甲醇甲苯烷基化合成对二甲苯
甲苯甲基化制备对二甲苯工艺流程
甲苯甲基化制备对二甲苯工艺流程
英文回答:
To prepare p-xylene through toluene methylation, a
common industrial process is the Friedel-Crafts alkylation
reaction. This process involves the reaction of toluene
with methanol in the presence of a catalyst, such as
aluminum chloride (AlCl3) or zeolites.
The reaction proceeds as follows:
1. Toluene and methanol are mixed together in a reactor
vessel.
2. The catalyst is added to the mixture, which helps to
facilitate the reaction.
3. The mixture is heated and maintained at a certain
temperature, typically around 100-150°C.
4. The reaction takes place, resulting in the formation
of p-xylene and water as byproducts.
5. The reaction mixture is then cooled and separated to
obtain the desired p-xylene product.
The p-xylene product can be further purified through
PX特性与生产工艺
PX特性与生产工艺
一、定义
对二甲苯是1,4-二甲苯(1,4-dimethylbenzene)的简称,其英文名又可以写为para-xylene(PX)。对二甲苯是一种重要的有机化工合成原料,对发展合成纤维具有重要作用。
二、PX的产品特性与用途
1.PX的产品物性
对二甲苯(PX)是片状或棱柱体结晶,具有芳香气味,熔点为13.26℃,沸点138.5℃,相对密度0.8611(20℃),0.8541(28℃),折射率1.4598(20℃),闪点23℃。蒸汽压799Pa(20℃)。不溶于水,可与乙醇、乙醚、丙酮和苯混溶。与稀硝酸作用生成甲苯酸,与三氧化铬作用生成对酞酸。爆炸极限1%~6%。具有毒性,在空气中对二甲苯含量达到0.17×10-6便能闻到臭味,高浓度度的对二甲苯蒸汽,可损伤粘膜刺激呼吸道,还呈现兴奋和麻醉作用。甚至可能造成血性肺气肿。若不甚口服对二甲苯溶液,会引起呕吐,最好的处理办法是立即饮液体石蜡。
2.PX的产品用途
对二甲苯主要用于精对苯二甲酸(PTA)生产,PTA是生产聚酯纤维、树脂、薄膜等产品的主要原料。用于制备对苯二甲酸二甲酯(DMT)是对二甲苯的另一个应用领域。也有少量对二甲苯在除草剂和联对二甲苯中用作溶剂。对二甲苯主要是从含有邻二甲苯(OX)和间二甲苯(MX)和混合二甲苯中分离出来,其系列产品如图所示:
三、PX产品生产工艺
生产对二甲苯(PX)已经有多种不同的工艺,以石油为原料的主要有抽提法和甲苯歧化法。抽提法有UOP的Isomar和Parex工艺、Axens的Eluxyl工艺、ExxonMobil化学的XyMax工艺;甲苯歧化法有UOP的Px-Plus法、ExxonMobil化学的PxMax法。以液化石油气为原料生产PX的工艺有由BP和UOP合作开发的Cyclar工艺,首套工业化装置已在沙特阿拉伯Yanbu的IbnRushd厂建成,并于1999年投产。
甲苯甲醇烷基化制对二甲苯技术研究进展
第23卷第4期
2007年8月 化学反应工程与工艺
Chemical Reaction Engineering and Technology VOl 23.NO 4
Aug.2007
文章编号:1001--7631(2007)04—0359—06
甲苯甲醇烷基化制对二甲苯技术研究进展
曹德安
(中国石油化工股份有限公司催化剂上海分公司,上海 2O12O8)
摘要: 甲苯甲醇烷基化反应选择性合成高浓度对二甲苯技术可提高甲苯利用率,显著降低异构化和吸附
分离装置负荷。综述了近年来国内外有关甲苯甲醇烷基化制备对二甲苯的研究进展,包括甲苯甲醇烷基化 反应机理、催化剂活性组分、元素改性方法和现有工艺技术。沸石的孔口修饰和外表面酸性位的钝化是影 响反应活性和对位选择性的主要因素,活性和选择性高、稳定性好的催化剂的开发是甲苯烷基化技术应用
的关键。 关键词: 甲苯;甲醇;烷基化;对二甲苯;改性 中图分类号:TQ241.1 文献标识码:A
石油馏分催化重整、蒸汽裂解和煤液化或气化法制得的芳烃都含有大量的甲苯。三苯(苯、甲苯
和二甲苯)中甲苯的来源最丰富,占芳烃总量的4O ~5O ,但它的工业用途远不如苯和二甲苯大,
因此造成甲苯相对过剩。对二甲苯(PX)是重要的化工中间体,在聚酯纤维、医药、农药、染料及
溶剂等领域均有极其广泛的用途。由于PX需求量日益增长,直接从重整油和裂解汽油中抽提和分离
PX已远不能满足需求。工业生产对二甲苯的方法主要有甲苯与C9芳烃的歧化和烷基转移、混合二
甲苯异构化和甲苯选择性歧化 ]。而对二甲苯在裂解汽油中仅占4.2 ,在重整油中占7.5 ,在
C8混合芳烃中占22 ~26 。因此,将甲苯最大限度地转化成市场需要的高附加值对二甲苯,一直
是石油化工技术中一个重要的研究方向。
甲苯选择性歧化可生成高浓度对二甲苯,但甲苯利用率较低。随着C1化学的发展,甲醇的产量
增加,成本降低,若能使甲苯与廉价易得的甲醇进行烷基化反应,直接合成高浓度的对二甲苯,可减
甲苯-甲醇生成对二甲苯催化剂的研究
2008年第11期 第35卷总第187期 广东化工 www.gdchem.com 23・ 甲苯一甲醇生成对二甲苯催化剂的研究 杨燕,霍东亮,张成涛,赵悦 (中国石油抚顺石化公司催化剂厂,辽宁抚顺113001) 【摘要】研制了一种新型甲苯甲醇催化剂,使用甲苯、甲醇、水混合物为原料油,确定了反应适宜的操中#条件,考察了 温度、空速、原料油摩尔比对合成效果的影响。反应温度提高,甲苯转化率增加,对二甲苯选择性变化不大;反应空速提 高,甲苯转化率降低,对二甲苯选择性增加。原料油中甲辛E/甲醇摩尔比增大,甲苯转化率下降,对二甲苯的产率减少。 、 , f关键词】甲苯;甲醇;对二甲苯;催化剂;试验 冲圈分类号]TQ047 【文献标识码】A {文章编号】l007—1865(2008)11-0023—02 Study on Catalyst for Toluene methanol Producing P_一xylene Yang Yan,Huo Dongliang,Zhang Chengtao,Zhao Yue (Catalyst Plant ofFushun Petrochemical Company CNPC,Fushun 1 13001,China) Abstract:The catalyst for Toluene---methanol producing p—_xylene was developed.The material oil was the mixture of toluene, methanol,water.The feasible working condition was made sure.The effects of temperature,space velocity,mol ratio on the effect of synthesize were studied.With the advance of the temperature,the translation of toluene was increased.With the heighten of airspeed,the translation of toluene was depressed,and the selectivity of p-xylene was increased.With the accretion of mol ratio for toluene/methanol, the translation oftoluene was declined,and the yield ofp—xylene was decreased. Keywords:toluene;methanol;P ̄Xylene;catalyst;test 对二甲苯(Px)是石化工业重要的基本有机原料之一,在化 纤、合成树脂、农药、医药、塑料等众多化工生产领域有着广 泛的甩途。近年来,随着对苯二甲酸(PTA)产能的迅猛增加, 我国呈现出对二甲苯供不应求、价位居高不下的局面。据预测, 世界PX市场在2001 ̄2008年内,年增长速度为4.5%,同期 消费量增长速度为6.5%l】J。随着我国经济的快速发展,对二甲 苯作为最重要的基本有机化工原料之一,其需求在过去的五年 已经呈现了强劲的增长趋势。受下游产品(主要是PTA工业)的 迅速发展,未来几年的PX市场需求将呈快速上升趋势,预计 需求量年平均增长24.9%,年消费增长率达22.4%L2J。预计2010 【收稿日期】2008—08-06 【作者简介1杨燕(1981一),女,抚顺人,硕士,主要从事催化剂制备及分析工作。 年,中国PTA装置消费的PX将达到54 ̄61 Mt,装置产能的 建设远落后于需求的增长,中国PX需求和产量之间的缺口将 进一步扩大。 自从上世纪七十年代美国Mobil公司开发了ZSM一5拂石 以来I ,国内外相继开展了甲苯、甲醇烷基化制二甲苯的研究, 该法的优点是一次反应可直接高选择性得到对二甲苯,易提纯 和分离,另外,甲苯、甲醇来源广,价格低廉,因而具有较高 的开发价值。文章拟对该反应的催化剂合成、反应条件、对位 选择性的影响因素及反应机理等作一概述。
甲醇芳构化制对二甲苯的研究进展
煤化工
Coal Chemical Industry第
47卷第
2期
2019年
4月Vol.47 No.2
Apr. 2019
甲醇芳构化制对二甲苯的研究进展
关文斌,辛玉兵,魏立虎,张世刚
(陕西煤化工技术工程中心有限公司,陕西西安
710075)
摘要综述了近年来甲醇直接芳构化制对二甲苯催化剂以及甲醇烷基化制对二甲苯技术的研究进展。甲醇
宜接芳构化制对二甲苯催化剂主要集中在改性
ZSM-5的研究上,并取得了部分进展。其中,硅改性催化剂能够显著
提高对二甲苯选择性,但催化剂寿命及稳定性等仍有待提高。甲醇烷基化制对二甲苯技术也取得了较大的进展,但
离工业化生产仍有一定距离,需不断突破难题,加快实现工业化进程。
关键词甲醇,甲苯,苯,对二甲苯,分子筛催化剂,芳构化,烷基化
文章编号.1005-9598 (2019) -02-0011-05 中图分类号:
0625. 1 文献标识码:A
对二甲苯
(PX)是芳桂二甲苯中用量最大的产品,
其主要用于对苯二甲酸(
PTA )以及对苯二甲酸二甲酯
(DMT)的制备切。
20世纪
90年代以来,随着
PTA等需
求量的快速增长,
PX需求量亦呈现出飞速增长的态
势。自
2004年至
2017年,国内
PX表观消费量由
29& 5万
t增加至
2 465. 85万
t,而
2017年
PX的自
给率仅
41. 6%,国内
PX常年处于供不应求的状态。为
了有效缓解
PX短缺的局面,近期国内规划和建设了
大规模的炼化一体化装置,预计到
2021年,我国
PX
产能将达
3 983万
t/a,呈现严重过剩局面。几年之
内,我国可能从
PX进口国转变为出口国,将对亚洲乃
至全球
PX供需格局产生深远影响,
PX市场竞争将迅
速进入白热化阶段。
目前
PX的来源主要依赖于石油路线,成本较高。
相关数据显示⑵
,2017年国内石油表观消费量约为
5. 88亿
t,净进口量约为
3. 96亿
t,对外依存度接近
70%,未来我国石油对外依存度仍将继续增加。而原油
工艺方案的选择及论证
工艺方案的选择及论证
3.1对二甲苯生产工艺选择及比较
3.1.1对二甲苯的生产工艺
1、由石油制取
原油根据馏程不同被切割成不同组分,其中可用于制取甲苯和对二甲苯的馏分被称为“直馏轻质石脑油”,包括从戊烷到终沸点在105℃~170℃之间的所有馏分,这些馏分就是传统工艺中用于生产石油轻芳烃的原料。用轻质石脑油生产对二甲苯的一般流程是:首先生产石油芳烃BTX(苯、甲苯、二甲苯)馏分,然后经过芳烃转化将苯、甲苯等其它芳烃转换为二甲苯,然后再从混合二甲苯中分离出对二甲苯。
(1)BTX的制取
以石脑油为原料制取粗BTX的方法主要有两种:催化裂化和催化重整。得到的粗BTX是芳烃非芳烃的混合物,再通过萃取精馏、共沸精馏、选择性变压吸附、结品分离和络合物分离等方法便可以得到纯芳烃。催化裂化是最重要的重质油轻质化过程之一,其主要原料是重质馏分油,主要是直馏减压馏分油(VGO),也包括焦化重馏分油(CGO,通常需加氢精制),经过反再系统、分馏系统、吸收稳定系统得到干气、汽油、柴油、重质油及焦炭,副产物为芳烃。通常情况下,每生产1t乙烯可产出约1t裂解汽油,其中苯质量分数约为29.1%,BTX总质量分数可高达58.8%。在催化裂化工艺中,芳香烃的苯核在工艺条件下十分稳定,但是连接在苯核上的烷基侧链则很容易断裂生成小分子烯烃,而且断裂的主要位置就是侧链和苯核连接的键上。可见,催化裂化副产的C8、C9芳烃主要来自多侧链和长侧链烷基苯的脱烷基反应.同时环烷烃的脱氢反应和烯烃的芳构化反应也会贡献出一些BTX。催化重整是一个以汽油(主要是直馏汽油)为原料生产高辛烷值汽油及轻芳烃(苯、甲苯、二甲苯)的重要炼油过工程,同时也产生相当数量的副产氢气。美国UOP公司于1949年开发了活性高稳定性好的铂催化剂,提高了烷烃转化率同时加长了开车周期,从而使催化重整工艺有了极大的发展。到上世纪80年代初期,该法提供的BTX占世界芳烃总量的65%。
苯甲醇和苯甲酸的合成
苯甲醇与苯甲酸的制备实验
一、实验原理
利用坎尼扎罗(Cannizzaro)反应由苯甲醛制备苯甲醇和苯甲酸。坎尼扎罗反应是指无α-氢的醛类在浓的强碱溶液作用下发生的歧化反应:一分子醛被氧化成羧酸(在碱性溶液中成为羧酸酸盐),另一分子醛则被还原成醇。
主反应:
二、反应试剂、产物、副产物的物理常数
名称 分子量 性状 熔点 沸点 密度 折光率 溶解度
水 乙醇 乙醚
苯甲醛
Benzaldehyde 106.13 无色液体苦杏仁味 -26 178.1 1.0415 1.5463 微溶 ∞ ∞
苯甲酸
Benzoic acid 122.12 白色片状或针状晶体 122.4 248 1.2659415 1.504 微溶 易溶 易溶
苯甲醇
benzyl
alcohol 108.15 无色液体,有芳香味 -15.3 205.35 1.0419 1.5396 微溶 溶 溶
三、药品
名称 实际用量 理论用量 过量% 理论产量
苯甲醛 14g(13.5ml,0.13mol) 14g(13.5ml,0.13mol)
氢氧化钾 12g(0.21mol) 3.71g(0.065mol) 223%
浓盐酸 65ml(0.065mol)
乙醚 45ml
苯甲酸 7.94g(0.065mol) 苯甲醇 7.03g,6.74 ml(0.065mol)
四、实验流程图
五、实验装置图
图1 磁力搅拌器 图2 分液漏斗的振摇方法 图3 抽滤装置
六、思考题
1、经乙醚萃取后的水溶液为何要酸化到能使刚果红试纸由红变蓝?
答:用刚果红试纸是为了酸化时指示酸化程度,刚果红试剂变蓝时溶液PH值约为3。也可用pH试纸,但没有刚果红试纸来得直观。
2、怎样利用歧化反应,将苯甲醛都转化成苯甲醇?
答:加入甲醛即可。当甲醛存在时,甲醛在反应中被氧化成甲酸盐,而苯甲醛只发生还原反应,全部变成苯甲醇。这是因为甲醛位阻比苯甲醛小,氢氧根更容易进攻甲醛的羰基,然后产生H-还原苯甲醛。
对二甲苯生产技术
1 对二甲苯生产技术进展
对二甲苯通常来自于重整油或热裂解汽油中的C8及以上芳烃,通过异构化和分离的方法可以得到高纯度的对二甲苯。对二甲苯的技术进步主要包括开辟C8及以上芳烃新来源以及芳烃的转化和对二甲苯分离工艺革新。
1.1 轻烃制芳烃工艺
低分子烃类经过裂解和脱氢、烯烃的齐聚和环化、环烷烃脱氢等反应可选择性的生成芳烃。许多公司开发出了轻烃制芳烃工艺,如表1所示[1]。
1.2 甲苯歧化和烷基转移技术
a)MSTDP及MTPX甲苯歧化工艺:
由美国Mobil公司开发,其特点是PX的选择性较高,在甲苯转化率20%~25%的条件下,选择性大于80%,MTPX是MSTDP的改进,主要是催化剂的改进,采用氧化硅对HZSM-5进行改性,可使对二甲苯的选择性达到98%以上。
b)PX Plus甲苯歧化工艺:
由UOP公司开发,将该工艺与一段结晶技术结合使用,是一项可扩大现有芳烃联合生产装置的具有吸引力的方法。
c)GT-TOLALK甲苯烷基化工艺:
甲苯与甲醇在高硅沸石催化剂上进行烷基化反应,其优点是:首先,与甲苯歧化工艺(TDP)相比,生产1t对二甲苯,甲苯的消耗量从2.5t减少到1t;甲醇可最大限度地提高芳烃生成对二甲苯转化率,且十分便宜。另外,该工艺几乎不联产苯。其次,用甲苯和甲醇替代混合二甲苯为原料的装置,在采用新工艺后,可生产出低成本的对二甲苯,这是因为混合二甲苯消耗量可以减少1/2。第三,由于对二甲苯回收装置的费用较低,芳烃联合装置的起始投资费用可相应下降。另外,该工艺使用比较传统的设备,项目从规划到开车所需要的时间可大大缩短。
d)Mobil Oil高效甲苯制对二甲苯流化床工艺:
该工艺可以比较容易的控制反应中放出的热量,改善反应选择性和催化剂寿命,还可实现催化剂连续再生。
e)ZA-95催化剂:
由中国石化集团公司上海石油化工研究院开发的甲苯歧化催化剂,在天津石化公司引进装置上应用1年多,操作平稳。各项技术指标达到国外同类催化剂水平。
二甲苯工艺及生产
二甲苯工艺及生产
徐虎;朱乃玺;唐立;焦晓东
【摘 要】二甲苯作为合成塑料与纤维的重要原料之一,对其生产工艺进行研究以提高生产效率已经成为国内外的研究热点.通过介绍二甲苯生产规程中的各种工艺技术,分析这些不同技术之间的生产区别、发展现状与优缺点.研究中发现,芳烃联产、甲苯歧化与甲苯-甲醇烷基化这三种二甲苯生产工艺的比较中,甲苯-甲醇烷基化相比其他两种工艺具有能耗低、工艺路线简单、廉价易得的优点.这种二甲苯工艺与生产过程具有较好的环保效果,因此能预测未来具有较好的发展前景.但是其生产所需的高温条件需要未来研制出耐高温的催化剂以促进二甲苯的生产需求.
【期刊名称】《化工设计通讯》
【年(卷),期】2017(043)008
【总页数】1页(P112)
【关键词】二甲苯;工艺;生产;甲苯-甲醇烷基化
【作 者】徐虎;朱乃玺;唐立;焦晓东
【作者单位】中国石油四川石化有限责任公司,四川成都 611930;中国石油四川石化有限责任公司,四川成都 611930;中国石油四川石化有限责任公司,四川成都
611930;中国石油四川石化有限责任公司,四川成都 611930
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ241.13 二甲苯作为基础的化学原料,其发挥的作用越来越不可替代,只有通过对其工艺与生产过程进行不断改进,才能够适应目前的社会需求。二甲苯中用量最大的产品便是对二甲苯,也是芳烃产品的组成之一,可以用来制作生产聚酯。因此,对二甲苯工艺及生产的研究也就可以转化为对二甲苯的研究。
芳烃联产工艺是以石脑油为原料经过分离、提纯等一系列的过程得到的对二甲苯产品,并得到其他较高附加值产品的过程。芳烃联产需要歧化、二甲苯分流、二甲苯异构化、吸附分离以及抽提蒸馏5个单元才能完成,这项工业较为成熟,广泛运用于国内各大化工企业。主要的优点体现在原料为重整油,因此可以有效实现资源的利用率,以及在生产过程中还可以得到许多附加值较高的副产品。但也具有一定的缺陷,主要表现在分离过程比较复杂,由于需要使用多个生产单元,因次生产过程缺乏灵活性,并且目前石油资源的匮乏造成石脑油的供应有障碍,生产过程中会出现较多的有害物质,对环境造成一定程度的伤害。
我国对二甲苯行业发展现状浅析
第02期11
1引言
近年来,随着我国聚酯行业的快速发展,对二
甲苯的市场需求与日俱增。作为一种重要的基础化学
品,对二甲苯主要用于生产精对二苯甲酸,进而生产
聚酯,还可用作溶剂以及医药、香料、油墨等行业的
生产原料[1]。当前我国已经成为世界上生产和消费对二
甲苯的第一大国,因而有必要对我国对二甲苯生产技
术及行业发展现状进行分析和展望,以期对我国对二
甲苯行业的发展有较深的认识。
2生产技术进展
最初,对二甲苯是从石脑油催化重整获得的石油
芳烃中提取得到的,后来随着石油化工和煤炭焦化行
业的发展,芳烃转化成为制备对二甲苯最直接最有效
的生产手段。工业上通常以甲苯和C9芳烃为原料,采用
甲苯歧化和烷基转移、二甲苯异构化、甲苯一甲醇烷
基化以及吸附分离等工艺生产对二甲苯。
2.1甲苯歧化及烷基转移工艺
甲苯歧化与烷基转移工艺实质上是芳烃之间相互
转化的一种技术,通过这种技术将廉价的甲苯和C9芳
烃转化为市场需求量更高的苯和二甲苯[2]。甲苯歧化与
烷基转移反应主要包括两种:甲苯歧化和烷基转移。我国对二甲苯行业发展现状浅析
甲苯歧化反应是指两分子甲苯经过歧化反应生成一分
子苯和一分子二甲苯;烷基转移反应是指甲苯与C9芳
烃之间的烷基转移反应,即一分子甲苯与一分子三甲
苯在催化剂存在的条件下生成两分子的二甲苯。当
前,典型的甲苯歧化及烷基转移工艺主要有Arco公司的
Xylene-Plus工艺,美国UOP公司与日本TORAY公司联
合研发了Tatoray甲苯歧化与烷基转移工艺Mobil公司开
发的MTDP甲苯歧化与烷基转移工艺,美国UOP公司开
发的对PX-Plus工艺[3]。
(1)Xylene-Plus工艺
Xylene-Plus工艺是由美国Arco公司开发并于1968
年实现工业化。该工艺采用廉价且可循环使用的Y型沸
石分子筛催化剂,使用移动床反应器,非临氢操作,
反应压力接近于常压,反应温度在500℃左右。该工艺
的缺点是催化剂转化率选择性较低,易结焦且生产操
作费用高,工业化以来共有4套装置投入运营。中国
