菲醌合成的綠色工藝研究.pdf

1、我省擁有豐富的煤炭資源，每年生產(chǎn)大量的煤焦油，而菲是煤焦油中含量較多的組分之一，菲的開發(fā)利用歷來是人們重視的研究課題。到目前為止，已經(jīng)提出多條菲的可利用途徑，其中從菲制取菲醌是重要途徑之一。菲醌是用途很廣的重要中間體，由菲合成菲醌具有可觀的經(jīng)濟效益。合成菲醌的方法雖然很多，但這些方法中不是由于技術(shù)問題，就是由于成本太高或是由于存在著嚴重的污染問題，致使難以實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。鑒于菲醌合成中的諸多問題，因此把開發(fā)低成本、無污染的菲醌合成

2、新工藝作為本論文的研究課題。 本文采用液相催化氧化法，以工業(yè)菲為原料，重鉻酸鹽為氧化劑，水為介質(zhì)，季銨鹽為相轉(zhuǎn)移催化劑，在酸性條件下研究了菲醌的合成。主要從以下四個方面進行了研究:第一，氧化劑和催化劑的選擇；第二，通過均勻?qū)嶒灒芯苛搜趸瘎┯昧?、催化劑用量、溶液酸度、反?yīng)時間和反應(yīng)溫度等因素對菲醌收率的影響，確定菲醌合成的最佳條件；第三，研究并建立了測定母液主要成分的分析方法，即用氧化還原滴定法測定其中鉻(Ⅲ，Ⅵ)的含量；用電位

3、滴定法測定酸的含量，其中加入六偏磷酸鈉來消除其Cr3+對測定結(jié)果的干擾；第四，在最佳條件下，進行了母液的多次循環(huán)利用和回收副產(chǎn)物的實驗。實驗發(fā)現(xiàn)，隨著循環(huán)利用的次數(shù)的增多，母液粘稠度越來越高；在分析導(dǎo)致母液粘稠因素的基礎(chǔ)上，提出了萃取一結(jié)晶法，解決母液的粘稠問題。 結(jié)果表明:采用重鉻酸鉀作氧化劑，可以使母液與三價鉻副產(chǎn)物容易分離，實現(xiàn)母液的循環(huán)利用；在實驗所用的三種季銨鹽中，十二烷基三甲基氯化銨的相轉(zhuǎn)移催化效果最好；在影響產(chǎn)物收

4、率的各個因素中，反應(yīng)體系的酸度和氧化劑的用量這兩個因素對菲醌收率影響較大；母液粘稠是制約母液多次循環(huán)利用的關(guān)鍵，萃取—結(jié)晶法可以降低母液粘稠度和促進三價鉻副產(chǎn)物析出，使母液循環(huán)利用不斷進行下去；在最佳條件下，母液每次循環(huán)的產(chǎn)物收率可達80％以上；三價鉻副產(chǎn)物，經(jīng)XID測定為十二水合硫酸鉻鉀；在含大量Cr3+的反應(yīng)母液中用電位滴定法測定酸的含量是相當困難的，通過在待測液中加入一定的六偏磷酸鈉，可以消除Cr3+的干擾，較準確地測定母液的酸度