开封大学学生毕业论文题目间二甲苯的应用及发展前景年级09及专业有机化工班1班学生姓名徐红松起止时间3-20 —指导教师王明瑞职称教师年月日目录论文摘要 (2)一、间二甲苯MX (3)（一）MX的结构及性质 (3)1．结构 (3)2．物理性质 (3)3．化学性质 (3)（二）MX的用途 (3)（三）MX危害性 (5)二、间二甲苯的分离工艺 (5)（一）吸附法分离 (5)（二）络合法分法 (6)（三）磺化水解法 (7)三、间二甲苯的发展状况及市场展望 (7)（一）国外发展状况 (7)（二）国内发展状况 (8)（三）生产现状 (9)（四）市场需求 (11)（五）发展前景 (11)四、小结 (12)参考文献 (14)致谢 (15)论文摘要本文主要介绍了间二甲苯的性质、用途、危害及其分离工艺，重点对其分离工艺进行了阐述，主要有络合分离法、吸附分离法及磺化水解法等，同时也综述了间二甲苯的发展历史和特性，阐明了发展间二甲苯的价值和意义。

关键词间二甲苯合成络合吸附分离间二甲苯及其发展技术与发展前景（09有机一班徐红松）一、间二甲苯MX（一）MX的结构及性质1.结构间二甲苯又名1,3-二甲苯，分子式: C8H10，为苯的同系物之一，与1,2-二甲苯和1,4-二甲苯互为同分异构体，其结构式为：、，1.物理性质间二甲苯是无色透明液体，有强烈芳香气味。

熔点：-48 °C，沸点：139 °C，密度：0.86 g/mL。

2.化学性质间二甲苯不溶于水，溶于乙醇和乙醚。

能够发生磺化、硝化、卤代等取代反应。

与三氧化铬作用生成异钛酸，可与空气氧化反应生成羧酸。

其蒸气会与空气形成爆炸性混合物。

遇明火、高热、强氧化剂有引起燃烧爆炸的危险。

1,3-二甲苯易燃易爆，又有一定毒性，使用时应特别小心，它进行磺化、硝化、卤代等取代反应时，因为空间位阻的问题，产物主要为4位取代物；氧化产物为1,3-苯二甲酸盐；由于甲基的推电子效应，1,3-二甲苯也可以在强路易斯酸的催化下发生各类傅-克反应。

（二）间二甲苯的用途MX主要有以下应用：第一做异构化的原料, 生产PX和OX；第二作溶剂或调和汽油的组分；第三生产树脂和精细化工产品。

其中利用MX 生产其衍生物是新兴开发的用途, 具有广阔的发展前景。

利用MX 可以生产下述产品。

1.间苯二甲酸(IPA)MX通过氧化反应可以制取IPA。

IPA 的最大应用是生产不饱和聚酯树脂, 这种树脂可以应用在建筑、交通和海洋领域。

IPA 可以提高树脂材料的强度、韧性、抗疲劳和抗腐蚀性。

IPA 第二大应用是作为表面涂料, 它可以和多羟基醇反应生成聚酯树脂, 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树脂。

使用IPA而不用低成本的邻苯二甲酸，可以提高表面涂料的水解稳定性、具有更高的耐久性和抗气候性。

这些产品典型地用于高耐久性、高固含量或粉末状涂料中。

IPA 另一个主要应用是作为生产改性PET 树脂而与PTA 共聚的单体，它可以降低树脂的熔化点，减缓结晶速率，因此可以扩大树脂的加工参数;此外还可以提高颜料的着色性。

这种IPA改性的PET广泛地应用到包装行业。

IPA还可以用来生产磺化间苯二甲酸酯，这种酯类化合物用于制造聚酯纤维。

更少量的IPA也用于制取一些特殊产品，如聚酰胺纤维、液体结晶聚合物、聚芳酯以及其它需求量较少的产品。

2.间苯二腈MX经氨氧化可制取间苯二腈，它是高效、广谱、低毒、低残留的杀菌剂百菌清的中间原料，也是生产胍基树脂和间苯二甲基二胺的中间体，并用于生产环氧树脂固化剂。

3.间苯二酰氯MX先经氧化再与光气反应即可制得间苯二酰氯，由间苯二酰氯与间苯二胺合成的聚间苯二甲酰间苯二胺树脂可制成纤维、薄膜和涂料，这种树脂制成的芳族聚酰胺纤维(即芳纶)具有优异的耐热性、尺寸稳定性和电绝缘性。

4.偏苯三酸酐偏苯三酸酐制备工艺有两种，一种以偏三甲苯为原料，另一种以MX为原料。

后者是以MX先与CO反应合成间二甲基苯甲醛，然后经氧化、脱水制得偏苯三酸酐。

偏苯三酸酐是发展新型材料的重要原料，主要用于生产聚氯乙烯耐热增塑剂、聚酰亚胺工程塑料、水溶性醇酸树脂涂料、环氧树脂固化剂等价值很高的精细化学品。

特别是在机电工业方面，由偏苯三酸酐与芳香二胺合成制备的聚酰胺2酰亚胺，具有很高的耐热性能及良好的绝缘性能，用于耐热电线绝缘漆，可在220℃条件下长期使用。

5.间甲基苯甲酸MX 经空气氧化可制取间甲基苯甲酸，该品可作药物甲苯二乙胺的中间体，也可用于农药的生产。

6.间2二甲基苯胺间2二甲基苯胺别名2,4-2二甲基苯胺和2,6-2二甲基苯胺。

该产品是以MX 为原料, 进行硝化、异构体分离、镍催化剂液相加氢制得。

间二甲基苯胺是合成农药、兽药、医药和染料等的重要中间体。

7.酚类产品MX 经过磺化、碱溶可得到酚类产品，作为多种农药的原料，以及生产偶氮染料、增塑剂、橡胶防老剂、环氧树脂固化剂等。

（四）危害性侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。

健康危害：二甲苯对眼及上呼吸道有刺激作用，高浓度时对中枢神经系统有麻醉作用。

急性中毒：短期内吸入较高浓度核武器中可出现眼及上呼吸道明显的刺激症状、眼结膜及咽充血、头晕、恶心、呕吐、胸闷、四肢无力、意识模糊、步态蹒跚。

重者可有躁动、抽搐或昏迷，有的有癔病样发作。

慢性影响：长期接触有神经衰弱综合征，女工有月经异常，工人常发生皮肤干燥、破裂、皮炎。

二、间二甲苯的分离工艺其制备方法是利用石油二甲苯或煤焦油二甲苯进行分离，分离的方法可以用低温结晶法、配合法、络合分离法、吸附法和磺化水解法等。

国内过去用磺化水解法生产间二甲苯，现在已采用吸附法分离间二甲苯。

吸附法用分子筛为吸附剂，可以进行气相吸附，也可以进行液相吸附，其工艺分述如下。

（一）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[4]。

工艺流程示意图见图1。

图1 Sorbex工艺构图Sorbex工艺为液相吸附工艺，吸附塔采用Sorbex模拟移动床，分子筛吸附剂，甲苯脱附剂。

在模拟移动床中，分子筛固定不动，塔上开多个进出料口，依次改变进出料口位置，形成相对移动。

在一特定时间，只有4个口作进出料进料、提取相、提余相和脱附剂，其它料口关闭。

4个物料口相隔一定距离，每隔一定时间，个料口同时向前移动一个口。

料口的切换靠旋转阀实现。

进出料口越多越接近于连续。

吸附温度170～180℃，操作压力为常压。

（二）络合分离法络合法是利用一些化合物与二甲苯异构体形成络合物的特性来达到分离各异构体的目的。

络合分离法中最成功的是三菱瓦斯化学公司开发的工艺[2]。

三菱瓦斯化学公司利用HF-BF3，从混二甲苯中络合萃取分离间二甲苯，称为MGCC法。

MGCC法认为二甲苯是路易斯碱，能与路易斯酸(比如HF－BF)形成极性络合物，如二甲苯-HBF4（1:1）络合物，EB、PX、MX和OX的相对碱度是0.14、1、100/和2，MX的碱度最强，优先与HF/BF生成络合物，络合反应的速度最快，形成的络合物最稳定，在不加入BF3时，烃和酸的互溶度<1加入BF后，间二甲苯选择性地溶于HF3相，搅拌后迅速分层，加人稀释剂(一般为烷烃)后，间二甲苯分离的选择性加大。

MGCC法分出的间二甲苯纯度>99，只有<1的间二甲苯留在抽余相中。

在比较低的温度压力下加热，MK-HBF 络合物分解成原始组份，副反应的损失少。

在较高的温度下(>100℃) 下加热，络合物异构生成3种二甲苯异构体的平衡混合物。

络合分离的间二甲苯可以单独作为产品，也可异构化制取对二甲苯。

在异构化时，络合剂HF一BF3。

可用作异构化催化剂。

MGCC工艺分离的间二甲苯纯度为99%。

工艺流程示意图见图2。

1萃取塔2分解塔3分离器4异构反应器5脱重塔6抽余液塔７分离器8脱轻塔9乙苯精馏塔10邻二甲苯分离塔11对二甲苯结晶槽图2 MGCC络合分离法工艺流程C8芳烃进入萃取塔与HF－BF3及稀释剂接触。

间二甲苯-HF-BF3络合物送往分解塔或者异构反应器。

在分解塔中，从塔顶分出，塔底物流送往脱重塔脱除重组分得到间二甲苯产品。

提余液送往提余液塔分离出HF、BF3并作进一步处理。

国外有两套采用MGCC工艺的间二甲苯分离装置:日本三菱瓦斯化学公司5.5万t/a装置和美国阿莫科化学公司11万t/a装置。

我国没有络合法间二甲苯生产装置，仅在湖南湘潭市化工研究院进行了络合法的小试实验。

(三)磺化水解法将混合二甲苯经精馏切取130～140℃馏分，再加硫酸磺化，反应温度80～90℃，反应时间3.5h，然后分出磺化二甲苯，再经水解、蒸馏，切取140～150℃馏分而得成品。

该方法对设备腐蚀严重，并有较多的三废，仅能小规模生产，因此被吸附法所取代。

三、间二甲苯的发展状况及市场展望（一）国外状况目前，世界上用于生产苯酑的邻二甲苯占其总消费量的94%，苯酐的产能及消费量代表着邻二甲苯的消费量的增减。

据美国SRl咨询公司分析[2]，2004年世界邻苯二甲酸酐需求的年均增长速度为4%-5%，预计未来几年仍将继续以这一速度增长。

在未来几年，由于邻二甲苯受下游产品需求的变化，各国、各地区生产能力将有所改变：由于美国苯酐需求疲软，邻二甲苯消费量缩，生产能力变小；欧洲及亚洲生产能力及消费量有所上升，截止到2001年1月1日，BP公司和Koch工业公司是美国间二甲苯的生产厂家，两家生产能力共计267kt/a，见表1-1。

表1-1 美国间二甲苯生产厂家（二）西欧西欧唯一的MX 生产厂家是意大利的AgipPetroli SPA (其芳烃装置由EniChem公司管理)，厂址在Sarroch。

2001 年1月生产能力为75 kt/a。

2001年1月，西欧IPA生产能力为326 kt/a，生产该产品所需MX 的最大量为220kt(以生产1kg的IPA需0. 68kg的MX计)。

西欧的MX 产量不能满足地区内IPA 装置的生产需求，近年需从美国和远东进口大部分MX 以弥补缺口。

（三）日本位于岗山县水岛市的三菱气体化学有限公司是日本MX 唯一生产商，生产能力为140 kt/a。

日本生产MX衍生物所需MX 的最大量为92 kt/a。

日本三菱气体化学有限公司使用MX生产多种MX衍生物，如间二甲苯二胺、2，6-2二甲苯酚、间甲苯甲酸和偏苯三酸酐等。

（四）其它地区表1-2 世界其他地区MX生产能力（二）国内发展状况区域分布表1-3 我国邻二甲苯产能的区域分布单位：千吨/年（三）生产现状到目前为止，国内较大的间二甲苯生产装置主要有两套，见表1-3。

以前上海新联化工厂的MX产品由江苏正丹集团经销，另外还有一些小厂，因规模太小，有的已经停产。