霉素、麻黄素、安息香、α-苯基苯并咪唑等。

苯甲醛的国内市场一直较活跃，其价格一直是稳中有升，并且出口形势看好，在各种香料、医药中间体、染料行业有较大的需求，具有很好的市场前景[4]。

通过苯甲醛在市场上的销售统计的调查，可以知道，多年来，为了立足国内市场，兼顾全球市场环境，并且结合苯甲醛行业的供需变化规律，苯甲醛的销路甚广，除了在国内销售，而且现在已经扩展了苯甲醛在国内企业的规模，并在全国各大城市的企业中都已经有生产厂家，有的甚至将之远销国外，这将为其的发展提供有利的保障。

5 苯甲醛处置储存操作注意事项：密闭操作，全面排风。

操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。

建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶耐油手套。

远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。

使用防爆型的通风系统和设备。

防止蒸气泄漏到工作场所空气中。

避免与氧化剂、酸类接触。

在氮气中操作处置。

搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。

配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

倒空的容器可能残留有害物。

储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。

远离火种、热源。

包装要求密封，不可与空气接触。

应与氧化剂、酸类、食用化学品分开存放，切忌混储。

采用防爆型照明、通风设施。

禁止使用易产生火花的机械设备和工具。

储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料[5]。

6 用途重要的化工原料，用于制月桂醛、月桂酸、苯乙醛和苯甲酸苄酯等，也用作香料，用作测定臭氧、酚、生物碱和位于羧基旁的亚甲基试剂，可作为特殊的头香香料，微量用于花香配方，如紫丁香、白兰、茉莉、紫罗兰、金合欢、葵花、甜豆花、梅花、橙花等中。

香皂中亦可用之。

还可作为食用香料用于杏仁、浆果、奶油、樱桃、椰子、杏子、桃子、大胡桃、大李子、香荚兰豆、辛香等香精中。

酒用香精如朗姆、白兰地等型中也用之，苯甲醛是除草剂野燕枯、植物生长调节剂抗倒胺的中间体。