畢業(yè)論文間二甲苯的發(fā)展和技術(shù)研究

1、 ?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目：間二甲苯的發(fā)展和技術(shù)學(xué)生姓名：楊超 系 別：化學(xué)化工系專業(yè)年級(jí)：2008級(jí)應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)指導(dǎo)教師：時(shí) 鳳 霞2011年 5月30日摘要本文概述了間二甲苯的用途，對(duì)國(guó)內(nèi)外的生產(chǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行了比較詳細(xì)的描述，著重介紹了間二甲苯的各種生產(chǎn)技術(shù)，包括絡(luò)合法、吸附分離法、磺化法、反應(yīng)蒸餾法、共沸精餾法，并稍微提及了間二甲苯的回收技術(shù)。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外間二甲苯市場(chǎng)進(jìn)行分析對(duì)間二甲苯的市場(chǎng)前景進(jìn)行了預(yù)測(cè)與展望。關(guān)鍵詞：間二甲苯；絡(luò)合；吸附分離；磺化；蒸餾目錄第一章 間二甲苯的發(fā)展現(xiàn)狀11. 間二甲苯的用途11.1間苯二甲酸( IPA )11.2間苯二腈21.3間苯二酰氯2

2、1.4偏苯三酸酐21.5間甲基苯甲酸21.6間2二甲基苯胺21.7硝基麝香21.8酚類產(chǎn)品2第二章 間二甲苯的生產(chǎn)技術(shù)81. 二甲苯的來(lái)源82. 間二甲苯的合成技術(shù)92.1絡(luò)合法92.2吸附分離法10第三章 間二甲苯的市場(chǎng)展望161.間二甲苯極具市場(chǎng)潛力的下游產(chǎn)品161.1間苯二甲酸161.2 間甲苯甲酸161.3間苯二腈161.42,4一二甲墓苯胺和2,6一二甲基苯胺171.5偏苯三酸醉171.63,5一二甲基叔丁苯172.4 總結(jié)20參考文獻(xiàn)21致謝22第一章 間二甲苯的發(fā)展現(xiàn)狀 間二甲苯(MX) 是混合二甲苯和C8 芳烴的一種組分?；旌隙妆胶彾妆?OX)、對(duì)二甲苯(PX) 和MX

3、3 種二甲苯異構(gòu)體；C8芳烴除含有以上3 種二甲苯異構(gòu)體之外, 一般還含有乙苯。在混合二甲苯中，MX 的含量最大，但是目前它在工業(yè)上的用量卻遠(yuǎn)不及其它兩種異構(gòu)體，這主要是MX 的性質(zhì)與其它異構(gòu)體的性質(zhì)接近，特別是MX和PX的沸點(diǎn)相差很小，長(zhǎng)期以來(lái)人們找不到用比較經(jīng)濟(jì)的方法從異構(gòu)體中分離出高純度MX 的方法。因此，MX在工業(yè)中多異構(gòu)成PX和OX，或用作調(diào)和汽油的組分，或以混合二甲苯的形式當(dāng)作溶劑使用。隨著近代石油化工工業(yè)的發(fā)展，人們不斷發(fā)現(xiàn)分離高純度MX 的方法，經(jīng)分離和氧化MX 生成的間苯二甲酸( IPA ) 及其衍生物是生產(chǎn)改性不飽和樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂、油墨、聚酯纖維染色改性劑、農(nóng)藥和染料中間體

4、的重要的有機(jī)化工原料，因此也就帶動(dòng)了MX工業(yè)的發(fā)展。我國(guó)MX 在分離和應(yīng)用方面都起步較晚，直到2000年9月燕山石化公司正式投產(chǎn)35k t/a 的MX裝置，我國(guó)才出現(xiàn)規(guī)模較大的MX裝置。之前有上海新聯(lián)公司8k t/a 的MX裝置，其它廠家的規(guī)模都很小，大多不足1kt/a我國(guó)MX 的應(yīng)用也在研究開(kāi)發(fā)之中，僅有少數(shù)廠家將MX應(yīng)用到IPA、香料和農(nóng)藥等工業(yè)中。1.間二甲苯的用途MX主要有以下應(yīng)用；第一做異構(gòu)化的原料, 生產(chǎn)PX和OX；第二作溶劑或調(diào)和汽油的組分；第三生產(chǎn)樹(shù)脂和精細(xì)化工產(chǎn)品。其中利用MX 生產(chǎn)其衍生物是新興開(kāi)發(fā)的用途, 具有廣闊的發(fā)展前景。利用MX 可以生產(chǎn)下述產(chǎn)品。1.1 間苯二甲酸

5、(IPA)MX通過(guò)氧化反應(yīng)可以制取IPA。IPA 的最大應(yīng)用是生產(chǎn)不飽和聚酯樹(shù)脂, 這種樹(shù)脂可以應(yīng)用在建筑、交通和海洋領(lǐng)域。IPA 可以提高樹(shù)脂材料的強(qiáng)度、韌性、抗疲勞和抗腐蝕性。IPA 第二大應(yīng)用是作為表面涂料, 它可以和多羥基醇反應(yīng)生成聚酯樹(shù)脂, 用在聚酯和氨基甲酸乙酯表面涂料上， 少量也可以用作醇酸樹(shù)脂。使用IPA而不用低成本的鄰苯二甲酸， 可以提高表面涂料的水解穩(wěn)定性、具有更高的耐久性和抗氣候性。這些產(chǎn)品典型地用于高耐久性、高固含量或粉末狀涂料中。這些應(yīng)用在近些年中會(huì)有所增加， 因?yàn)樗鼈儽葌鹘y(tǒng)的溶液涂料在環(huán)境問(wèn)題上更容易讓人們接受。IPA另一個(gè)主要應(yīng)用是作為生產(chǎn)改性PET 樹(shù)脂而與PT

6、A 共聚的單體，它可以降低樹(shù)脂的熔化點(diǎn)， 減緩結(jié)晶速率， 因此可以擴(kuò)大樹(shù)脂的加工參數(shù);此外還可以提高顏料的著色性。這種IPA改性的PET廣泛地應(yīng)用到包裝行業(yè)。IPA還可以用來(lái)生產(chǎn)磺化間苯二甲酸酯， 這種酯類化合物用于制造聚酯纖維。更少量的IPA也用于制取一些特殊產(chǎn)品， 如聚酰胺纖維、液體結(jié)晶聚合物、聚芳酯以及其它需求量較少的產(chǎn)品。1.2 間苯二腈MX經(jīng)氨氧化可制取間苯二腈，它是高效、廣譜、低毒、低殘留的殺菌劑百菌清的中間原料，也是生產(chǎn)胍基樹(shù)脂和間苯二甲基二胺的中間體，并用于生產(chǎn)環(huán)氧樹(shù)脂固化劑。1.3 間苯二酰氯MX先經(jīng)氧化再與光氣反應(yīng)即可制得間苯二酰氯，由間苯二酰氯與間苯二胺合成的聚間苯二甲酰

7、間苯二胺樹(shù)脂可制成纖維、薄膜和涂料，這種樹(shù)脂制成的芳族聚酰胺纖維(即芳綸)具有優(yōu)異的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性和電絕緣性。1.4 偏苯三酸酐偏苯三酸酐制備工藝有兩種，一種以偏三甲苯為原料，另一種以MX為原料。后者是以MX先與CO反應(yīng)合成間二甲基苯甲醛，然后經(jīng)氧化、脫水制得偏苯三酸酐。偏苯三酸酐是發(fā)展新型材料的重要原料，主要用于生產(chǎn)聚氯乙烯耐熱增塑劑、聚酰亞胺工程塑料、水溶性醇酸樹(shù)脂涂料、環(huán)氧樹(shù)脂固化劑等價(jià)值很高的精細(xì)化學(xué)品。特別是在機(jī)電工業(yè)方面， 由偏苯三酸酐與芳香二胺合成制備的聚酰胺2酰亞胺，具有很高的耐熱性能及良好的絕緣性能，用于耐熱電線絕緣漆，可在220條件下長(zhǎng)期使用。1.5 間甲基苯甲酸MX

8、經(jīng)空氣氧化可制取間甲基苯甲酸，該品可作藥物甲苯二乙胺的中間體，也可用于農(nóng)藥的生產(chǎn)。1.6 間2二甲基苯胺間2二甲基苯胺別名2,4-2二甲基苯胺和2,6-2二甲基苯胺。該產(chǎn)品是以MX為原料, 進(jìn)行硝化、異構(gòu)體分離、鎳催化劑液相加氫制得。間二甲基苯胺是合成農(nóng)藥、獸藥、醫(yī)藥和染料等的重要中間體。1.7 硝基麝香硝基麝香化學(xué)名稱為2, 4, 6-2三硝基2,5-2叔丁基間二甲苯,可用MX為原料生產(chǎn)。1.8 酚類產(chǎn)品MX 經(jīng)過(guò)磺化、堿溶可得到酚類產(chǎn)品，作為多種農(nóng)藥的原料，以及生產(chǎn)偶氮染料、增塑劑、橡膠防老劑、環(huán)氧樹(shù)脂固化劑等。第二章 間二甲苯的生產(chǎn)技術(shù)間二甲苯是混合二甲苯的成分之一。在混合二甲苯的3種異

9、構(gòu)體中，間二甲苯的含量最高。70年代以后， 日本三菱瓦斯化學(xué)公司開(kāi)發(fā)了絡(luò)合法分離高純度間二甲苯的生產(chǎn)工藝。高純度間二甲苯分離工藝的開(kāi)發(fā)， 為間二甲苯的工業(yè)應(yīng)用提供了前提條件。目前，間二甲苯生產(chǎn)間苯二甲酸的工業(yè)應(yīng)用已具有一定的規(guī)模，1996年全球間苯二甲酸生產(chǎn)能力達(dá)34.1萬(wàn)t/a。除了用于生產(chǎn)間苯二甲酸用于制造樹(shù)脂，間二甲苯還用于醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥、化纖、香料等行業(yè)。1. 二甲苯的來(lái)源工業(yè)上間二甲苯的來(lái)源有4種，即催化重整油、蒸汽裂解汽油、甲苯歧化和煤焦油， 前種來(lái)自石油，后一種來(lái)自煤。這4者也是混二甲苯的來(lái)源。1993年全世界混二甲苯生產(chǎn)能力為1952.2萬(wàn)t/a， 1998年將達(dá)2365.3

10、萬(wàn)t/a。表2-1不同來(lái)源混二甲苯異構(gòu)體的組成來(lái)源組成重整油熱裂解油甲苯歧化煤焦化對(duì)二甲苯20152620間二甲苯45405050鄰二甲苯20152420乙苯1530催化重整過(guò)程包括了加氫處理和催化重整兩大部分， 可以處理多種原料。經(jīng)過(guò)催化重整過(guò)程， 原料中的環(huán)烷烴轉(zhuǎn)化成為芳烴， 烷烴轉(zhuǎn)化為芳烴或燃料氣。原料類型對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有很大影響， 輕餾份原料有利于生成苯， 重餾份有利于生成二甲苯。以石腦油為原料的重整油， 芳烴含量一般在50到60， 其中C8芳烴占22%左右。裂解汽油是生產(chǎn)乙烯的副產(chǎn)品。也是芳烴的來(lái)源之一。典型的裂解汽油含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5到0.8的芳烴成份。由于裂解汽油中含有二烯烴等易聚合

11、成膠狀物的極活潑化合物，在裂解汽油進(jìn)一步加工前必須先加氫處理。甲苯歧化生成苯和二甲苯。歧化過(guò)程不生成乙苯， 分離二甲苯比較容易，但二甲苯的生產(chǎn)成本比催化重整或裂解汽油高。煤焦化的主要產(chǎn)品是焦炭，收率為65%到75%，同時(shí)放出25%到35%的煤焦氣。煤焦氣由煤氣、焦油和水組成，其中焦油中含有甲苯和二甲苯。 世界各國(guó)芳烴原料構(gòu)成各不相同。美國(guó)芳烴的主要來(lái)源是催化重整油，因此美國(guó)乙烯生產(chǎn)的原料三分之二以上是天然氣和凝析油，裂解汽油中回收的芳烴很少。歐洲和日本生產(chǎn)乙烯普遍采用石腦油作為原料，因此大規(guī)模乙烯工業(yè)副產(chǎn)的裂解汽油成為歐洲和日本芳烴的主要原料。同時(shí)日本鋼鐵工業(yè)也十分重視焦油芳烴的回收，焦油在日

12、本芳烴原料中占一定的比例。80年代以前我國(guó)的芳烴原料中，焦油芳烴所占比例較高。年代中期以后，隨著石化總公司系統(tǒng)4套乙烯生產(chǎn)裝置（大慶石化總廠、齊魯石化公司、揚(yáng)子石化公司和上海石化總廠）的投產(chǎn)，芳烴原料開(kāi)始轉(zhuǎn)向催化重整、甲苯歧化和裂解加氫汽油。國(guó)內(nèi)最大的芳烴生產(chǎn)裝置揚(yáng)子石化公司芳烴聯(lián)合裝置采用的是催化重整油。2間二甲苯的合成技術(shù)一種二甲苯異構(gòu)體和乙苯由于結(jié)構(gòu)相似而具有相似的物理性質(zhì)， 見(jiàn)表2-2。表2-2C8芳烴的物理性質(zhì)性質(zhì)對(duì)二甲苯間二甲苯鄰二甲苯乙苯密度，25，g/cm30.86100.86420.88020.8670沸點(diǎn)138.37139.12144.41136.19凝固點(diǎn)，13.263-

13、47.872-25.182-94.975從表2-2中可見(jiàn)，芳烴4種異構(gòu)體的密度接近， 沸點(diǎn)相差也很小。鄰二甲苯和間二甲苯的沸點(diǎn)差是5.29， 對(duì)二甲苯和乙苯的沸點(diǎn)差是2.18， 對(duì)二甲苯和間二甲苯的沸點(diǎn)差是0.75 。4種異構(gòu)體中， 對(duì)二甲苯的凝固點(diǎn)與其它種相差較大。對(duì)二甲苯與間二甲苯的沸點(diǎn)差小，傳統(tǒng)精餾方法不能分離這兩種異構(gòu)體。4目前采用的方法有絡(luò)合分離法、吸附分離法、深冷結(jié)晶法、反應(yīng)蒸餾法、共沸蒸餾法、磺化法等。其中絡(luò)合法、吸附法和磺化法是可以直接生產(chǎn)間二甲苯的工亞化方法磺化法是比較落后的工藝， 但我國(guó)目前仍在沿用深冷結(jié)晶法和吸附法是可以直接生產(chǎn)對(duì)二甲苯的工業(yè)化方法反應(yīng)蒸餾法、共沸蒸餾法可

14、以直接分離出間二甲苯， 但目前還未見(jiàn)工業(yè)化報(bào)道。2.1 絡(luò)合法絡(luò)合法是利用一些化合物與二甲苯異構(gòu)體形成絡(luò)合物的特性來(lái)達(dá)到分離各異構(gòu)體的目的。絡(luò)合分離法中最成功的是三菱瓦斯化學(xué)公司開(kāi)發(fā)的工藝2。三菱瓦斯化學(xué)公司利用HF-BF3，從混二甲苯中絡(luò)合萃取分離間二甲苯， 稱為MGCC法3。MGCC法認(rèn)為二甲苯是路易斯堿， 能與路易斯酸(比如HFBF)形成極性絡(luò)合物， 如二甲苯-HBF4（1:1）絡(luò)合物，EB、PX、MX和OX的相對(duì)堿度是0.14、1、100/和2，MX的堿度最強(qiáng)， 優(yōu)先與HF/BF生成絡(luò)合物， 絡(luò)合反應(yīng)的速度最快， 形成的絡(luò)合物最穩(wěn)定，在不加入BF3時(shí)， 烴和酸的互溶度<1加入BF

15、后， 間二甲苯選擇性地溶于HF3相， 攪拌后迅速分層，加人稀釋劑(一般為烷烴)后， 間二甲苯分離的選擇性加大。MGCC法分出的間二甲苯純度>99， 只有<1的間二甲苯留在抽余相中。在比較低的溫度壓力下加熱，MK-HBF 絡(luò)合物分解成原始組份， 副反應(yīng)的損失少。在較高的溫度下(>100) 下加熱， 絡(luò)合物異構(gòu)生成3種二甲苯異構(gòu)體的平衡混合物。絡(luò)合分離的間二甲苯可以單獨(dú)作為產(chǎn)品，也可異構(gòu)化制取對(duì)二甲苯。在異構(gòu)化時(shí)， 絡(luò)合劑HF一BF3?？捎米鳟悩?gòu)化催化劑。MGCC工藝分離的間二甲苯純度為99%。工藝流程示意圖見(jiàn)圖2-1。圖2-1 MGCC絡(luò)合分離法工藝流程1萃取塔2分解塔3分離器

16、4異構(gòu)反應(yīng)器5脫重塔6抽余液塔分離器8脫輕塔9乙苯精餾塔10鄰二甲苯分離塔11對(duì)二甲苯結(jié)晶槽C8芳烴進(jìn)入萃取塔與HFBF3及稀釋劑接觸。間二甲苯-HF-BF3絡(luò)合物送往分解塔或者異構(gòu)反應(yīng)器。在分解塔中， 從塔頂分出，塔底物流送往脫重塔脫除重組分得到間二甲苯產(chǎn)品。提余液送往提余液塔分離出HF、BF3并作進(jìn)一步處理。國(guó)外有兩套采用MGCC工藝的間二甲苯分離裝置:日本三菱瓦斯化學(xué)公司5.5萬(wàn)t/a裝置和美國(guó)阿莫科化學(xué)公司11萬(wàn)t/a裝置。我國(guó)沒(méi)有絡(luò)合法間二甲苯生產(chǎn)裝置， 僅在湖南湘潭市化工研究院進(jìn)行了絡(luò)合法的小試實(shí)驗(yàn)。2.2 吸附分離法 國(guó)外的吸附分離法吸附分離法是70年代工業(yè)化并迅速處于領(lǐng)先地位的

17、二甲苯分離方法。吸附分離法先用于分離對(duì)二甲苯， 代表性的技術(shù)是UOP公司的工藝和日本Toray公司的Aromax工藝。以后，UOP公司又開(kāi)發(fā)了吸附分離二甲苯的Sorbex工藝4。工藝流程示意圖見(jiàn)圖 2-2。1-吸附塔2-旋轉(zhuǎn)閥3-提取相分離塔4-提余相分離塔圖2-2Sorbex工藝構(gòu)造圖Sorbex工藝為液相吸附工藝， 吸附塔采用Sorbex模擬移動(dòng)床， 分子篩吸附劑， 甲苯脫附劑。在模擬移動(dòng)床中， 分子篩固定不動(dòng)， 塔上開(kāi)多個(gè)進(jìn)出料口， 依次改變進(jìn)出料口位置， 形成相對(duì)移動(dòng)。在一特定時(shí)間， 只有4個(gè)口作進(jìn)出料進(jìn)料、提取相、提余相和脫附劑， 其它料口關(guān)閉。4個(gè)物料口相隔一定距離， 每隔一定時(shí)間

18、，個(gè)料口同時(shí)向前移動(dòng)一個(gè)口。料口的切換靠旋轉(zhuǎn)閥實(shí)現(xiàn)。進(jìn)出料口越多越接近于連續(xù)。美國(guó)Amoco公司使用UOP技術(shù)在海灣地區(qū)建10萬(wàn)t/a間二甲苯裝置， 預(yù)定一年1997到1998春投產(chǎn)。其它吸附間二甲苯的專利技術(shù)有：日本CHIYODA公司采用NaY型沸石吸附劑，烷基芳烴作脫附劑；日本MITSUBISHI KASAI公司用色譜法從C8，C9芳烴中分離間二甲苯；SISAS公司用KY型沸石，氣相吸附分離間二甲苯、這種專利都未工業(yè)化。國(guó)內(nèi)的吸附分離法國(guó)內(nèi)江蘇省丹陽(yáng)市東聯(lián)化工有限公司8000t/a間二甲苯裝置采用“異溝吸附分離”工藝，以鄰二甲苯為原料，采用氣相分子篩RAX1吸附分離間二甲苯。5組合工藝流程

19、見(jiàn)圖2-3圖2-3異構(gòu)吸附分離構(gòu)造圖由圖2-3可見(jiàn)，組合工藝由異構(gòu)化、吸附分離和精密分餾三個(gè)單元組成，各種化工單元設(shè)備70 余臺(tái)。原料鄰二甲苯或含低乙苯的混合二甲苯與返回的鄰、對(duì)二甲苯經(jīng)與反應(yīng)產(chǎn)物換熱，一起進(jìn)加熱爐，加熱到反應(yīng)溫度后進(jìn)異構(gòu)化反應(yīng)器，反應(yīng)物料經(jīng)換熱冷卻后進(jìn)脫輕芳烴塔，塔頂脫除輕組份，塔底流出物進(jìn)脫鄰二甲苯塔，塔頂蒸出間、對(duì)二甲苯，塔釜物料送入脫重芳烴塔，塔頂蒸出鄰二甲苯返回作異構(gòu)化原料，塔釜出重芳烴。脫鄰二甲苯塔頂蒸出間、對(duì)二甲苯經(jīng)蒸發(fā)器蒸發(fā)并加熱進(jìn)入吸附柱，吸余液為間二甲苯，經(jīng)冷卻后進(jìn)入吸余液罐。吸附劑選擇吸附對(duì)二甲苯，接近平衡時(shí)用經(jīng)蒸發(fā)、加熱的甲苯作脫附劑進(jìn)行脫附，脫附液經(jīng)冷

20、卻后進(jìn)入脫附液罐。置換過(guò)程是用脫附下來(lái)的對(duì)二甲苯作置換劑，經(jīng)蒸發(fā)、加熱進(jìn)入吸附柱，置換出吸附劑中殘留的間二甲苯，置換區(qū)出料隨吸附進(jìn)料一起進(jìn)入吸附區(qū)。脫附液經(jīng)中間罐進(jìn)入脫附液塔，塔頂蒸出脫附劑甲苯，塔釜高濃度對(duì)二甲苯一部分去吸附作置換劑，其余的返回原料罐作異構(gòu)化原料。吸余液經(jīng)吸余液罐進(jìn)入吸余塔，塔頂蒸出甲苯作脫附劑，塔釜得到合格的高純度間二甲苯產(chǎn)品。 與此同時(shí)中國(guó)石化總公司石油化工科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)的異構(gòu)- 吸附分離法，6利用模擬移動(dòng)床生產(chǎn)間二甲苯達(dá)到生產(chǎn)高純度的間二甲苯，現(xiàn)簡(jiǎn)述如下：18吸附柱912冷凝器13-吸余液精餾塔14-提純液精餾塔15，16-回流缸17-間二甲苯槽18-對(duì)二甲苯槽圖2-4

21、模擬移動(dòng)床生產(chǎn)構(gòu)造圖用獨(dú)立的吸附柱串聯(lián)，按照物料進(jìn)出口位置分為3個(gè)區(qū)，即脫附區(qū)、提純區(qū)、吸附區(qū)。(1) 吸附區(qū)。混合二甲苯F(主要含對(duì)二甲苯A和間二甲苯B)由柱7進(jìn)入，A被吸附劑優(yōu)先大量吸附，B被少量吸附，經(jīng)柱8后幾乎不含A，得到吸余物R(主要含B及脫附劑D)，R經(jīng)冷凝至液相后進(jìn)入吸余液精餾塔13被分離，由塔釜得到產(chǎn)品B，由塔頂?shù)玫降腄可循環(huán)使用。(2) 提純區(qū)。提純油P自柱5進(jìn)入，其主要成分A被吸附劑不斷吸附，同時(shí)置換出吸附劑中被少量吸附的B，經(jīng)柱6流入吸附區(qū)。(3) 脫附區(qū)。在一定壓力溫度下，脫附劑D由柱1進(jìn)入，經(jīng)過(guò)連續(xù)4次脫附后，吸附劑中吸附的A被D脫附出來(lái)，得到脫附物E(A + D)，

22、再經(jīng)冷凝后進(jìn)入提純液精餾塔14分離，由塔釜可得重組分A(可作為提純油使用)，其塔頂產(chǎn)物D與吸余液精餾塔塔頂產(chǎn)物一起作為脫附劑循環(huán)利用。采用微機(jī)控制閥門的自動(dòng)切換來(lái)改變物料的進(jìn)出口順序，實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作。全部吸附柱彼此串聯(lián)，內(nèi)裝固體吸附劑，室與室之間用自動(dòng)控制閥連接，每室有6個(gè)閥門，利用這些閥門自動(dòng)依次切換，不斷改變進(jìn)料液、脫附劑、提純油、吸余液的進(jìn)出口順序，使固體吸附劑與物料能連續(xù)逆向流動(dòng)。這樣，雖然每個(gè)室從吸附到脫附，以及精餾是間歇的，而對(duì)整個(gè)吸收塔而言，料液和解吸劑卻不斷地進(jìn)入，提純油、吸余液也不斷地流出，達(dá)到連續(xù)操作的目的。 磺化法磺化法是較早的間二甲苯分離法， 國(guó)外已淘汰這種方法， 但國(guó)內(nèi)

23、仍有磺化法生產(chǎn)裝置。磺化法是將混二甲苯經(jīng)硫酸磺化。得到間二甲苯磺酸水解間二甲苯磺酸以后， 蒸餾切取餾份，得到成品間二甲苯?；腔ǖ闹饕秉c(diǎn)是生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生大量廢酸， 造成環(huán)保問(wèn)題。我國(guó)采用磺化法生產(chǎn)間二甲苯的生產(chǎn)裝置有江蘇吳江市三友化工廠1000t/a裝置， 江蘇江陰市利港精細(xì)化工廠2000t/a裝置。反應(yīng)蒸餾法反應(yīng)蒸餾法利用二甲苯異構(gòu)體在反應(yīng)選擇性上的差別， 加人一種添加劑， 與間二甲苯生成難揮發(fā)產(chǎn)物， 經(jīng)蒸餾將間二甲苯與其它二甲苯異構(gòu)體分離。例如， 以有機(jī)金屬化合物異丙苯鈉為添加劑， 四甲基1，2環(huán)己胺為鰲合劑進(jìn)行反應(yīng)蔫餾。其中異丙苯鈉分別與間二甲苯和對(duì)二甲苯達(dá)到反應(yīng)平衡。鰲合劑與對(duì)二甲苯的

24、反應(yīng)常數(shù)K1等于125， 與間二甲苯的反應(yīng)平衡常數(shù)K2等于1160， 從反應(yīng)平衡常數(shù)可以看出， 體系達(dá)到平衡時(shí)， 添加劑幾乎全部與間二甲苯反應(yīng)。 共沸精餾法共沸精餾法通過(guò)加人共沸劑， 改變了二甲苯之間的相對(duì)揮發(fā)度， 達(dá)到精餾分離二甲苯的目的。表2-5二甲苯相對(duì)揮發(fā)度與理論塔板數(shù)、實(shí)際塔板數(shù)相對(duì)會(huì)發(fā)度理論塔半數(shù) （全回流，95%純度）實(shí) 際 塔 半 數(shù)（塔板效率75%）1.1252701.2033441.2527361.3023311.3520271.401824表 2-5 列出二甲苯相對(duì)揮發(fā)度與分離塔塔板數(shù)的關(guān)系。間二甲苯與對(duì)二甲苯的相對(duì)揮發(fā)度為1.02， 鄰二甲苯與間二甲苯的相對(duì)揮發(fā)度為1.

25、12， 從表中可以看出， 前兩者之間用精餾法難以分離， 后兩者之間也較難分離。戊酸甲醋可使間二甲苯與對(duì)二甲苯的相對(duì)揮發(fā)度提高到1.3以上， 丁酸丙醋、甲酸己酷可使間二甲苯與鄰二甲苯的相對(duì)揮發(fā)度達(dá)到1.4以上。 回收間二甲苯的新工藝蘇爾壽公司的子公司蘇爾壽化學(xué)技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)了一項(xiàng)從混合二甲苯中回收間二甲苯的新工藝，它與蘇爾壽公司的對(duì)二甲苯分離工藝十分相似，均采用對(duì)環(huán)境無(wú)害的溶解結(jié)晶方法。7新工藝采用熱聯(lián)合及蒸餾與結(jié)晶設(shè)備優(yōu)化聯(lián)合，降低了裝置的操作費(fèi)用?；厥盏拈g二甲苯產(chǎn)品純度為99. 5 %，次產(chǎn)品乙苯(EB) 純度為99. 6 %。根據(jù)對(duì)一個(gè)40 kt/ a裝置的技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，新工藝的投資回收

26、期在16個(gè)月之內(nèi)。間二甲苯用于生產(chǎn)間苯二甲酸( IPA) 一種生產(chǎn)聚對(duì)苯二甲酸乙醇酯(PET) 樹(shù)脂的共聚單體) 。由于PET用量較大， IPA的需求量以每年10 %15 %的速度穩(wěn)步增長(zhǎng)。新工藝分為三個(gè)分離階段：(1)用蒸餾法將EB從混合二甲苯原料中分離出去。(2)用蒸餾方法分離出輕產(chǎn)品和鄰二甲苯，成為間二甲苯預(yù)濃液。(3)用溶解結(jié)晶法提純間二甲苯。第三章 間二甲苯的市場(chǎng)展望1.間二甲苯極具市場(chǎng)潛力的下游產(chǎn)品1.1 間苯二甲酸間苯二甲酸用于合成耐疲勞強(qiáng)度優(yōu)于纖維的特種纖維以及生產(chǎn)不飽和聚酷、醇酸樹(shù)脂、印刷油墨樹(shù)脂、絕緣清漆、滌綸改性染色劑、涂料等產(chǎn)品。目前世界上主要生產(chǎn)廠有美國(guó)Amoco公司

27、A.moco比利時(shí)化學(xué)公司、日本A.G.化學(xué)公司、意大利SISAS公司等， 總生產(chǎn)能力近30萬(wàn)噸/年， 它是目前國(guó)外間二甲苯消費(fèi)最主要的去向。間苯二甲酸的生產(chǎn)一般采用間二甲苯液相氧化，以醋酸鉆為催化劑，四澳乙烷或甲乙酮或乙醛為促進(jìn)劑，醋酸為溶劑。反應(yīng)溫度低溫法100200，高溫法225250，壓力一般2Mpa3Mpa，時(shí)間23h。間二甲苯單耗1噸。我國(guó)湖南化工研究院曾對(duì)此工藝進(jìn)行了噸年規(guī)模的連續(xù)氧化試驗(yàn)，獲得了與國(guó)外質(zhì)量相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品。大連理工大學(xué)也對(duì)該工藝進(jìn)行過(guò)研究。目前國(guó)內(nèi)高純度間苯二甲酸完全依賴進(jìn)口， 燕山石化即將建成的4萬(wàn)噸/年生產(chǎn)裝置將填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。1.2 間甲苯甲酸間甲苯甲酸主要用作衛(wèi)

28、生殺蟲劑避蚊胺的原料和醫(yī)藥中間體， 此外也可用于生產(chǎn)PVC樹(shù)脂穩(wěn)定劑和作為聚合物單體的原料， 由間二甲苯空氣氧化， 以環(huán)烷酸鉆為催化劑， 反應(yīng)溫度125-135， 壓力為0.25MPa。間二甲苯單耗0.87噸。江蘇省的南京護(hù)國(guó)化工廠、泰興市沃爾特化工廠、姜堰市揚(yáng)子化工廠均有生產(chǎn)， 其中護(hù)國(guó)化工廠規(guī)模最大為1000噸/年。1.3 間苯二腈間苯二腈是廣譜高效殺菌劑百菌清的中間體， 也是生產(chǎn)間苯二甲胺的中間體。世界上間苯二腈生產(chǎn)廠主要有美國(guó)德克薩斯州保護(hù)公司Fermenta廠， 美國(guó)Lummus公司和日本昭和電工， 總生產(chǎn)能力近2萬(wàn)噸/年。由于百菌清需求量增加和合成纖維、塑料領(lǐng)域?qū)﹂g苯二睛需求量的增

29、加， 國(guó)際市場(chǎng)間苯二睛處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。國(guó)內(nèi)“ 七五”期間由上海石油化工研究院、浙江大學(xué)和云南化工廠聯(lián)合攻關(guān)建設(shè)的1000噸/年間苯二睛生產(chǎn)裝置已于1995年通過(guò)有關(guān)部門的驗(yàn)收， 生產(chǎn)的間苯二睛基本上供云南化工廠生產(chǎn)百菌清。另外湖南農(nóng)藥廠也有少量生產(chǎn)。工業(yè)上生產(chǎn)間苯二睛均采用間二甲苯氨氧化法，以為V2O5催化， 反應(yīng)溫度400-500， 壓力0.03Mpa-0.2MPa。間二甲苯單耗0.1噸。1.42,4 一二甲墓苯胺和2,6一二甲基苯胺2,4二甲基苯胺主要用于農(nóng)藥、醫(yī)藥的生產(chǎn)， 特別是農(nóng)藥單甲瞇、雙甲瞇和殺蜻瞇的生產(chǎn)。2,6二甲基苯胺是合成農(nóng)藥、染料的中間體，如高效殺菌劑甲霜靈、吠霜靈和苯

30、霜靈，除草劑異丁草胺和特瑞多。國(guó)外較大的生產(chǎn)廠家有瑞士EMS一DOTTIKVONAG，德國(guó)Bayer AG和Hoechsf Aktiongesllschaff，日本化藥公司、三菱瓦斯化學(xué)公司及美國(guó)第一化學(xué)公司。 由間二甲苯硝化、分離再加氫分別生產(chǎn)2，4二甲苯胺和2，6二甲基苯胺的工藝，浙江工業(yè)大學(xué)、湖南化工研究院和天津大學(xué)都進(jìn)行過(guò)研究。其中浙江工業(yè)大學(xué)開(kāi)發(fā)的變溫硝化、低壓液相加氫工藝為化工部“七五”攻關(guān)項(xiàng)目，1988年完成中試并編制1000噸/年的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，年通過(guò)部級(jí)鑒定，目前已轉(zhuǎn)讓給溫洲電化廠。天津大學(xué)將該技術(shù)轉(zhuǎn)讓給河北完縣化工二廠。間二甲苯硝化原料配比：間二甲苯：濃硝酸：濃硫酸 1:1.05到1.1約等于1.25，硫酸濃度以百分之八十為宜，分段變溫硝化。硝化異構(gòu)體分離后， 以復(fù)合骨架鎳為催化劑， 酒精為溶劑液相加氫，壓力0.81MPa， 溫度7580。1.5 偏苯三酸醉