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均苯四甲酸二酐的英文名稱為PyromelliticDianhydride(縮寫為PMDA，以下同)，主要用于合成聚酰亞胺，由于聚酰亞胺具有優異的超高耐熱性、耐酸堿性、優異的機械性能、電性能和尺寸穩定的特性，因而被廣泛地應用于對材料性能要求苛刻的航空、航天、微電子及原子能等高新技術領域。
均苯四甲酸二酐
均苯四甲酸二酐(PMDA)是有機合成工業的重要原料，也是發展新型化工材料和高附加值精細化工產品的基本原料，主要用于生產聚酰亞胺的單體，此外還可用作環氧樹脂的固化劑及聚酯樹脂的交聯劑，用于制造酞菁藍染料和一些重要的衍生物等，用途廣泛。均苯四甲酸二酐也稱為均酐，具有特殊的分子結構，可以用于制造耐熱性、電絕緣性和耐化學藥品性的材料，其中最主要的用途是作為聚酰亞胺的單體，與芳香族二元胺合成制得聚酰亞胺塑料，但是對均苯四甲酸二酐的純度要求很高，需要達99%以上。目前均苯四甲酸二酐的提純方法有重結晶法、溶劑洗滌法、真空升華法、絡合物法、惰性氣流法、二級蒸餾法等。
工業上生產均苯四甲酸二酐的方法主要有兩種，一種是液相氧化法，另一種是氣相氧化法。由于氣相氧化法工藝簡單，對設備的性能要求低，生產成本便宜，已經成為均苯四甲酸二酐生產的主流，國內外均苯四甲酸二酐生產廠家普遍采取氣相氧化法。氣相氧化法是將空氣與汽化后的均四甲苯混合進入含有催化劑的氧化反應器進行氧化反應，反應產物經換熱冷卻后，均苯四甲酸二酐直接從氣相中凝華捕集。
在氣相氧化法中，均四甲苯氧化生成均苯四甲酸二酐的同時，還發生一些副反應，生成一些部分氧化和過度氧化的副產物，如：烷基酸酐、烷基羰基酸酐、偏苯三酸酐、苯酐、順酐等和完全氧化的二氧化碳及水等。由于均苯四甲酸二酐熔點高(285℃)、沸點高(398-400℃)，其它副產物也大都有熔點高、沸點高的特點，大大增加了后續分離部分的難度。因此，如何實現反應產物均苯四甲酸二酐與其它副產物的有效分離回收，提高均苯四甲酸二酐的純度，成為氣相氧化法生產的關鍵環節。
另外，現有的捕集工藝，氣相氧化法制取的均苯四甲酸二酐產品不可能一次性獲得完全且高純度地捕集。因此對于低純度的粗酐產品進行再提取，也是廠家必須考慮的一個問題。粗酐的提純是將粗酐加熱升華，然后再凝華捕集。因此，均苯四甲酸二酐的凝華捕集也是粗酐提純工藝的關鍵。
氣相均苯四甲酸二酐的捕集方法可大體分為兩大類，一類是氣相均苯四甲酸二酐氣流，通過光滑的接觸壁面，間接和冷物流接觸，均苯四甲酸二酐產品受冷凝華結晶的間接接觸法。間接接觸法可避免冷劑和產品氣流直接接觸，收集的產品純度高，同時由于分開進料，冷物流容易回收再利用。但此方法存在著幾方面的問題：一是存在工藝堵塞問題，不能連續生產，年產量較低；二是產品純度不夠高，需要進行再提純；三是產品捕集率比較低，需要進行多次捕集回收；四是采取人工出料，操作條件比較惡劣；五是由于常規方式的多次精制處理，導致其后處理的能源消耗也成倍增長。
另一類是含有均苯四甲酸二酐的熱氣流與液體或氣體等冷卻介質直接接觸，均苯四甲酸二酐受冷凝華的直接接觸法。
CN1175579和GB1081579等專利提出以室溫水作為冷卻介質。以室溫水作為冷卻介質時，在水滴完全蒸發之前，氣相均苯四甲酸二酐與水接觸處的溫度接近于室溫，這必然導致副產物在水滴表面沉析，水的難揮發性加劇了副產物的沉析，而且均苯四甲酸二酐遇水會水解成為酸。因此以水作為冷卻介質還需要經過精制、脫水等過程才能獲得高純度均苯四甲酸二酐。
CN1388127、US3328428、US4598157、US4725291、US4773923、US4867763等專利提出以冷惰性氣體，比如空氣、氮氣、二氧化碳等作為冷卻介質。以冷惰性氣體作為冷卻介質時，冷熱氣體混合處不可避免地要生成一些含雜質的固體粗酐，因此難以得到高純度的均苯四甲酸二酐產品。而且此類方法是利用氣體的顯熱來進行熱交換，冷卻效率低下，需要對氧化反應產物氣流進行預冷卻至略高于均苯四甲酸二酐的凝華溫度。
[1]郭永康. (1995). 均苯四甲酸二酐. 精細石油化工, 000(002), 46-50.
[2] 趙帆, 張剛, 秦少雄, & 陳先明. (1998). 均苯四甲酸二酐的性質及應用. 精細石油化工, 000(004), 53-55.
[3] 崔小明. (2002). 均苯四甲酸二酐的生產及應用. 化工中間體網刊(Z1), 14-15.