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1、 专科生毕业设计（论文）题 目： 间二甲苯的发展技术及其发展前景 学生姓名： 杨 超 系 别： 化学化工系 专业年级： 2008级应用化工技术专业 指导教师： 时 凤 霞 2011年 5月30日中国石油大学胜利学院专科毕业设计（论文）摘要本文概述了间二甲苯的用途，对国内外的生产现状进行了比较详细的描述，着重介绍了间二甲苯的各种生产技术，包括络合法、吸附分离法、磺化法、反应蒸馏法、共沸精馏法，并稍微提及了间二甲苯的回收技术。通过对国内外间二甲苯市场进行分析对间二甲苯的市场前景进行了预测与展望。关键词：间二甲苯；络合；吸附分离；磺化；蒸馏ABSTRACTThis article outlines
2、the use of xylene, the production situation at home and abroad a more detailed description, highlighting the variety of m-xylene production technology, including complexation, adsorption separation, sulfonation, the reaction distillation, azeotropic distillation, and little reference to the xylene r
3、ecovery technology. Through the analysis of domestic and international market for m-xylene m-xylene were predicted market prospects and prospects.Keywords: M-xylene;Complex;Adsorption separation;Sulfonation;Distillation目录第一章 间二甲苯的发展现状11. 间二甲苯的用途11.1 间苯二甲酸( IPA )11.2 间苯二腈21.3 间苯二酰氯21.4 偏苯三酸酐21.5 间甲基苯
4、甲酸21.6 间2二甲基苯胺21.7 硝基麝香21.8 酚类产品22. 国际上间二甲苯的发展概况32.1 美国32.2 西欧42.3 日本42.4 其它地区43. 国内间二甲苯的发展概况43.1 区域分布53.2 生产现状53.3 我国间二甲苯工业生产的主要产品7第二章 间二甲苯的生产技术81. 二甲苯的来源82. 间二甲苯的合成技术92.1 络合法92.2 吸附分离法10第三章 间二甲苯的市场展望161. 间二甲苯极具市场潜力的下游产品161.1 间苯二甲酸161.2 间甲苯甲酸161.3 间苯二腈161.4 2,4 一二甲墓苯胺和2,6一二甲基苯胺171.5 偏苯三酸醉171.6 3,5一
5、二甲基叔丁苯172市场需求及展望182.1 全球市场综述182.2 间二甲苯的国内外供需状况182.3 间二甲苯市场预测与展望202.4 总结20参考文献21致谢22第一章 间二甲苯的发展现状 间二甲苯(MX) 是混合二甲苯和C8 芳烃的一种组分。混合二甲苯含邻二甲苯(OX)、对二甲苯(PX) 和MX 3 种二甲苯异构体；C8芳烃除含有以上3 种二甲苯异构体之外, 一般还含有乙苯。在混合二甲苯中，MX 的含量最大，但是目前它在工业上的用量却远不及其它两种异构体，这主要是MX 的性质与其它异构体的性质接近，特别是MX和PX的沸点相差很小，长期以来人们找不到用比较经济的方法从异构体中分离出高纯度M
6、X 的方法。因此，MX在工业中多异构成PX和OX，或用作调和汽油的组分，或以混合二甲苯的形式当作溶剂使用。随着近代石油化工工业的发展，人们不断发现分离高纯度MX 的方法，经分离和氧化MX 生成的间苯二甲酸( IPA ) 及其衍生物是生产改性不饱和树脂、醇酸树脂、油墨、聚酯纤维染色改性剂、农药和染料中间体的重要的有机化工原料，因此也就带动了MX工业的发展。我国MX 在分离和应用方面都起步较晚，直到2000年9月燕山石化公司正式投产35k t/a 的MX装置，我国才出现规模较大的MX装置。之前有上海新联公司8k t/a 的MX 装置，其它厂家的规模都很小，大多不足1kt/a我国MX 的应用也在研究
7、开发之中，仅有少数厂家将MX 应用到IPA、香料和农药等工业中。1. 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。1.1 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
8、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。这些应用在近些年中会有所增加， 因为它们比传统的溶液涂料在环境问题上更容易让人们接受。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
9、晶聚合物、聚芳酯以及其它需求量较少的产品。1.2 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。1.3 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。1.4 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
10、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。1.5 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。1.6 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。
11、1.7 硝基麝香硝基麝香化学名称为2, 4, 6-2三硝基2,5-2叔丁基间二甲苯,可用MX为原料生产。1.8 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。2. 国际上间二甲苯的发展概况2004年世界上邻二甲苯的总生产能力约为441万吨/年，产量约为348万吨/年，装置平均开工率约为78.9%，其中亚洲地区的生产能力为216万吨/年，产最为180万吨/年，装置平均开工率约为83.0%，产能和产量位居世界第一位。其中中国是世界上最大的邻二甲苯生产国，生产能力约为53.4万吨/年，约占世界邻二甲苯总生产能力的12.1%。2
12、004年世界上最大的邻二甲苯生产商是美国的埃克森美孚公司，其生产能力为49.0万吨/年，约占世界总产能的11.0%1；其次是中国石化集团公司，其生产能力为40万吨/年，约占总产能的9.0%。2004年世界邻二甲苯的总消费量约为324.6万吨，总体低于供应量。 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
13、缩，生产能力变小；欧洲及亚洲生产能力及消费量有所上升，预计到2008年，世界邻二甲苯的总生能力将达到460.3万吨，总消费量将达到约395.8万吨。2.1 美国截止到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厂址生产能力BP得州德克萨斯市217Koch得州Corpus Christi50BP(当时的Amoco)在1977年开始生产高纯度间二甲苯(大于98. 5%)，当时投产能力为80kt/a ,之后扩至100 kt/a，最后生产能力达到217 kt/a，其产品运至伊利诺斯州Joliet用于
14、生产间苯二甲酸。Koch工业公司在1998 年涉及MX 业务， 采用Sorbex 工艺， 装置生产能力为50 kt/a ， 产品供给Eastman化学公司在田纳西州Kingsport 的70kt/a的IPA装置。美国大部分MX用于生产IPA，少量MX用于生产间甲苯酸、间苯二腈及其它化合物。1999 年，美国生产化学中间体所用的MX 估计为85k t，预计2004年，需求量将达到105 kt/a，期间年平均增长率为4. 4%。2.2 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
15、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。2.3 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。日本三菱气体化学有限公司生产的MX大部分供给日本的AG国际化学公司用于生产IPA，2000年1月， IPA生产能力为120 kt/a；还有一些用于其它衍生物(主要是偏苯三酸酐)的生产，衍生物生产能力为1520 kt/a；另有一部分MX出口到美国和西欧。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。2.4 其它地区世界其它国家
