对二甲苯异构化主要产物也是间二甲苯
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二甲苯的异构化工艺
二甲苯是一种重要的有机化合物,有三种同分异构体,间二甲苯、对二甲苯和邻二甲苯。
它们的生产通常通过二甲苯异构化工艺
来实现。
二甲苯的异构化工艺通常涉及二甲苯的氧化和还原反应。
一种
常用的工艺是通过甲苯的二甲基化反应来生产二甲苯。
这个过程通
常涉及甲苯和甲醇在催化剂的存在下发生反应,生成二甲苯。
然后,通过对二甲苯进行分馏和重结晶等步骤,可以得到所需的同分异构体。
另一种常见的工艺是通过二甲苯的氧化反应来生产对二甲苯和
邻二甲苯。
这个过程通常包括将二甲苯与空气或氧气在催化剂的作
用下进行氧化反应,生成对二甲苯和邻二甲苯的混合物。
随后,通
过分馏和结晶等工艺步骤,可以分离出所需的对二甲苯和邻二甲苯。
在实际生产中,工艺参数的选择、催化剂的优化、反应条件的
控制等都对二甲苯的异构化工艺具有重要影响。
此外,对产品的纯度、产率、能耗等方面也需要在工艺设计中进行综合考虑。
总的来说,二甲苯的异构化工艺涉及多个步骤和反应条件的优化,需要综合考虑多个因素才能实现高效、环保的生产。
C8芳烃分离技术C8芳烃异构体就是指一个分子中有8个碳原子的各芳烃异构体。
这些异构体包括:邻二甲苯(ortho—xylene,简称ox)、间二甲苯(metaxylene,简称ox)、对二甲苯(para—xylene,简称PX)与乙基苯(ethyl—benzene,简称EB)。
C8芳烃主要来源于石油馏分的催化重整生成油与裂解汽油以及炼焦副产粗苯。
1、C8芳烃分离理论基础表l中列举了各C8芳烃异构体的分离特性数据,其物化性质相近,采用一般的精馏技术难以分离出高纯度的产品。
表2 C8芳烃各组分物理性质表2可知C8芳烃各组分凝固点差别较大,且对二甲苯分子形状就是狭长形的,间二甲苯则接近于圆形.囤此可用低温结晶法分离C8芳烃。
C8芳烃各组分的分子形状及偶极矩,极化度均有差别,各异构体与某些溶剂的接合能力也有差异。
因此可用溶剂萃取法、分子筛吸附法,反应蒸馏法及膜渗透法(全蒸发过程)等进行分离。
表2中间二甲苯性质与其它组分还有一明显差别——相对碱度。
因此可用加强酸的化学方法将间二甲苯与其它组分分离。
表3 C8芳烃各组分挥发度表4 C8芳烃各组分相对于邻二甲苯的挥发度2、C8的分离技术2、1 精密精馏法该方法的基本工艺为多塔流程。
先在第一塔中从塔釜分离出相对挥发度较低的邻二甲苯,纯度约为98%。
该塔需110~120块塔板,回流比为R=14~18。
塔顶馏出物对、间二甲苯等进入第二塔,第二塔塔顶馏出物为95%上的甲苯。
当甲苯在混合二甲苯中浓度低于某一值时塔顶馏出物为99%以上的乙苯,塔釜分出对、间二甲苯。
该塔共需360块塔板,回流比R=90~100。
精密精馏法的优点就是技术成熟,缺点就是能耗高,设备庞大。
2、2 结晶分离法结晶分离就是利用原料中不同组分之间凝固点的差异,或者说利用各组分在液一固两相平衡时的浓度差,使一部分组分凝固成固相结晶,而实现分离的。
在操作时还可重复运用“部分熔融-部分结晶”来提高分离效果与产品纯度。
二甲苯的制备二甲苯(xylene)是一种有机化合物,化学式为C8H10,是苯的同分异构体之一。
它主要用于溶剂、涂料、塑料和橡胶工业中。
二甲苯的制备有多种方法,下面将介绍其中的几种常见方法。
一、乙苯甲基化制备二甲苯乙苯甲基化是最常用的制备二甲苯的方法之一。
该方法通过将乙苯与甲基化剂反应,将乙苯中的一个氢原子取代为甲基基团,从而得到二甲苯。
乙苯甲基化反应一般在催化剂存在下进行。
常用的催化剂包括铝氯化物(AlCl3)和硫酸(H2SO4)等。
以AlCl3为催化剂时,反应条件一般为高温(100-110℃)和高压(1-2 atm),反应时间为数小时。
以H2SO4为催化剂时,反应条件一般为中温(60-70℃)和中压(0.5-1 atm),反应时间为数小时。
二、苯甲酸还原制备二甲苯苯甲酸还原是另一种制备二甲苯的常用方法。
该方法通过将苯甲酸与还原剂反应,将苯甲酸中的羧基还原为甲基基团,从而得到二甲苯。
苯甲酸还原反应一般在还原剂存在下进行。
常用的还原剂包括金属铝(Al)和氢气(H2)等。
以金属铝为还原剂时,反应条件一般为高温(200-250℃)和高压(10-20 atm),反应时间为数小时。
以氢气为还原剂时,反应条件一般为中温(150-200℃)和中压(5-10 atm),反应时间为数小时。
三、二甲苯异构化制备二甲苯二甲苯异构化是通过将苯与异丙基化剂反应,将苯中的一个氢原子取代为异丙基基团,从而得到二甲苯。
二甲苯异构化反应一般在催化剂存在下进行。
常用的催化剂包括氯化铝(AlCl3)和硫酸(H2SO4)等。
以AlCl3为催化剂时,反应条件一般为高温(100-110℃)和高压(1-2 atm),反应时间为数小时。
以H2SO4为催化剂时,反应条件一般为中温(60-70℃)和中压(0.5-1 atm),反应时间为数小时。
以上是几种常见的二甲苯制备方法。
不同的方法适用于不同的实际情况,选择合适的方法可以提高二甲苯的产率和纯度。
二甲苯临氢异构化反应过程中产生的催化剂二甲苯临氢异构化反应是通过加热二甲苯与氢气在催化剂的作用下进行的。
该反应主要用于生产对二甲苯和间二甲苯,这两种物质都是重要的有机合成原料。
催化剂是该反应中不可或缺的组成部分,它可以提高反应速率和选择性。
目前常用的催化剂包括贵金属催化剂、铜基催化剂和多金属催化剂等。
贵金属催化剂是二甲苯临氢异构化反应中常用的催化剂之一。
该类催化剂常用的贵金属有铑(Rh)、铱(Ir)和钯(Pd)等。
常见的负载材料有γ-Al2O3、SiO2、TiO2等。
贵金属催化剂具有高催化活性、良好的选择性和稳定性等优点。
它们与二甲苯反应时,可将其中的氢原子替换掉,并使苯环上的甲基发生重排,从而得到间二甲苯。
贵金属催化剂通常需要高温下进行反应,且对氢的压力要求较高。
铜基催化剂是另一类常用的二甲苯临氢异构化反应催化剂。
铜在催化剂中起到了重要的促进作用,它具有良好的催化活性和选择性。
铜基催化剂在催化反应中能够有效催化二甲苯的氢解和重排反应,从而产生对二甲苯和间二甲苯。
铜基催化剂制备相对简单,成本较低,并且在一定温度和压力条件下能够获得较好的反应结果。
多金属催化剂是在二甲苯临氢异构化反应中发展起来的一种催化剂。
它不仅容易制备,而且具有较高的反应活性和选择性。
多金属催化剂具有复杂的结构,其中含有多种金属元素,如铜、钴、钨等。
这些金属元素能够协同作用,在反应中发挥不同的催化作用,提高反应的效率和产物的选择性。
除了上述常见的催化剂,还有一些新型的催化剂正在不断被研究和开发。
例如,纳米催化剂是近年来发展起来的一种新型催化剂,具有较高的活性和选择性。
纳米催化剂的制备方法多种多样,如溶液法、沉淀法、气相法等。
通过调控纳米催化剂的形貌和尺寸,可以实现对反应的精确控制,提高反应效率和产物的纯度。
在二甲苯临氢异构化反应中,催化剂扮演着重要的角色,能够明显影响反应的速率和产物分布。
不同的催化剂具有不同的活性和选择性,选择合适的催化剂对于提高反应效率和产物质量具有重要意义。
二甲苯异构化反应机理研究及催化剂的改进周震寰;康承琳;张爱军;焦章迪【摘要】通过探针分子实验,验证了以Wheland中间体为核心的反应网络,对比了异构化/歧化反应路径的差别,分析了不同尺寸的芳烃在ZSM-5分子筛上的扩散-反应特征,建立了二甲苯异构化体系的反应过程模型.分子尺寸至少在一个方向上不超过苯环的烷基芳烃才能扩散进入孔道,对于贫对二甲苯(PX)的二甲苯原料,异构化反应主要在分子筛的外表面完成,产物PX进入孔道内,脱烷基生成甲苯等副产物.以此为理论基础,合成出晶粒尺寸更小、外表面更大的改进型分子筛,用于制备了SKI-210脱乙基型二甲苯异构化催化剂,取得了较好的工业应用效果.%By a series of probe molecule experiments,the aromatics reaction network was studied,the differences between the isomerization/disproportionation reaction path were compared,and the diffusion-reaction characteristics of aromatics with different sizes in ZSM-5 zeolite were analyzed.A model of xylene isomerization reaction was established.It is proves that only the aromatics with the size not larger than the benzene ring at least in one direction can diffuse into the ZSM-5 channel;the isomerization of lean PX feed occurs predominantly on the outside surface of the zeolite,the resulting PX diffuses into the channels,which then forms toluene through dealkylation.Based on this theory,a deethylation catalyst SKI-210 using the new molecular sieve with smaller size and larger surface was produced in industrial scale and applied in commercial units with good results.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2017(048)009【总页数】7页(P7-13)【关键词】二甲苯;异构化;脱乙基;机理;反应模型;SKI-210【作者】周震寰;康承琳;张爱军;焦章迪【作者单位】中国石化石油化工科学研究院,北京100083;中国石化石油化工科学研究院,北京100083;中国石油抚顺石化公司催化剂厂;中国石油抚顺石化公司催化剂厂【正文语种】中文C8芳烃包括乙苯(EB)、对二甲苯(PX)、间二甲苯(MX)和邻二甲苯(OX),每种单体都是重要的化工原料。
《基本有机原料生产工艺学》课程综合复习资料一、单选题1.乙烯精馏塔是出产品乙烯的塔,因为产品纯度要求比较高,通常在塔顶脱甲烷,在精馏段侧线第()块板上出产品乙烯,一塔起到两塔的作用。
A.7B.9C.12D.13答案:B2.芳烃车间分离的产品甲苯用途不大,为了避免过剩,通常采用()方式将其转化成有用的苯和二甲苯。
A.吸附B.萃取C.模拟移动床D.歧化答案:D3.天然气水蒸气转化制合成气的步骤中,通常把脱硫过程放在()。
A.第一步B.第二步C.第三步D.最后一步答案:A4.在化学工业中,聚酯纤维的发展需要大量的对二甲苯,现实过程中,不仅二甲苯含量有限,而且二甲苯中对二甲苯含量最高也仅能达到()左右。
A.20%B.23%C.30%D.17%答案:B5.工业上芳烃联合装置的芳烃分馏单元,可实现对不同碳数芳烃的分离,通常设有五个塔,下述()不包括在其中。
A.苯塔B.甲苯塔C.二甲苯分离塔D.间二甲苯塔答案:D6.深冷分离中,产品乙烯主要在以下四处损失:①冷箱尾气损失,占乙烯总量的();馏分中带出②乙烯塔釜液乙烷中带出损失,占乙烯总量的0.400%;③脱乙烷塔釜液C3损失,占乙烯总量的0.284%;④压缩段间凝液带出损失,约为乙烯总量的0.066%。
A.2.95%B.2.25%C.9.25%D.0.25%答案:B7.工业上由天然气制合成气的技术主要有蒸汽转化法和()氧化法。
A.部分B.完全C.连续D.间隙答案:A8.化学工业发展,除了发展大型的综合性生产企业,使原料、产品和副产品得到综合利用外,提倡设计和开发()反应;大力发展绿色化工,包括采用无毒、无害的原料、溶剂和催化剂;应用反应选择性高的工艺和催化剂,实现零排放。
A.原子经济性B.低能耗C.高转化率D.无催化剂答案:A9.裂解气重组分中的二烯烃易发生聚合,生成的聚合物沉积在压缩机内,严重危及操作的正常进行。
而聚合速度与温度有关,温度愈高,聚合速度愈快。
对二甲苯(PX)生产工艺及其危险性对二甲苯是一种重要的基础有机化工原料。
以混合二甲苯为原料,选取美国环球油品公司(UOP)生产技术,简单介绍了对二甲苯的主要生产工艺技术流程。
从对二甲苯生产工艺各阶段、开停车、检维修等方面对对二甲苯生产中的危险性进行了分析,有助于提高工艺安全生产水平和企业安全管理,促进企业安全生产。
标签:对二甲苯;生产工艺;危险性;安全生产对二甲苯(PX)是现代工业生产中的一种重要的基础有机化工原料,主要作为对二甲苯(PTA)、对苯二甲酸二甲酯(DMT)等的原料使用,从而用来生产聚酯材料。
不仅如此,对二甲苯还在涂料、医药、香料、杀虫剂以及油墨等的生产行业也有广泛的应用,具有很好的应用前景。
由此可见,对二甲苯在已成为化工生产中不可或缺的原料,与我们的生活息息相关。
但近年来,随着我国下游产品(比如PTA)的生产量快速增产,对其的需求量也大幅提高,而由于种种原因,我国的PX产量已远不能满足于现有需求量,只能依靠进口来维持生产。
1对二甲苯生产工艺技术现在全球美国环球油品公司(UOP)和法国Axens公司拥有整套且比较成熟的对二甲苯生产工艺技术,2011年我国拥有了自主知识产权的对二甲苯整套生产技术。
其中UOP是世界领先的芳烃生产工艺技术供应商,截至2014年,UOP 已经为100多套联合成套装置和700多套单独芳烃生产工艺装置发布了许可。
本文主要以混合二甲苯为原料,装置采用无歧化流程,即由二甲苯精馏、异构化、产品分离三个单元组成。
其中二甲苯精馏是通过精馏除去混合二甲苯原料中除二甲苯之外的其它组分;异构化是将精馏后二甲苯中的1,2-二甲苯(邻二甲苯)、1,3-二甲苯(间二甲苯)和乙苯转化为1,4-二甲苯(对二甲苯),最大限度地生产需要的PTA原料;PTA原料分离是将异构化产物中的1,4-二甲苯与反应后还存在的1,2-二甲苯和1,3-二甲苯等进一步分离,从而得到纯度符合要求的1,4-二甲苯。
间二甲苯的生产技术间二甲苯是混合二甲苯的成分之一。
在混合二甲苯的3种异构体中,间二甲苯的含量最高。
70年代以后,日本三菱瓦斯化学公司开发了络合法分离高纯度间二甲苯的生产工艺。
高纯度间二甲苯分离工艺的开发,为间二甲苯的工业应用提供了前提条件。
目前,间二甲苯生产间苯二甲酸的工业应用已具有一定的规模,1996年全球间苯二甲酸生产能力达34.1万t/a。
除了用于生产间苯二甲酸用于制造树脂,间二甲苯还用于医药、染料、农药、化纤、香料等行业。
1. 二甲苯的来源工业上间二甲苯的来源有4种,即催化重整油、蒸汽裂解汽油、甲苯歧化和煤焦油,前种来自石油,后一种来自煤。
这4者也是混二甲苯的来源。
1993年全世界混二甲苯生产能力为1952.2万t/a,1998年将达2365.3万t/a。
表2-1 不同来源混二甲苯异构体的组成催化重整过程包括了加氢处理和催化重整两大部分,可以处理多种原料。
经过催化重整过程,原料中的环烷烃转化成为芳烃,烷烃转化为芳烃或燃料气。
原料类型对产品结构有很大影响,轻馏份原料有利于生成苯,重馏份有利于生成二甲苯。
以石脑油为原料的重整油,芳烃含量一般在50到60,其中C8芳烃占22%左右。
裂解汽油是生产乙烯的副产品。
也是芳烃的来源之一。
典型的裂解汽油含有质量分数0.5到0.8的芳烃成份。
由于裂解汽油中含有二烯烃等易聚合成胶状物的极活泼化合物,在裂解汽油进一步加工前必须先加氢处理。
甲苯歧化生成苯和二甲苯。
歧化过程不生成乙苯,分离二甲苯比较容易,但二甲苯的生产成本比催化重整或裂解汽油高。
煤焦化的主要产品是焦炭,收率为65%到75%,同时放出25%到35%的煤焦气。
煤焦气由煤气、焦油和水组成,其中焦油中含有甲苯和二甲苯。
世界各国芳烃原料构成各不相同。
美国芳烃的主要来源是催化重整油,因此美国乙烯生产的原料三分之二以上是天然气和凝析油,裂解汽油中回收的芳烃很少。
欧洲和日本生产乙烯普遍采用石脑油作为原料,因此大规模乙烯工业副产的裂解汽油成为欧洲和日本芳烃的主要原料。