化纤原料 -- PX(对二甲苯(p-xylene))

PX(对二甲苯(p-xylene)的简写)一般指对二甲苯 ,对二甲苯( Paraxylene,PX)是重要的芳烃产品之一,主要用于制备对苯二甲酸 (PTA) 以及对苯二甲酸二甲酯(DMT),进而生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。 对二甲苯还可用作溶剂以及作为医药、香料、油墨等的生产原料,用途广泛。

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PX(对二甲苯(p-xylene))

中文名: 1,4-二甲苯,对二甲苯

英文名: para-xylene, 1,4-dimethyl-benzene

别 称: 对二甲苯,PX

化学式: C8H10

分子量: 106.17

CAS登录号: 106-42-3

EINECS登录号: 203-396-5

熔 点: 13.263 ℃

沸 点: 138.5℃

水溶性: 不溶于水

密 度: 相对密度0.861 (20℃/4℃水)

外 观: 无色液体,低温时成无色片状或棱柱体结晶

闪 点: 27.2 ℃

应 用: 用于生产绦纶纤维、聚酯容器、涂料、染料等

安全性描述: 低毒化合物,危险化学品

应 用: 用于合成聚对苯二甲 酸酯(涤纶),亦用于合成塑料、药物和农药等

简介:

理化性质

对二甲苯,分子式C8H10,相对分子质量106.17,熔点13.2℃ ,沸点138.5℃,常温下是具有芳香味的无色透明液体; 相对密度(20℃/4℃) 0.861。 不溶于水,可混溶于乙醇、乙醚、氯仿等多数有机溶剂。

应用

对二甲苯是聚酯工业的重要原料,主要用于生产对苯二甲酸(PTA),进而生产聚酯(PEA);其广泛应用于纤维、胶片、薄膜、树脂和饮料等食用品包装的生产。 对二甲苯是芳烃产业链的基础化工原料,是二甲苯下属分离产物邻、间、对三种同分异构体中用量最大的产品。下游应用中约97%用于生产精对苯二甲酸,剩余3%主要用于医药中间体(DMT)、涂料及其他。

市场

近年来,由于聚酯工业向以中国为代表的亚洲国家转移,这样就导致对二甲苯的产能快速增长。2011年我国PX表观消费量突破千万吨大关,达到1189万吨,同比增长21.4% ; 2012年我国PX表观消费量持续上涨达到1385万吨; 据统计,2017年中国对二甲苯总需求量为2413万吨,2017年全国产能维持在1383万吨,自给率为57%,近一半需要通过进口获得。

对二甲苯生产工艺技术

全球美国环球油品公司(UOP)和法国Axens公司拥有整套且比较成熟的对二甲苯生产工艺技术,2011年我国拥有了自主知识产权的对二甲苯整套生产技术。其中UOP是世界领先的芳烃生产工艺技术供应商,截至2014年,UOP已经为100多套联合成套装置和700多套单独芳烃生产工艺装置发布了许可。

重整油裂解和汽油基化法

从重整油和裂解加氢汽油中抽提PX是最初主要的生产工艺。其主要的工艺流程为,石脑油催化重整获得的石油芳烃( 混二甲苯) ,通过多级深冷结晶分离或分子筛模拟移动床吸附分离,将对二甲苯从沸点与之相近的异构体混合物中分离出来。但由于PX需求量的日益增长,用此工艺来生产PX已远不能满足需求。为此,人们发现更直接更高效的生产手段是芳烃转化,即以甲苯和C9芳烃作为原料来增产对二甲苯。

甲苯歧化及烷基转移工艺技术

甲苯歧化及烷基转移工艺实质上是芳烃之间的一种相互转化技术,即甲苯与C9芳烃在分子筛催化剂作用下选择性转化成苯和二甲苯。该反应主要包括:甲苯歧化反应和烷基转移反应。甲苯歧化反应一般是指2个甲苯分子经过歧化反应生成1个苯分子和1个二甲苯分子。烷基转移反应一般是指1个甲苯分子与1个三甲苯分子在催化剂作用下,生成2个二甲苯分子。

当前,已工业化的甲苯歧化及烷基转移工艺主要有Arco/IFP公司的Xylene-Plus 工艺,美国UOP公司与日本 TORAY公司联合研发了Tatoray工艺,Mobil公司开发的MSTDP工艺。

二甲苯异构化工业技术

二甲苯异构化工艺技术是以来自催化重整或裂解汽油中基本不含或含少量PX的混合C8芳烃来作为原料,在催化剂作用下发生异构化反应使混合C8芳烃(OX、MX、PX和乙苯)中的对二甲苯浓度达到平衡浓度,从而提高对二甲苯产量,是C8芳烃4种异构体之间的转化技术。

该技术实现工业化的大概有十几种,而比较有市场竞争力的则是Mobil公司的MHAL技术、UOP公司的 Isomer技术和Axens公司的Octafining技术。

这三种技术由于将乙苯与二甲苯分离十分困难且不经济,因此在二甲苯异构化过程中必须将乙苯转化。根据乙苯转化途径的不同,二甲苯异构化的催化剂可分为两类: ①乙苯转化为二甲苯型异构化催化剂; ②乙苯脱烷基转化为苯型异构化催化剂。二甲苯异构化评价C8芳烃异构化催化剂的优劣应从其活性、选择性和稳定性三个方面来综合考虑,一种好的异构化催化剂应在二甲苯的损失尽可能少的情况下使反应产物最大限度接近热力学平衡组成,在维持较高乙苯转化率的同时,应该使得催化剂具有较好的稳定性。

甲苯甲醇烷基化法

甲苯-甲醇烷基化是合成对二甲苯的一条新兴工艺路线,该工艺以廉价的甲苯和甲醇为原料通过烷基化制备出对二甲苯,虽然还没有工业化,但因其转化率高、成本低污染小等优点,仍然是当前竞相研究的热点。研究认为甲苯甲醇烷基化反应是按正碳离子机理进行的苯环亲电取代反应,在H-ZSM-5分子筛催化剂沸石B酸形成酸中心反应。甲醇在催化剂表面质子化,离解后形成碳正离子CH3+,正离子中心进攻芳烃上的C夺取氢离子,形成C8苯,进一步烷基化生成C9及以上芳烃。甲苯甲醇烷基化制备对二甲苯的技术还尚未有工业化报道,活性和选择性高、稳定性好的催化剂的开发是甲苯甲醇烷基化技术应用的关键。


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