活細胞催化劑

[拼音]：linben'erjiasuangan

[英文]：phthalic anhydride

簡稱苯酐；又名酞酸酐。無色針狀晶體，熔點131℃，沸點284.5℃，易昇華。工業上以鄰二甲苯或萘為原料生產。廣泛用於製造增塑劑（鄰苯二甲酸酯）、不飽和聚酯、醇酸樹脂等，也是一種重要的染料中間體。

1896年，德國巴登苯胺純鹼公司首先提出由萘液相氧化制苯酐的方法。1920年德國馮海登化學公司建立由萘氣相催化氧化制苯酐的生產裝置；但萘來源有限，價格較貴，使苯酐發展受到限制。石油化工的發展提供了大量價廉的鄰二甲苯。以鄰二甲苯為原料生產苯酐，產品的碳原子數和原料碳原子數一樣，與萘作原料相比消除了氧化降解，減少氧氣需要量及反應放熱量，因而促使開展鄰二甲苯氧化制苯酐的研究，1945年美國首先實現該法的工業化生產。以後，催化劑的不斷改進以及新的高負荷、高原料空氣比和高產率催化劑的採用，大大提高了經濟效益，現各國均主要採用此法生產苯酐。1985年，世界苯酐產量約為2.9Mt，其中80％左右由鄰二甲苯生產。

鄰二甲苯氧化法

其主反應為：

此外，由副反應還生成苯甲酸、順丁烯二酸酐等。該反應為強放熱反應，因此選擇適宜的催化劑（高活性和高選擇性）和移出反應熱以抑制深度氧化反應，是工業過程的關鍵。由此而開發了多種不同的生產方法。

工業生產方法一般是採用以五氧化二釩為主的釩系催化劑（見金屬氧化物催化劑）進行鄰二甲苯的氣相氧化。1974年，開發了高負荷表面塗層的釩系催化劑，催化劑載體是惰性的無孔瓷球、剛玉球和碳化矽球等。近來，又選用環狀載體制備催化劑。這種新型催化劑可以減少因內擴散引起的深度氧化反應，從而提高了苯酐的收率、選擇性和催化劑的負荷。反應器多采用列管式固定床。典型工藝過程（見圖）是將過濾後的無塵空氣經壓縮、預熱，與氣化的鄰二甲苯蒸氣混合後進入反應器，在400～460℃下進行氧化反應，進料空速2000～3000h-1，空氣中鄰二甲苯濃度40～60g/m3（標準），反應熱由管外迴圈的熔鹽帶出。

反應產物進入蒸汽發生器，被冷卻的反應氣經進一步冷卻，回收粗苯酐。尾氣經水洗回收順丁烯二酸酐後放空，或用催化燃燒法淨化後再放空。粗苯酐經減壓精餾由塔頂分離出低沸點的順丁烯二酸酐、甲基順丁烯二酸酐及苯甲酸等；塔底物料經真空精餾，得到苯酐產品。（見彩圖）

萘氧化法

此法制苯酐的主反應為：

副反應生成萘醌、順丁烯二酸酐等。所用催化劑也是釩系催化劑。工藝過程與鄰二甲苯氧化相似。萘氧化的反應器有列管式固定床和流化床兩種。流化床反應器的反應熱由反應器內的冷卻管移走。流化床催化劑的粒度要求有一適宜的範圍，通常為40～300μm。使用流化床的優點是:反應器可以在比較均勻的溫度、較高的原料-空氣比下操作，產物較易捕集。