对间二甲苯及其生产技术的探讨

对间二甲苯及其生产技术的探讨

摘要：间二甲苯是混合二甲苯的成分之一。在混合二甲苯的3种异构体中，间二甲苯的含量最高。70年代以后，日本三菱瓦斯化学公司开发了络合法分离高纯度间二甲苯的生产工艺。高纯度间二甲苯分离工艺的开发，为间二甲苯的工业应用提供了前提条件。目前，间二甲苯生产间苯二甲酸的工业应用已具有一定的规模。

关键词：间二甲苯生产技术磺化法

间二甲苯(MX) 是混合二甲苯和C8 芳烃的一种组分。混合二甲苯含邻二甲苯(OX)、对二甲苯(PX) 和MX 3 种二甲苯异构体；C8芳烃除含有以上3 种二甲苯异构体之外, 一般还含有乙苯。在混合二甲苯中，MX 的含量最大，但是目前它在工业上的用量却远不及其它两种异构体，这主要是MX 的性质与其它异构体的性质接近，特别是MX和PX的沸点相差很小，长期以来人们找不到用比较经济的方法从异构体中分离出高纯度MX 的方法。

一、间二甲苯与乙苯等的比较

一种二甲苯异构体和乙苯由于结构相似而具有相似的物理性质。

邻二甲苯和间二甲苯的沸点差是 5.29℃，对二甲苯和乙苯的沸点差是2.18℃，对二甲苯和间二甲苯的沸点差是0.75℃。4种异构体中，对二甲苯的凝固点与其它种相差较大。对二甲苯与间二甲苯的沸点差小，传统精馏方法不能分离这两种异构体。目前采用的方法有吸附分离法、深冷结晶法、反应蒸馏法、共沸蒸馏法、磺化法等。其中吸附法和磺化法是可以直接生产间二甲苯的工亚化方法磺化法是比较落后的工艺，但我国目前仍在沿用深冷结晶法和吸附法是可以直接生产对二甲苯的工业化方法反应蒸馏法、共沸蒸馏法可以直接分离出间二甲苯，但目前还未见工业化报道。

二、间二甲苯的生产技术

1.吸附分离法

吸附分离法是70年代工业化并迅速处于领先地位的二甲苯分离方法。吸附分离法先用于分离对二甲苯，代表性的技术是UOP公司的工艺和日本Toray公司的Aromax工艺。以后，UOP公司又开发了吸附分离二甲苯的Sorbex工艺。

国内江苏省丹阳市东联化工有限公司8000t/a间二甲苯装置采用“异沟－吸附分离”工艺，以邻二甲苯为原料，采用气相分子筛RAX1吸附分离间二甲苯。

组合工艺由异构化、吸附分离和精密分馏三个单元组成，各种化工单元设备70 余台。原料邻二甲苯或含低乙苯的混合二甲苯与返回的邻、对二甲苯经与反应产物换热，一起进加热炉，加热到反应温度后进异构化反应器，反应物料经换热冷却后进脱轻芳烃塔，塔顶脱除轻组份，塔底流出物进脱邻二甲苯塔，塔顶蒸出间、对二甲苯，塔釜物料送入脱重芳烃塔，塔顶蒸出邻二甲苯返回作异构化原料，塔釜出重芳烃。脱邻二甲苯塔顶蒸出间、对二甲苯经蒸发器蒸发并加热进入吸附柱，吸余液为间二甲苯，经冷却后进入吸余液罐。吸附剂选择吸附对二甲苯，接近平衡时用经蒸发、加热的甲苯作脱附剂进行脱附，脱附液经冷却后进入脱附液罐。置换过程是用脱附下来的对二甲苯作置换剂，经蒸发、加热进入吸附柱，置换出吸附剂中残留的间二甲苯，置换区出料随吸附进料一起进入吸附区。脱附液经中间罐进入脱附液塔，塔顶蒸出脱附剂甲苯，塔釜高浓度对二甲苯一部分去吸附作置换剂，其余的返回原料罐作异构化原料。吸余液经吸余液罐进入吸余塔，

塔顶蒸出甲苯作脱附剂，塔釜得到合格的高纯度间二甲苯产品。

2.磺化法

磺化法是较早的间二甲苯分离法，国外已淘汰这种方法，但国内仍有磺化法生产装置。磺化法是将混二甲苯经硫酸磺化。得到间二甲苯磺酸水解间二甲苯磺酸以后，蒸馏切取馏份，得到成品间二甲苯。

磺化法的主要缺点是生产过程产生大量废酸，造成环保问题。我国采用磺化法生产间二甲苯的生产装置有江苏吴江市三友化工厂1000t/a装置，江苏江阴市利港精细化工厂2000t/a装置。

3.反应蒸馏法

反应蒸馏法利用二甲苯异构体在反应选择性上的差别，加人一种添加剂，与间二甲苯生成难挥发产物，经蒸馏将间二甲苯与其它二甲苯异构体分离。

4.共沸精馏法

共沸精馏法通过加人共沸剂，改变了二甲苯之间的相对挥发度，达到精馏分离二甲苯的目的。

间二甲苯与对二甲苯的相对挥发度为1.02，邻二甲苯与间二甲苯的相对挥发度为1.12，戊酸甲醋可使间二甲苯与对二甲苯的相对挥发度提高到1.3以上，丁酸丙醋、甲酸己酷可使间二甲苯与邻二甲苯的相对挥发度达到1.4以上。

5.回收间二甲苯的新工艺

苏尔寿公司的子公司———苏尔寿化学技术有限公司开发了一项从混合二甲苯中回收间二甲苯的新工艺，它与苏尔寿公司的对二甲苯分离工艺十分相似，均采用对环境无害的溶解结晶方法。[7]新工艺采用热联合及蒸馏与结晶设备优化联合，降低了装置的操作费用。回收的间二甲苯产品纯度为99. 5 % ，次产品乙苯(EB) 纯度为99.6 %。

根据对一个40 kt/ a 装置的技术经济论证，新工艺的投资回收期在16个月之内。间二甲苯用于生产间苯二甲酸( IPA) ——一种生产聚对苯二甲酸乙醇酯(PET) 树脂的共聚单体) 。由于PET 用量较大，IPA 的需求量以每年10 %～15 %的速度稳步增长。

新工艺分为三个分离阶段：

(1) 用蒸馏法将EB 从混合二甲苯原料中分离出去。

(2) 用蒸馏方法分离出轻产品和邻二甲苯，成为间二甲苯预浓液。

(3) 用溶解结晶法提纯间二甲苯。

三、结束语

国内的间二甲苯生产商任应充分利用从混合二甲苯、MX到IPA链式发展的整体优势和多年的生产技术经验，瞄准国际先进生产水平，积极推进技术进步。在产品质量和节能降耗上下功夫，在保证自用基础上，努力增加MX的商品量，以满足日益增长的市场需求，在企业发展的同时，承担起更大的社会责任。

参考文献

[1] 石宝亮．间二甲苯的生产现状及市场预测[J]．当代石油石化，2002，01(15)．

[2] 李军良．国内外间二甲苯市场现状及发展前景[J]．石化技术，2010，01(17)：62~66．

[3] 梁晓霏．间二甲苯市场供需现状及预测[J]．石油化工技术与经济，2009，04(25)．