化工原料偏苯三酸酐的生产方法有哪些？

　　偏苯三酸酐最早是由四烷基苯经气相氧化制均苯四甲酸二酐时，作为副产物被发现的。目前，其生产方法主要有偏三甲苯硝酸氧化法、偏三甲苯气相氧化法、偏三甲苯液相空气氧化法和MGC法。

　　偏三甲苯硝酸氧化法：在1.5～3.0 MPa、180～205 ℃条件下，偏三甲苯用稀硝酸氧化生成偏苯三甲酸，偏苯三甲酸进一步加热脱水制得偏苯三酸酐，反应方程式为：

　　该法工艺简单，容易操作，收率达90%，产品纯度可达98.5%，但腐蚀严重，对设备材质要求高，另外三废问题也较严重。德国Saarbergwerk公司曾于1970年采用该法实现工业化生产，但因成本高，三废严重，操作危险而停产，我国北京焦化厂等也曾采用此法进行过小规模生产。目前该法已基本上被淘汰。

　　偏三甲苯气相空气氧化法：偏三甲苯气相空气氧化法由日本触媒化学工业株式会社研究开发，采用以含钒、钛、磷的化合物为催化剂，偏三甲苯发生氧化反应生成偏苯三甲酸，偏苯三甲酸再经脱水生成偏苯三酸酐。该方法具有工艺简单，设备投资省等优点，但由于所用催化剂选择性差，收率低，目前还没有工业化生产的报导。

　　偏三甲苯液相空气氧化法：该法最早由美国中世纪（Mid-Century）公司开发成功，简称MC法。1962年美国Amoco公司首先采用该法实现了工业化生产，故又称为Amoco法。该法以醋酸为溶剂，以含有钴、锰金属组分和溴化物的可溶性物质作催化剂，在200 ℃、2.0 MPa压力下，用空气将偏三甲苯氧化生成偏苯三甲酸，偏苯三甲酸再脱水生成偏苯三酸酐。以偏三甲苯计的偏苯三酸酐收率可达130%，产品纯度达99%。反应方程式为：

　　该方法具有原料较易获得，原料及公用工程消耗低，腐蚀小，三废问题较易解决等优点，是目前国内外工业上生产偏苯三酸酐的主要方法。其工艺过程主要包括氧化反应，溶剂浓缩和脱水成酐三部分。 

　　MGC法：MGC法是以间二甲苯为原料，生产工艺主要由芳香醛的生产和水溶液氧化两部分组成。在液体超强酸HF-BF3催化下，与CO进行甲酰化反应生成2，4-二甲基苯甲醛（又名芳香醛），然后在水溶液中，以溴化锰和溴化氢作为催化剂，于200～220 ℃、1.96～2.94 MPa下，用空气将2，4-二甲基苯甲醛氧化生产偏苯三甲酸，偏苯三甲酸再经脱水制得偏苯三酸酐。工艺流程见图2所示，主要反应方程式为：

　　该方法具有原料较易获得，原料及公用工程消耗低，腐蚀小，三废问题较易解决等优点，是目前国内外工业上生产偏苯三酸酐的主要方法。其工艺过程主要包括氧化反应，溶剂浓缩和脱水成酐三部分。

　　与传统的偏三甲苯液相空气氧化制偏苯三酸酐相比，该方法具有原料便宜易得，反应过程连续进行，易于实现自动化控制。反应过程以水为溶剂，不存在溶剂挥发损失，也不存在容易蒸汽爆炸的危险，水溶液和反应生成的水容易分离，可节约设备投资费用，简化了溶剂回收系统等优点，不足之处是反应在水溶液中高温氧化，氧化设备必须采用昂贵的镍系或钛、锆系合金制作，增加了工程的投资。另外，芳香醛的制备和水溶剂氧化均使用强酸性催化剂，腐蚀严重。

偏苯三酸酐的用途

　　用于制造聚酯树脂及聚酰亚胺树脂、水溶性聚酯树脂、水溶性聚氨酯树脂、增塑剂和水溶性氨基醇酸

　　树脂、环氧树脂固化剂以及高级航空润滑油、电力电容器浸渍油、粒料粘结剂、施胶剂、消烟剂、瞬时粘结剂及TOTM等。