对二甲苯的合成方法

有机合成

对

二

甲

苯

合

成

方

法

专业：应用化学

班级：1203班

姓名：***

对二甲苯合成方法

王慧慧

（应用化学1203班）

对二甲苯，英文名为Paraxylene ，缩写为PX ，分子式C 8H 10，其物理性质见表1。主要用于生产精对苯二甲酸（PTA ）和对苯二甲酸二甲酯（DMT ），是重要的基本有机化工原料，而PTA 和DMT 是生产聚酯（PET ）化纤的主要原料。

表1 对二甲苯的主要物理性质

项目 数值

项目 数值 外观 无色透明无沉淀 冰点

13.263℃ 沸点 138.351℃ 比重d20/4℃ 0.86105 闪点 30℃ 蒸汽比重 3.65

燃点

500℃ 爆炸极限

1.1～6.6%(vol) 折光率D20 1.49582

空气中允许浓度 <200ppm 表面张力 20℃ 28.31达因/cm Tc 345℃ 粘度 20℃ 6.5586×10-6kgs/m 2 Pc 34kg/cm 2

目前，生产对二甲苯的方法主要有：甲苯歧化、吸附分离、二甲苯的异构化。

一、甲苯歧化

甲苯歧化工艺就是选择性地将甲苯转化成苯和二甲苯。甲苯转化成二甲苯叫做歧化，或“TDP ”。术语“烷基转移”描述了甲苯和C 9A •的混合物转化成了二甲苯。

歧化反应：

烷基转移：

CH 3

2

CH 3

CH 3

+

CH 3

CH 3

C

H 3

甲苯歧化是唯一成功地使歧化与烷基转移在同一个工艺装置上发生的工业

CH 32CH 3

CH 3

+

技术。将甲苯歧化装置与芳烃装置结合起来，可以最大限度的提高高品质的苯和对二甲苯产量，同时也将低品质的甲苯和重质芳烃副产品的产品降到最低（ZRCC考虑到C8芳烃资源情况，暂缓建甲苯歧化与烷基单元）。

在现代化的芳烃装置中，甲苯歧化过程位于芳烃抽提和二甲苯回收之间（图1-2-1），抽提甲苯作为甲苯歧化的原料，而不再与汽油调和或当作溶剂卖掉。如果想最大限度的生产对二甲苯，则C9A也可以送到甲苯歧化装置作原料，而不再与汽油调和。C9A的加工改变甲苯歧化装置化学平衡，产物不再是苯，而是二甲苯。

近来，人们对对二甲苯的需求超过了混合二甲苯的供应量，甲苯歧化工艺提供了一个由低品质的甲苯和重质芳烃生产额外的混合二甲苯的理想方式。对于一个石脑油进料固定的装置，增加一个甲苯歧化工艺，可以成倍增长对二甲苯的产量。

二、吸附分离

目前国际上吸附分离技术成熟的有UOP的Parex工艺和IFP的Eluxyl工艺技术。两者都是新颖的吸附分离法，用于回收来自混合二甲苯的对二甲苯。“混合二甲苯”是指包括乙苯、对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯在内的C8芳烃异构体的混合物。这些异构体在一起蒸发用常规蒸馏使其分离是不可能的。吸附分离工艺采用一种为对二甲苯而选择的固体沸石吸附剂，为回收对二甲苯提供了一种有效的途径。与传统的色谱分离法不一样，吸附分离工艺为连续工艺，它模拟液体进料逆流到固体吸附床上。进料与产品连续进出吸附层，且组份基本保持不变。

吸附分离工艺于1971年问世不久，很快就成为世界对二甲苯回收的最佳技术。•在该工艺之前，只能用分步结晶生产对二甲苯，1975年建造了最新的对二甲苯结晶器，吸附分离装置能从单程进料中回收97％以上的对二甲苯，而提供的对二甲苯产品纯度达99.9％或更高。

吸附分离工艺的优点

（1）产品纯度高

近20年来，市场需求的对二甲苯纯度大大提高。1970年吸附分离工艺问世时，市场上销售的对二甲苯纯度为99.2％；到1992年，纯度标准已升至99.7％（Wt），且纯度标准有继续上升趋势。为了满足用户的需求，所有新建的吸附分

离装置在每次回收97％（Wt ）的情况下都能生产纯度99.9％纯对二甲苯。大部分老式吸附分离装置经改造即可生产纯度为99.9％的对二甲苯，其他吸附或结晶技术都无法达到这一性能。

（2） 回收率高

吸附分离工艺与结晶技术相比，其主要是吸附分离工艺能从每通过一次的进料中回收97％以上的对二甲苯，而结晶器必须与限制每次通过只回收65％的对二甲苯的低熔组成极限作斗争。

三、二甲苯的异构化

异构化反应：

对 二 甲 苯 ←==→ 邻二甲苯

异构化工艺以最大限度地从C8•芳烃异构化混合物中回收特殊的二甲苯异构物。所谓的“混合二甲苯”是用来叙述含有对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯以及一些乙苯平衡混合物的C8芳烃混合物。该异构化工艺最常用于对二甲苯的回收，但是也可以用来最大限度的回收邻二甲苯或间二甲苯。在对二甲苯回收的情况下，混合二甲苯进料加入到对二甲苯装置，在那里，对二甲苯异构物优先萃取，单程纯度为99.9％（重），回收率为97％（重）。然后把来自对二甲苯吸附分离装置的提余液（对二甲苯几乎全耗尽）送入异构化装置。异构化装置重新确定二甲苯异构化平衡分配。实际上，从剩余的邻二甲苯和间二甲苯中产生了附加的对二甲苯，然后，把来自异构化装置的流出物重新循环回到对二甲苯吸附分离装置以回收附加的对二甲苯，这样邻位的间位的异构物被循环到消除。

目前异构化装置国内使用的催化剂主要有UOP 的I 系统和北京石科院RIPP 的SKI 系列。其中UOP 为异构化工艺提供了二种不同类型的催化剂，用这二种催化剂重新确定二甲苯异构物的平衡混合物，但是他们在处理乙苯方面有差别：I-9催化剂采用异构化反应的机理以把乙苯转化为附加的二甲苯异构物，而I-100催化剂采用一种脱烃的机理，以把乙苯转化为苯的副产品。异构化催化剂的选择

CH 3

C

H

3C

H 3C

H 3