二芳基乙烷报告

二芳基乙烷的生产应用报告

二芳基乙烷简介

二芳基乙烷是一种精细化工产品，即1-苯基-1-二甲苯基乙烷(1-phenyl-1-xylylethane)，简称PXE。因其具有沸点高、粘度小、高溶解、凝点低、显色能力强以及电热性能稳定、耐高电压等优点，目前被广泛用于无碳复写纸压敏染料的溶剂及电气绝缘油等。此外，它还可用作为塑料加工的增塑剂、变压器油、润滑油和有机载热体等。日本石油化学株式会社是生产二芳基乙烷PXE 产品(其商品名为SAS-296)的主要厂家之一。我国自20世纪80年代初开始引进PXE产品，最初引进的PXE产品主要作为电力电容器浸渍剂，即把PXE作为变压器油使用，后来发现二芳基乙烷也是一种很好的无碳复写纸压敏复写纸显色剂的优良溶剂。随着国内无碳复写纸行业的飞速发展，需求量逐年增长。我国过去使用此品从日本进口。仅2004年的国内PXE用量就已超过6000 t/a，并且需求量还在不断增长。

合成二芳基乙烷的研究进展

通常情况下，工业制备二芳基乙烷的方法是通过烷基苯(即二甲苯)在催化剂存在条件下，与作为烷基化剂的苯乙烯反应来进行的。合成二芳基乙烷的反应原理如下：

主要副反应为：

,

除发生主反应生成目的产物二芳基乙烷外，同时还有可能出现多烷基化、苯乙烯的聚合以及烷基苯的磺化(若用浓硫酸作催化剂时)等副反应发生。一直以来，许多科学家对二芳基乙烷的合成工艺不断进行广泛而深入的研究与改进。按所用的催化剂，主要可分为二类，即液体酸催化法和固体酸催化法(如下图)。

（1）、液体酸催化法

二芳基乙烷的合成，其传统催化剂均采用液体酸。在目前的工业化生产中，大部分是使用浓硫酸作为催化剂催化合成PXE。如专门生产PXE的日本石油化学株式会社以及国内的生产厂家均采用浓硫酸作催化剂合成PXE。如国内PXE主要的生产厂家烟台金正精细化工有限公司也是以浓硫酸作为催化剂合成PXE的。多年来，通过对催化合成二芳基乙烷反应研究的深入、最佳合成工艺条件的探讨，目前这种制备工艺己逐渐成熟。该工艺过程大致可分为烷基化反应、水洗中和、净化精制等工序。但该工艺存在许多缺点，主要包括：1) 反应条件难以控制。反应中反应条件要严格控制在2～4 ℃，低于2 ℃，不利于反应；高于4 ℃，聚合产物多。2) 产率低。浓硫酸催化易发生苯环的磺化和苯乙烯的自聚等副反应，产率只能达到70%左右。3) 废酸处理困难。浓硫酸催化用酸量大，对生产设备腐蚀严重。

（2）、固体酸催化法

早在20世纪60年代，RoberL.Mclaughlin就已经发明了用酸性粘土作为芳烷基化催化剂的方法，采用酸性粘土为催化剂在135~150 ℃下反应合成二芳基乙烷，其PXE收率可达82 %。随着人们对分子筛构造及催化性能研究的深入，1988年，Naruse Yoshihiro等人发明了用硅铝比大于等于4的Y型分子筛作为催化剂催化合成二芳基乙烷的工艺。最近，韩国SK株式会社发明了一种用α-甲基苯甲醇作为烷基化剂来代替传统的烷基化剂苯乙烯，开创了一个制备二芳基乙烷的新工艺。国内的科技工作者也对固体酸催化合成PXE做了一些相应的研究。2004年王春华等人研究了合成二芳基乙烷的新工艺，即以固体超强酸SO42-/ Fe2O3为催化剂，取代了浓硫酸催化工艺。为实现二芳基乙烷的绿色生产技术提供了依据。

虽然分子筛催化工艺可消除硫酸法的缺点，但分子筛价格贵，生产成本较高。离子液体除了价贵的缺点外，还会产生少量废水。所有这些老催化工艺，均为间歇釜式反应，其产品质量不稳定。

市场：

二芳基乙烷系列产品包括电容器用PXE（即1-苯基-1-二甲苯基乙烷）和PEPE （即1-苯基-1-乙苯基乙烷）和无碳复写纸染料溶剂PXE（1-苯基-1-二甲苯基乙烷）三种产品。其中，电容器用PXE是国内电容器厂主要采用的浸渍剂，其用量约为6000吨/年左右；PEPE是一种低温性能较好的电容器浸渍剂，其用量约为1000吨/年左右，但从电容器行业的使用趋势来看，PEPE的用量今后将会逐年增加，最终可能与PXE用量相当。PXE是无碳复写纸染料的专用溶剂，国内的用量也达到了10000吨/年以上。

目前国内生产厂家主要有烟台金正精细化工有限公司，锦州永嘉化工有限公司，宁波金辉化工实业等。