1.对二甲苯的应用生产
主词条:PX项目PX主要用于制造对苯二甲酸,可用于化工及制药工业等。
也是用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的重要中间体。PET纤维又称聚酯纤维或涤纶纤维,是一种常用的化学合成纤维。
PET树脂是一种重要的透明塑料原料,用于生产饮料、食用油脂包装,平板显示器基材,车用和建筑用太阳膜等等。 中国的PX发展经历了三个阶段:2000年以前,发展比较缓慢,但供需关系相对平衡,2000年国内自给率为88%;2000年到2010年,中国PX项目迅速发展,生产能力一跃成为世界第一;2010年至今,国内市场需求持续走高,而PX建设却步伐放缓,产能开始无法满足需求。
2012年,中国对PX的实际需求为1385万吨,已经成为全球最大的PX消费国,占全球消费量的32%,但中国PX总产能仅为880万吨,自给率只有63%。从上世纪90年代起,全球对PX的需求量便一直呈增长趋势。
从1990年到2004年,PX的年均需求增长率为8.4%。目前,世界PX需求的年增长率约为5.8%。
预计到2014年,世界PX需求量将增加到3480万吨。世界的PX产能主要集中在亚洲地区,早在2008年,亚洲的PX产能就已达到2460.5万吨/年,占世界总额的74.15%。
而亚洲的主要PX生产国为中国、韩国、日本、印度和泰国,未来几年新建PX装置也主要集中在亚洲。除亚洲外,美国也是PX的主要生产国和出口大国;而中东地区由于富含石油资源,也是未来PX及其相关产业的新兴增长区。
为促进PX产业的发展,2006年,国家发改委曾分别制定了对PX和PTA的“十一五”建设项目布局规划,专门对二者的生产作出部署。国内PX项目的核心生产工艺都需从国外进口,由于PX的主要工艺被UOP等国外大公司垄断,由此带来的专利费高得惊人,占到总投资的10%~15%。
为解决这个问题,“十二五”期间,国家对PX产业的支持将侧重于工艺研发层面,以提高PX生产装置的国产化率。单从PX项目自身特点出发,其选址的原则有“三近”:离炼油企业近,离下游PTA工厂近,离大江大海近。
国家发改委的“规划”就明确要求:新建PX项目必须以大型炼化厂为依托,并尽量与PTA企业的分布相匹配。这正是从整个产业链来考虑PX的布局。
有观点称,国内一些包括PX项目在内的化工园区,离市区太近。对此,多位专家表示,这很大程度上是由历史原因造成的。
国内的PX项目多是在2004年以后才发展起来的,大多建在大型化工厂早年预留下来的场地上。这些化工厂在当初建厂时,都选在了相对较偏远的位置,但几年下来,市区就已扩张到化工园区的附近。
按照上述解释,“化工厂建在市区附近”的问题,实质上变成了“市区建在化工厂附近”。 PX解决了自然纤维与粮食争地的问题,也是提高汽油品质的必需品。
然而,PX项目不仅不是洪水猛兽,而且,就像现代社会离不开汽油一样,我们也离不开PX,它已经成为我们生活的一部分。李润生说,作为基础化工产品,PX已经成为当今人们生活中必不可少的元素,融入人们日常生活的衣食住行之中。
全球生产的3000多万吨PX,绝大部分都成为聚酯纤维的原料。大量的聚酯纤维被加工成服装,不仅满足全球60多亿人口的穿衣问题,还满足了人们对服装色彩、光泽、褶皱、薄厚、透明度等更多的要求。
在某种意义上,PX解决了自然纤维与粮食争地的问题。我国是一个人口众多、耕地资源相对匮乏的国家。
每万吨合成纤维大约相当于7万亩耕地所产的自然纺织纤维。2012年,我国生产合成纤维约2800万吨。
如果生产同等数量的自然纤维,则需要耕地近2亿亩。PX不仅与人们的衣着有关,它也是可以直接入口之物,比如药物胶囊,PX就是原料之一。
矿泉水瓶等包装材料的主要原料,也是PX。PX和人们的住也紧密相关。
它是很多建筑材料的原料,也可以用来生产油漆溶剂。随着技术的进步,PX的下游产品PET,正在越来越多地取代铝、玻璃、陶瓷和纸张,应用于电器电子、汽车及机械制造行业。
中国正在进入汽车社会,而汽油中5%左右的成分是PX。PX不但是汽油的重要组成部分,也是生产高品质汽油的必需品。
我国许多城市饱受PM2.5之苦。减少城市雾霾的重要途径之一,就是加快汽油质量的升级,降低汽油中的硫含量、提高汽油中的辛烷值。
从目前技术而言,提高汽油辛烷值最好、最环保的办法,就是加入芳烃。若不考虑毒性、致癌性,苯是首选。
现在,PX成为最优选择。有专家预测,未来汽油中PX的含量,将占比更多。
在世界许多地方,都有一些旗帜鲜明地反对PX化工的人,可是这些人也许并不知道,那些写满他们诉求的“旗帜”,就是用PX的下游产品——涤纶制作的。这不是一个笑话,而是一个现实,一个让化工行业和公众都感到尴尬的现实。
根据化学品安全说明书(MSDS), PX属于低毒类化学物质,对人的眼部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。短期内吸入较高浓度时,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、头痛、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。在急性毒性方面,其“半数致死剂量(LD50,经大鼠口。
2.对二甲苯的制备方法
1. 石油二甲苯、煤焦油二甲苯中,都含有相当量的对二甲苯。由于对、间二甲苯的沸点差只有0.75℃,故不能采用精馏分离法,目前国内外研究发展的方法是低温结晶分离法;吸附分离法和络合分离法。低温结晶分离法利用二甲苯异构体的熔点差异进行分离,主要方法为深冷分步结晶,工艺技术成熟,在二甲苯分离中占优势。但此法设备庞大,对二甲苯受共熔点的限制,回收率低,只有60-70%。吸附分离法是70年代发展的新方法,此法比深冷结晶法投资少,生产总成本低,对二甲苯收率高,纯度也高,有可能取代深冷结晶法。
2. 原料甲苯在烷基转移反应器中,进行烷基转移反应,生成二甲苯和苯。混合二甲苯在异构化反应器中,使部分间二甲苯异构化生成对二甲苯,反应物在稳定塔中除去轻馏分后与烷基转移工段来的二甲苯混合进入脱C9馏分塔,在塔顶获得对二甲苯含量较高的混合二甲苯,塔釜为C9以上组分。从稳定塔塔顶得到的混合二甲苯进入吸附分离工段,采用非分子筛型固体吸附剂吸附对二甲苯,解吸得纯度高达99.9%的对二甲苯产品,同时副产间二甲苯。此外,还有氟化氢-三氟化硼抽提法。
3.用甲苯怎样制取二甲苯
你要制备哪种二甲苯?首先我们先明确一点,不会有人从甲苯去制备二甲苯的,因为甲苯和二甲苯都是煤焦油的提取物。而且二甲苯的制备有另外的方法,以二甲苯中最常见的对二甲苯为例,生产对二甲苯的方法有:
1.炼焦副产物——回收苯高温炼焦副产的高温焦油中,含有一部分苯。首先经初馏塔初馏,塔顶得轻苯,塔底得重苯(重苯用作制取古马隆树脂的原料)。轻苯先经初馏塔分离,得到二甲苯等一些列物质
2.铂重整法用常压蒸馏得到的轻汽油(初馏点约138℃),截取大于65℃馏分,先经含钼催化剂,催化加氢脱出有害杂质,再经铂催化剂进行重整,用二乙二醇醚溶剂萃取,然后再逐塔精馏,得到苯、甲苯、二甲苯等产物。
当然如果你一定要做的话,也不是没有方法。最常见的就是傅-克烷基化反应,用Lewis酸,诸如三氧化氯或者氯化锌作为催化剂,让甲苯和碘甲烷反应,此反应中如果控制好一取代的条件,可以得到对二甲苯和邻二甲苯的混合物,但是主要是间二甲苯。另外在Lewis酸催化下,由于傅克反应的可逆性,2分子甲苯可以转化为1分子苯和1分子间二甲苯
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