苯乙醇的生产工艺

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1、前言B苯乙醇，又名2苯乙醇，是一种具有温和玫瑰香味的无色粘稠液体】, 是一种多功能的精细化学品2，已被广泛地用于配制食品、烟草、肥皂及化妆品 香精P1。就世界范围来说 B 一苯乙醇虽然是一个小吨位产品，但由于它具有淡雅、细 腻、持久、玫瑰香味的芳香族香气，因此广泛应用于香水、化妆品、食品等行业， 此外2-苯乙醇在医药中间体及精细化工等行业也有重要的开发价值。（又名 2 一 苯乙醇,PEA ）是一种具有玫瑰花香的芳香醇，广泛应用于医药食品、化妆品、烟 草和日化用品等产业中。8-苯乙醇是芳香族化合物中最重要的香料品种，自 1876 年 Radziesewski 合成 B 一苯乙醇以来，因它具有淡雅

2、细腻的玫瑰香味，且其香 气轻柔甜和,应用逐渐广泛平3。B 一苯乙醇可用于玫瑰、焦糖、蜂蜜和其它果香型食品香精及各种酒用香精 和烟用香精的配制,也是玫瑰和其它植物风味中不可缺少的物质，对碱的稳定使 得它能专门地用于肥皂香料中,在食品中常常添加微量的 B 一苯乙醇以增强其 香味，例如软饮料、糖果、饼干等。B 一苯乙醇具有用量少、作用大的特点4, 目前它在全球的使用量仅次于香兰素5。B 一苯乙醇作为杀菌剂已在医药行业中应用多年,浓度介于 2 一 3 创 L 的 B 一苯乙醇能完全抑制多种细菌和真菌的生长，例如 B 一苯乙醇被认为是细菌细 胞内大分子物质合成的抑制剂6，它能通过特殊的作用机制抑制了大肠

3、杆菌中蛋 白质和RNA的合成7-叽另外，B 一苯乙醇还具有重要的药用研究价值，如它是人 与动物神经活动中的重要物质9-10。B 一苯乙醇是生产其衍生物的重要原料，它的酯、尤其是乙酸苯乙醋，也是 具有很高价值的香料物质11。在我国一苯乙醇主要应用于医药食品、化妆品、烟草和日化用品等产业中如： 饮料、面包、饼干、口香糖等。尽管中国”一苯乙醇发展很快，但与国际水平相 比仍存在较大差距。一是总体上装置规模小，设备简陋，自动化程度低；二是产 品质量较低，高档次产品例偏小；三是整体工艺技术水平低，尤其在基础理论研 究方面几乎是空白。目前，国内除引进装置外，其余厂家均以低档次的工业级” 一苯乙醇为主，不能满

4、足日益增长的高品质”一苯乙醇的需求。因此，立足我国 国情对现有一苯乙醇装置进行改造，开发出具有中国特色的高品质”一苯乙醇产 品生产工艺，做到产品多元化、精细化、高纯化，尤其是具有高附加值产品的” 一苯乙醇，既可满足国内外市场，又可创造较大的经济效益。中国有什苯乙醇 生产厂家近40家，其中规模比较大的企业主要有北京安瑞奇化学科技有限公司、 罗田县宏硕化工有限公司、西亚试剂（生产型企业）和百顺（北京）化学科技有 限公司 等。2011全球年需求量超过一万吨，可见季戊四醇的用途非常广泛，在 我国尚待进一步开发其应用领域，具有较好的市场前景12目前全球市场上化学合成的B 苯乙醇价格约为3.50$/kg1

5、3，据预测14-15： 2011年B 苯乙醇的市场约26亿元，年增幅4%左右。随着发展中国家零食、 软饮料和快餐等行业的蓬勃发展，这些国家对B 苯乙醇需求量逐年上升，年 增幅 8%左右。可见,未来几年 B 一苯乙醇的市场需求量不断扩大。本设计主要的研究内容是年产5吨B 苯乙醇的生产工艺，简单概述了 B 一苯乙醇近年来的生产技术进展并对其市场前景进行了预测，对其工艺选择、工 艺计算、设备选型、安全生产进行了详细阐述。1 总论1.1 概述B苯乙醇发现于1876年，主要用于香水、化妆品、食品、医药中间体及 精细化工等行业。工业合成B苯乙醇主要采取以下三种路线：以甲苯为原料， 先经氯化生成氯化苄，然后

6、和氰化钾反应转变成苯乙腈，再还原为苯乙胺，最后 转变为苯乙醇l41,本法使用了毒性很大的氰化物，且反应步骤多、工艺复杂， 不适合中小企业采用；以苯乙烯为原料，先经催化氧化生成苯环氧乙烷，再经催 化氢化生成B苯乙醇，此法采用催化氧化和催化加氢工艺，对设备要求苛刻， 装置投资大，难于在中小企业中实行阁；以苯为原料，环氧乙烷通FriedelCrafts 反应与苯作用得到苯乙醇，该法虽然副产物多，但是生产工艺简单，设备要求低， 投资少，适合于中小企业.因此提高环氧乙烷法制备B苯乙醇收率有很重要的 研究价值。目前主要生产方法有苯一环氧乙烷合成法和氧化苯乙烯加氢法，国际 市场上苯一环氧乙烷合成法产品占40

7、，氧化苯乙烯加氢法产品占60。苯一环 氧乙烷合成法产品所含微量杂质不同，香气差异较大，大多不能用于香料，国内 主要采用氧化苯乙烯加氢法，而苯一环氧乙烷合成法生产的B 苯乙醇产品质量 尚未达到标准。B苯乙醇又叫2-苯乙醇(2-Phenylethanol),英文简称2-PE,分子式C H 0,8 10 外观为无色粘稠液体，是一种多功能的精细化学，在食品、日化和轻工等领域有 着广泛的应用。全球需求量已超过万吨。生产的主要厂家有美国瑙达公司, 日本 玉丰香料公司、住友化学工业公司和高砂香料公司。日本产量约占世界的一半。 中国B苯乙醇发展迅速，不仅产能快速增加，而且生产技术也取得较大进步。 但是由于我国

8、B苯乙醇产业发展较晚，因此与与国际水平相比仍存在较大差 距。B苯乙醇的用途非常广泛，在我国尚待进一步开发其应用领域，具有较好 的市场前景。我国目前B苯乙醇的年产量年约800吨，生产厂家主要有上海联合 香料厂, 锦州石油六厂等。1.2 B苯乙醇的物化性质1.2.1产品说明B 苯乙醇是一种芳香醇，又名2 一苯乙醇（2 phenylethanol, B phenyle thanol,pEA）,分子式C HO,其分子结构如图IT。10 8图1-1 fl-苯乙醇分子结构Fig.l IThestruetureof B Phenylethanol1.2.2物化性质B 一苯乙醇在常温下是无色透明的液体，呈现玫

9、瑰花特有的香气，沸点 219.8C,冰点-27C，闪点102C,相对密度1.0202,相对折光指数1.5325,空气中 阈值12 24ug/L，水中阈值1000ug/L,常温常压下1L水可溶解19gB 一苯乙醇 对酸、碱稳定，能与氯化钙反应形成结晶产物、常用这一性质对其纯化。易溶于 醇、醋、醛和苯等有机溶剂中。B 一苯乙醇的急性毒性数据：口服LD 1.8g/kg（大鼠）,皮试LD 5 一 10mL/kg5050（豚鼠）17T8。B 一苯乙醇是一种具有淡雅细腻玫瑰香味的芳香醇，存在于很多花和植物 的精油中，如玫瑰、风信子、茉莉、水仙、百合等生产中涉及发酵的食品也含有 B-苯乙醇，如茶叶、可乐、咖

10、啡、白酒、奶酪以及酱油等19。B 一苯乙醇是玫 瑰香型香气的基本组分，并且它还具有协合及增效作用，也是丁香、橙花、依兰、 风信子、铃兰等多种香型配方的基底成分20,因此它的应用很广泛。1.3主要用途及市场预测1.3.1主要用途最早的2-苯乙醇的市场数据可以追踪到1990年1。当时，全球每年生产2- 苯乙醇的产量估计在7000 t 5,54，其用途如下：6000 t用于香水行业，10 t用于 香味调味应用和剩下的990 t用于合成反应产物如酯类等1。随着2-苯乙醇生产 工艺的成熟，其应用领域也在不断拓展，未来全球的市场需求也会不断增加。2-苯乙醇除了主要用做香料，2-苯乙醇的最大用途就是以香料成

11、分添加进香 水化妆品以及洗涤行业中，源于其淡雅、细腻而持久的香型。2-苯乙醇在许多食 品中也作为特征香味化合物来满足其香味要求，尤其在发酵食品中广泛存在，如 白酒、啤酒、巧克力饮料、咖啡、面包、果汁和酱类27。2-苯乙醇是酒精饮料中 重要的高沸点香气成分，广泛存在于各种酒精饮料中55,56；比如黄酒、啤酒、白 酒。2-苯乙醇是稻米黄酒的特有成分57,是黄酒中香气物质的重要成分，Tao Luo 等人利用气象色谱-质谱法(GC-MS)对大约十种中国米酒进行检测分析其中的挥 发性和半挥发性物质，发现在所有检测到的芳香族化合物中，2-苯乙醇的浓度最 高，其含量从最低的1.333 mg到最高的16.71

12、1 mg不等悶。2-苯乙醇不仅存在于 黄酒中，在白酒中也广泛存在，也是白酒风味的重要组成部分。苯乙醇还是一种重要的医药中间体，由2-苯乙醇合成其它重要的医药产品， 例如苯乙醇苷、羟基苯乙醇等是许多药物的有效成分22,58-60。此外，2-苯乙醇还广泛应用于精细化工行业来生产其衍生物。虽然当期苯乙醇价 格高于苯乙烯的价格，随着石油化石资源的短缺，利用可再生资源合成的苯乙醇 合成苯乙烯在材料行业中具有重要的应用前景。1.3.2 产品的市场预测目前全球市场上化学合成的B 苯乙醇价格约为3.50$/kg，年需求量超过 一万吨，2011年B 苯乙醇的市场约26亿元，年增幅4%左右。随着发展中国 家零食、

13、软饮料和快餐等行业的蓬勃发展，这些国家对B 苯乙醇需求量逐年 上升，年增幅8%左右。2 生产工艺设计2.1 生产方法2.11原料及中间物料2.1.1.1 苯在常温下为一种无色、有甜味的透明液体，并具有强烈的芳香气味。苯可燃， 有毒，也是一种致癌物质。苯是一种碳氢化合物也是最简单的芳烃。它难溶于水， 易溶于有机溶剂，本身也可作为有机溶剂。苯是一种石油化工基本原料。苯的产 量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。苯具有的环系叫 苯环，是最简单的芳环。苯分子去掉一个氢以后的结构叫苯基，用Ph表示。因 此苯也可表示为PhH。分子式：C6H6,分子量：78。熔点：5.51C,沸点：80.

14、1C。 在水中的溶解度0.18g/100 ml水，相对密度（水=1 ）为0.8786。苯是染料、塑料、合成橡胶、合成树脂、合成纤维、合成药物和农药等的重 要原料，也是涂料、橡胶、胶水等的溶剂，也可以作为燃料。2.1.1.2 环氧乙烷（氧化乙烯、 epoxyethane、 ethyleneoxide）常温常压下为无色易燃气体，低温时是无色易流动液体。香气：有乙醚气味， 高浓度有刺激臭味，具有有温和麻醉性。12C以下液化，能还原硝酸银。久贮会 起聚合反应而生成 多种物质 的 混合物 。 溶于水、 乙醇、 乙醚。相对 密度 （d204）0.8694。熔点-111C。沸点 10.7 C。折光率（n7D

15、）1.3597。闪点-18C。蒸气 能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限3.678%（体积）。易燃。中等毒，半数致 死量（大鼠，经口 ）330mG/kG。经试验表明，对实验动物有潜在致癌作用。能高 度刺激眼和粘膜，高浓度时可引起肺。环氧乙烷是重要的有机合成原料之一。用于制造乙二醇、合成洗涤剂、乳化 剂、非离子型表面活性剂、抗冻剂、增塑剂、润滑剂、杀虫剂以及用作仓库熏蒸 剂。2.1.1.3 氢氧化钠（烧碱、火碱、苛性钠）纯的无水氢氧化钠为白色不透明的固体，质脆易溶于水并放出大量的热，在 空气中易潮解，且吸收co2,它对许多物质都有强烈的腐蚀剂。分子式：NaOH, 分子量：40。熔点：318.4C，

16、沸点：1390C。相对密度（水=1 ）为2.12。本品 不燃烧，易溶于乙醇，甘油，不溶于丙酮。其产品可分为固体烧碱（固碱），液 体烧碱（液碱）及片状烧碱（片碱）。本品的溶液为无色。2.1.1.4 硫酸纯硫酸是一种无色无味油状液体。常用的浓硫酸中 H2S04的质量分数为 98.3%,其密度为1.84g cm-3,其物质的量浓度为18.4mol L-1。98.3%时，熔 点：10C ；沸点：338C。硫酸是一种高沸点难挥发的强酸，易溶于水，能以任 意比与水混溶。浓硫酸溶解时放出大量的热，因此浓硫酸稀释时应该“酸入水， 沿器壁，慢慢倒，不断搅”。2.1.1.5无水氯化钙无色立方结晶，一般商品为白色或白色多孔块