中文名: 1,4-二甲苯,對二甲苯
英文名: para-xylene, 1,4-dimethyl-benzene
別 稱: 對二甲苯,PX
化學式: C8H10
分子量: 106.17
CAS登錄號: 106-42-3
EINECS登錄號: 203-396-5
熔 點: 13.263 ℃
沸 點: 138.5℃
水溶性: 不溶于水
密 度: 相對密度0.861 (20℃/4℃水)
外 觀: 無色液體,低溫時成無色片狀或棱柱體結晶
閃 點: 27.2 ℃
應 用: 用于生產絳綸纖維、聚酯容器、涂料、染料等
安全性描述: 低毒化合物,危險化學品
應 用: 用于合成聚對苯二甲 酸酯(滌綸),亦用于合成塑料、藥物和農藥等
簡介:
理化性質
對二甲苯,分子式C8H10,相對分子質量106.17,熔點13.2℃ ,沸點138.5℃,常溫下是具有芳香味的無色透明液體; 相對密度(20℃/4℃) 0.861。 不溶于水,可混溶于乙醇、乙醚、氯仿等多數有機溶劑。
應用
對二甲苯是聚酯工業的重要原料,主要用于生產對苯二甲酸(PTA),進而生產聚酯(PEA);其廣泛應用于纖維、膠片、薄膜、樹脂和飲料等食用品包裝的生產。 對二甲苯是芳烴產業鏈的基礎化工原料,是二甲苯下屬分離產物鄰、間、對三種同分異構體中用量最大的產品。下游應用中約97%用于生產精對苯二甲酸,剩余3%主要用于醫藥中間體(DMT)、涂料及其他。
市場
近年來,由于聚酯工業向以中國為代表的亞洲國家轉移,這樣就導致對二甲苯的產能快速增長。2011年我國PX表觀消費量突破千萬噸大關,達到1189萬噸,同比增長21.4% ; 2012年我國PX表觀消費量持續上漲達到1385萬噸; 據統計,2017年中國對二甲苯總需求量為2413萬噸,2017年全國產能維持在1383萬噸,自給率為57%,近一半需要通過進口獲得。
對二甲苯生產工藝技術
全球美國環球油品公司(UOP)和法國Axens公司擁有整套且比較成熟的對二甲苯生產工藝技術,2011年我國擁有了自主知識產權的對二甲苯整套生產技術。其中UOP是世界領先的芳烴生產工藝技術供應商,截至2014年,UOP已經為100多套聯合成套裝置和700多套單獨芳烴生產工藝裝置發布了許可。
重整油裂解和汽油基化法
從重整油和裂解加氫汽油中抽提PX是最初主要的生產工藝。其主要的工藝流程為,石腦油催化重整獲得的石油芳烴( 混二甲苯) ,通過多級深冷結晶分離或分子篩模擬移動床吸附分離,將對二甲苯從沸點與之相近的異構體混合物中分離出來。但由于PX需求量的日益增長,用此工藝來生產PX已遠不能滿足需求。為此,人們發現更直接更高效的生產手段是芳烴轉化,即以甲苯和C9芳烴作為原料來增產對二甲苯。
甲苯歧化及烷基轉移工藝技術
甲苯歧化及烷基轉移工藝實質上是芳烴之間的一種相互轉化技術,即甲苯與C9芳烴在分子篩催化劑作用下選擇性轉化成苯和二甲苯。該反應主要包括:甲苯歧化反應和烷基轉移反應。甲苯歧化反應一般是指2個甲苯分子經過歧化反應生成1個苯分子和1個二甲苯分子。烷基轉移反應一般是指1個甲苯分子與1個三甲苯分子在催化劑作用下,生成2個二甲苯分子。
當前,已工業化的甲苯歧化及烷基轉移工藝主要有Arco/IFP公司的Xylene-Plus 工藝,美國UOP公司與日本 TORAY公司聯合研發了Tatoray工藝,Mobil公司開發的MSTDP工藝。
二甲苯異構化工業技術
二甲苯異構化工藝技術是以來自催化重整或裂解汽油中基本不含或含少量PX的混合C8芳烴來作為原料,在催化劑作用下發生異構化反應使混合C8芳烴(OX、MX、PX和乙苯)中的對二甲苯濃度達到平衡濃度,從而提高對二甲苯產量,是C8芳烴4種異構體之間的轉化技術。
該技術實現工業化的大概有十幾種,而比較有市場競爭力的則是Mobil公司的MHAL技術、UOP公司的 Isomer技術和Axens公司的Octafining技術。
這三種技術由于將乙苯與二甲苯分離十分困難且不經濟,因此在二甲苯異構化過程中必須將乙苯轉化。根據乙苯轉化途徑的不同,二甲苯異構化的催化劑可分為兩類: ①乙苯轉化為二甲苯型異構化催化劑; ②乙苯脫烷基轉化為苯型異構化催化劑。二甲苯異構化評價C8芳烴異構化催化劑的優劣應從其活性、選擇性和穩定性三個方面來綜合考慮,一種好的異構化催化劑應在二甲苯的損失盡可能少的情況下使反應產物最大限度接近熱力學平衡組成,在維持較高乙苯轉化率的同時,應該使得催化劑具有較好的穩定性。
甲苯甲醇烷基化法
甲苯-甲醇烷基化是合成對二甲苯的一條新興工藝路線,該工藝以廉價的甲苯和甲醇為原料通過烷基化制備出對二甲苯,雖然還沒有工業化,但因其轉化率高、成本低污染小等優點,仍然是當前競相研究的熱點。研究認為甲苯甲醇烷基化反應是按正碳離子機理進行的苯環親電取代反應,在H-ZSM-5分子篩催化劑沸石B酸形成酸中心反應。甲醇在催化劑表面質子化,離解后形成碳正離子CH3+,正離子中心進攻芳烴上的C奪取氫離子,形成C8苯,進一步烷基化生成C9及以上芳烴。甲苯甲醇烷基化制備對二甲苯的技術還尚未有工業化報道,活性和選擇性高、穩定性好的催化劑的開發是甲苯甲醇烷基化技術應用的關鍵。