2020年中國對三氟甲氧基苯酚市場需求及項目投資可行性
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對三氟甲氧基苯胺是合成新型醫藥、農藥以及染料的重要中間體。特別是在農藥領域,對三氟甲氧基苯胺化合物廣泛應用于除草劑、殺蟲劑產品生產,具有用量少、毒性低、療效高和持久性。因此,近年來我國加大了對這類含氟中間體的開發力度,相繼開發出了三氟甲氧基苯系列,如對三氟甲氧基苯酚產品。
對三氟甲氧基苯酚即4-(三氟甲氧基)苯酚、4-三氟甲氧基苯酚,淡黃色油狀液體,是一種重要的有機合成中間體,廣泛應用于醫藥、農藥、染料、日用化工、精細化工等領域。其基本物理性質為:
對三氟甲氧基苯酚基本物理性質分析
CAS號: | 828-27-3 | 密度: | 1.375g/mL |
分子式: | C8H9FO2 | 熔點: | 17-18°C |
分子量: | 156.1543 | 沸點: | 92°C |
折射率: | 1.446-1.448 | 閃點: | 187°F |
摩爾折射率: | 35.26 | 摩爾體積(m3/mol): | 128.2 |
等張比容(90.2K): | 302.5 | 表面張力(dyne/cm): | 30.9 |
極化率(10-24cm3): | 13.98 |
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由于對三氟甲氧基苯酚對水是稍微有害的,不要讓未稀釋或大量的產品接觸地下水,水道或者污水系統,若無政府許可,勿將材料排入周圍環境。相關產品應保持容器密封,儲存在陰涼、干燥的地方。
國內外主要生產工藝介紹:對三氟甲氧基苯酚傳統的重氮鹽水解反應生產工藝一般采用銅鹽做反應的催化劑,產品收率低,三廢污染嚴重。據中金企信國際咨詢公布的《2020-2026年中國對三氟甲氧基苯酚行業市場發展深度調查及投資戰略可行性報告》統計數據顯示:目前,國內外對三氟甲氧基苯酚企業主要采用硫酸替代銅鹽,其生產工藝效果較好,產品收率由銅鹽催化的700%提高到90%。同時降低了三廢的排放量。
國內外核心生產工藝:
(1)主要原材料:對氨基三氟甲氧基苯99%(質量百分數);硫酸95%(質量百分數);亞硝酸鈉98%(質量百分數);硫酸銅98%(質量百分數)。
(2)成鹽、重氮化:在裝有溫度計、攪拌的500mL四口反應瓶中,加入240mL40%H2S04溶液,開動攪拌。在小于60℃下,向反應瓶中滴加對氨基三氟甲氧基苯50g(0.28mo1)進行成鹽反應。然后降溫至15℃以下,冰水冷卻,滴加40%NaN02水溶液50g(0.29mo1),進行重氮化反應。滴加完畢后保持反應0.5h,此為重氮液,備用。
表1?水解條件對反應的影響
實驗序號 | 成鹽、重氮化 投料量/g | 投料量 | 產品產量/g | 含量 /% | 收率 /% | 現象 |
P-NH2C6OCF3 | NaN02 | CuSO4 | H2SO4 | H2O |
1 | 10 | 4 | 200 |
| 200 | 9.6 | 78.0 | 71 | 焦油多 |
2 | 10 | 4 | 100 | 100 | 200 | 9.0 | 82.3 | 70 | 少量焦油 |
3 | 10 | 4 |
| 200 | 200 | 10.0 | 87.5 | 83 | 少量焦油 |
4 | 10 | 4 |
| 80 | 320 | 10.0 | 95.0 | 90 | 無焦油 |
5 | 10 | 4 |
| 40 | 360 | 10.0 | 81.5 | 78 | 無焦油 |
(3)水解:按表1的投料量,向附有攪拌、溫度計的500mL四口反應瓶中依次加入水、濃硫酸、硫酸銅。開動攪拌。升溫至110℃。將制備好的重氮液分成等量的5份,取其中一份滴入水解液中。邊滴加邊蒸出,滴加完后改水蒸汽蒸餾至無油狀物餾出為止。分出有機相,稱重,分析含量。
環境保護:實驗對比了不同條件下重氮鹽水解的產品收率,針對不同的催化劑,其水解反應對環境的影響為:
對比表1中的實驗1、2與實驗3、4、5的產品收率,可以看出,對氨基三氟甲氧基苯重氮鹽水解時可以不使用傳統的銅鹽催化,單純的硫酸溶液就可使這一反應進行得很完全。從實驗1、2可以看出,銅鹽的存在增加了水解過程中的副反應,產物中的焦油量增多。所以,完全可以在對氨基三氟甲氧基苯重氮鹽水解時用硫酸取代硫酸銅。由于不使用硫酸銅,所以就消除了由于重金屬鹽排放帶來的環境污染。
技術特點:從表1中的反應4、5可以看到,適當增加酸濃度有利于反應的進行,產品收率增加。但酸度過大時,收率反而下降。而從反應1、2可以看到,改變體系中的銅鹽濃度對產品的收率沒有太大影響。這說明,對氨基三氟甲氧基苯重氮鹽水解只是一個酸催化的反應。
(1)在重氮鹽水解時,采用硫酸替代銅鹽合成對氨基三氟甲氧基苯酚的方法是可行的,產品收率可由銅鹽催化的70%提高到90%。
(2)在重氮鹽水解時,采用硫酸替代銅鹽合成對氨基三氟甲氧基苯酚沒有含重金屬鹽的廢水產生,附和環保要求。
因此,根據反映結果我們得出:采用20%的硫酸水溶液進行水解,產品的收率可達90%,遠高于傳統的銅鹽催化水解。
項目可行性:目前對三氟甲氧基苯酚在其下游應用領域中,主要應用市場在醫藥(50%)、農藥(40%)、其他(10%)等領域。隨著國內經濟的迅速發展和人民生活水平的不斷提高,人們在生產醫藥、農藥產品時,將更加注重產品的質量、穩定性、低毒性。使用對三氟甲氧基苯酚作為相關化工中間體的需求將急劇增加。加之在染料、日化、電子元件以及紡織等工業領域推廣應用,?對三氟甲氧基苯酚在國內市場的需求量也呈逐年上升的趨勢。因此,今后我國對三氟甲氧基苯酚下游市場發展前景為:
首先,對三氟甲氧基苯酚是用于生產醫藥、農藥的重要含氟化工中間體,國內市場尚不能滿足對三氟甲氧基苯酚中高端產品的需求,仍需進口部分產品解決市場供需缺口;
其次,隨著我國除草劑、殺蟲劑行業快速發展,對三氟甲氧基苯酚在農藥領域的應用規模將越來越大,其生產的產品具有效率高、用量少、時間短、成本低、低污染、操作簡單、純度高等特點;
最后,在符合國家節能減排政策下,對三氟甲氧基苯酚生產醫藥、化工、農藥等產品具有清潔、低耗生產等實際生產價值。
總之,中國已成為對三氟甲氧基苯酚消費大國,世界對三氟甲氧基苯酚制造中心正在向中國轉移。對三氟甲氧基苯酚行業的競爭已經從階段化跨入到常規化,從國內市場發展成為國際市場,這是未來對三氟甲氧基苯酚行業發展的趨勢。對三氟甲氧基苯酚行業是高新技術產業化的重要領域,從需求前景來看,在很長一段時期內中國各個行業對對三氟甲氧基苯酚的需求將不斷增長。因此,未來我國對三氟甲氧基苯酚行業、市場發展前景較好,預計到2020年全國對三氟甲氧基苯酚市場需求將達到14.6億元。