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词条 偏苯三甲酸酐
释义

偏苯三甲酸酐(Trimellitic Anhydride,TMA)简称为偏酐,为具有3个羧酸官能基(Carboxyl group)的芳香族石化下游衍生物。外观呈白色粉末状,熔点为168℃,在水、乙醇、丙酮及大多数的有机溶剂中为易溶。化学式结构式:C9H4O5

简介

TMA的酸酐环在潮湿空气中会逐渐分解,因此需密封贮藏。

TMA是高附价值的石化下游衍生产品,目前国际行情每公吨约2,200美元。台湾目前无任何厂商生产TMA,2000年进口量超过8,000公吨,较1999年成长8%,有95%左右是由美国进口,历年进口统计数字如表-1所示。虽然TMA的用途广泛,但台湾大部份都使用作为可塑剂的原料。

根据经济日报90年10月2日报导,中油公司石化事业部将利用各炼油厂所产生的九碳烃,分离出124三甲基苯(Pseudocumene),再经过氧化程序可以制造偏酐,以供应石化下游厂商生产可塑剂或水性涂料。在国际石化市场不振的影响下,中油公司石化事业部背负严重亏损,前述新产品开发的构想若能实现,将有助於改善中油公司的获利能力。

偏酐的制法与用途

工业上制造偏酐的方法基本上有两种,一种是以Pseudocumene为原料,另外一种则以meta-xylene为原料,兹分述如下:

(1) Pseudocumene

美国印地安那州的标准石油公司开发这项制程,将原料溶於醋酸溶剂中,并加入醋酸钴、醋酸镁、溴化钠等无机物作为触媒,反应在23.1atm及210℃下进行,即可得到粗制的Trimellitic Acid。经过两个阶段的结晶化纯化过程之後,Trimellitic Acid在325mm压力及232℃的条件下进行脱水反应之後即可得到偏酐,收率以Pseudocumene为基准可以达到86%

(2) meta-xylene

日本三菱瓦斯化学公司开发这项制程,该公司拥有从mixed-xylene中分离高纯度meta-xylene的独特技术,因此利用meta-xylene开发下游高附加价值产品有其利基存在。制程中首先利用meta-xylene与一氧化碳反应得到2,4-Dimethyl Benzaldehyde,再经过氧化与脱水反应即可得到TMA。

TMA可视为三元酸,利用其良好的反应性可进行一系列的酯化反应,从而合成许多下游产品。其中最典型的应用例是与2-EH反应合成Trioctyl trimellitate(TOTM),作为电线电缆被覆材的可塑剂。TOTM的耐热性、绝缘性远超过DOP、DINP等业界熟悉的PVC用可塑剂,同时美国FDA亦认定它可使用於医疗器材或药品包装材。

除了前述用途以外,TMA作为环氧树脂硬化剂、玻璃纤维接著剂、烟雾抑制剂、橡胶硫化促进剂、金属罐用印刷油墨快速硬化剂以及作为PVC用滑剂等应用技术亦具有商业化价值。

全球偏酐的供需分析

美国Amoco公司在1968年起即开始生产TMA,当时的年产能为2.3万公吨,随後逐渐扩充至5万公吨。1999年透过M. W. Kellogg Constructors公司承揽全部生产设备的改善,再将产能提升至6.5万公吨。意大利的Lonza是欧洲唯一生产TMA的厂商,从1995年开始正式量产。1993年Amoco本有意在比利时设厂生产TMA,但该计画并未实现。日本三菱瓦斯化学公司生产TMA的制程有别於欧美的厂商,起始原料为meta-xylene.

除了前述生产厂商以外,BP Amoco计画投资美金1亿5仟万元在马来西亚的Kuantan设置一座年产能65,000公吨的TMA工厂,该公司将采用最新开发的专利制程,并预订在2002年的第四季正式量产,届时BP Amoco的TMA总产能将达到130,000公吨,居全球之冠。目前全球TMA每年需求量约10万公吨,而且以5~10%左右稳定成长。中国大陆已经开始生产TMA,估计2000年的需求量为4,000公吨,是全球最受期待的TMA消费市场。

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更新时间:2025/2/25 8:28:59