苯酚生產方法的比較分析綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u7643苯酚生產方法的比較分析綜述 1230911.1苯酚生產方法的比較 131931.1.1磺化法 132431.1.2氯化法 282461.1.3拉西法（氧氯化法） 2239671.1.4環己烷法 3245701.1.5苯直接氧化法 32811.1.6甲苯氧化法 3238971.1.7異丙苯法 484921.2本設計工藝流程介紹 4苯酚生產方法的比較磺化法最早合成苯酚的方法是磺化法，早在1923年，美國的孟山都公司就已經開始研制投產。碘化法是將苯在濃硫酸的條件下發生磺化反應，生成苯磺酸，再將生成的苯磺酸與亞硫酸鈉反應，此反應會生成苯磺酸鈉，再將苯磺酸鈉用氫氧化鈉堿熔生成苯酚鈉，最后苯酚鈉經過酸化生成苯酚。下面是最后一個反應的方程式[6]。此種方法適用于中小規模的生產，因為這種生產模式設備簡單，產率較高。但需要消耗大量的濃硫酸和燒堿，而且對設備的腐蝕相當嚴重，且副產大量的亞硫酸鈉，利用價值很小，且造成很大的污染。因此，這種方法在國際上已經淘汰，不再發展。氯化法用氯苯水解法合成苯酚的方法在1924年由美國道化公司研制。這種方法是讓苯與氯氣氧化生成氯苯，再將得到的氯苯在高溫高壓和催化劑的條件下與稀堿水發生水解反應生成苯酚鈉，再將苯酚鈉酸化生成苯酚[8]。反應方程式如下：此種方法需要大量的氯，這些氯主要來源于電解食鹽水，因此耗能較大：反應中有HCl存在，腐蝕相當嚴重：水解條件相當苛刻，溫度要達到400℃，壓強高達30Mpa，能耗大。雖然在污染問題上得到了一定的改善，取代了磺化法，但仍舊沒有被廣泛采用。拉西法（氧氯化法）這種方法被稱為拉西法的原因是這種方法首先由德國的拉西研究。它是對氯化法的改良。這種方法是鹽酸、苯、和空氣的混合物在固體氯化銅作為催化劑的條件下發生氧化反應，生成氯苯，再將氯苯通過熱水蒸汽，水解成苯酚和鹽酸。在此反應中，鹽酸可以反復利用[9]。反應方程式如下：此種方法操作條件溫和，但HCl有水存在時腐蝕性特別嚴重，溫度大于150℃時，用搪瓷材料防腐已經不夠了，維修費用較高,所以應用不廣泛。環己烷法美國科學設計公司采用苯和氫生成環己烷，環己烷在催化劑的作用下被空氣氧化成環己醇，環己醇再脫氫生成苯酚[10]。反應方程式如下：此法所需的氫由脫氫反應生成，并循環使用，原料只需要苯和空氣，來源豐富。這種方法如果工業化成功，將是很好的方法。澳大利亞的孟山都公司小試成功，建成了2萬噸/年的工廠，但后來又改成了異丙苯法，此法沒有實現工業化。苯直接氧化法苯在催化劑作用下直接被氧化生成苯酚[11]。反應方程式如下此法一步完成，反應簡單，但催化劑選擇性低，中間產品復雜，且產品收率較低。這種方法經過多年的研究依舊未實現工業化。如果能夠找到合適的催化劑和反應條件，那么此種方法的工業化將不再是夢。甲苯氧化法1955年，美國開發了甲苯氧化法，這種方法是唯一一個不需要以苯為原材料的方法。這種方法是以甲苯為原材料，以銅鹽為催化劑，以空氣作為氧化劑生產苯酚[12]。反應方程式如下：1978年美國魯姆斯公司提出了以甲苯為原料的氣相苯甲酸脫羧基法制苯酚的新工藝，它克服了液相法副產焦油和殘渣多的缺點。國際上此法與異丙苯法是目前競爭最激烈的。但在理論上，脫羧降解要盡量少用，因為能源利用不合理。在國外，甲苯較便宜，比苯便宜20%~30%，它的成本較低，具有很強的競爭力。而在我國。甲苯和苯價格相當，此法使用較少[13]。異丙苯法雖然異丙苯法發展時間比較晚，幾十年就得到了迅速的發展。具體方法是苯和丙烯以AlCl3或固體磷酸為催化劑，進行烷基化反應（工業上又稱烴化反應）生成異丙苯，異丙苯在液相加熱，通入空氣，進行催化氧化而生成過氧化氫異丙苯，再用酸分解成苯酚和丙酮[14,15]。具體反應方程式如下：①烴化反應②氧化反應③酸分解此種方法腐蝕明顯減輕，污染也減輕，技術也相當成熟。原材料可以來原十分豐富，可以來自于石油煉制的副產物。本設計工藝流程介紹本設計采用異丙苯法生產苯酚，以異丙苯和空氣（主要含氧氣和氮氣）為原料生產苯酚。原料異丙苯用異丙苯原料泵P101增壓后，經過E101產物原料換熱器，E102原料預熱器后與富氧空氣（O225%）通入氧化反應器R101，發生氧化反應生成過氧化氫異丙苯、二甲基芐醇等。反應器設有氣液相兩個出口，反應氣經過E103反應氣冷凝器水冷后去閃蒸罐V104氣液分離，氣相送往尾氣吸收工段，液相送往異丙苯回收工段，反應液換熱后進入異丙苯回收塔T101,塔頂回收異丙苯并排除不凝氣，塔底進入T0102脫重塔，脫除副反應產生的二甲基芐醇等重組分，塔頂過氧化氫異丙苯經冷凝器E0201換熱后，由泵P0201送往反應器R0201，反應生成苯酚和副產物丙酮，反