二甲苯临氢异构化 为什么要有氢

PX是对二甲苯（Paraxylene）。

对二甲苯是一种有机化合物，化学式为C8H10或C6H4(CH3)2，是重要的芳烃化合物之一，常温下是具有芳香味的无色透明液体。不溶于水，可混溶于乙醇、乙醚、氯仿等多数有机溶剂。

主要用于制备对苯二甲酸（PTA） 以及对苯二甲酸二甲酯（DMT），进而生产聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），还可用作溶剂以及作为医药、香料、油墨等的生产原料，用途广泛。

二甲苯异构化工业技术：

二甲苯异构化工艺技术是以来自催化重整或裂解汽油中基本不含或含少量PX的混合C8芳烃来作为原料，在催化剂作用下发生异构化反应使混合C8芳烃（OX、MX、PX和乙苯）中的对二甲苯浓度达到平衡浓度，从而提高对二甲苯产量，是C8芳烃4种异构体之间的转化技术。

该技术实现工业化的大概有十几种，而比较有市场竞争力的则是Mobil公司的MHAL技术、UOP公司的 Isomer技术和Axens公司的Octafining技术。

这三种技术由于将乙苯与二甲苯分离十分困难且不经济，因此在二甲苯异构化过程中必须将乙苯转化。根据乙苯转化途径的不同，二甲苯异构化的催化剂可分为两类：

1、乙苯转化为二甲苯型异构化催化剂。

2、乙苯脱烷基转化为苯型异构化催化剂。二甲苯异构化评价C8芳烃异构化催化剂的优劣应从其活性、选择性和稳定性三个方面来综合考虑，一种好的异构化催化剂应在二甲苯的损失尽可能少的情况下使反应产物最大限度接近热力学平衡组成，在维持较高乙苯转化率的同时，应该使得催化剂具有较好的稳定性。

以上内容参考：百度百科—对二甲苯

异构化是改变化合物的结构而分子量不变的过程。一般指有机化合物分子中原子或基团的位置的改变。常在催化剂的存在下进行。

主要有气相法和液相法两种。按工业中最有代表性的原料，又分为：

①烷烃的异构化，如C4、C5、C6烷烃的异构化：

异构化

②烯烃的异构化，如1-丁烯的异构化：

异构化

③芳烃的异构化，如二甲苯、乙苯的异构化：

异构化

④环烷烃的异构化，如

含量：99.5%。二甲苯分子量106.16。无色透明液体，芳香气味。

有三种异构体：

邻二甲苯，相对密度（25℃/4℃）：0.87599，凝固点：-25.3℃，沸点：144.4℃，折射率：1.50295，闪点（闭口）：17.4℃，燃点：500℃，粘度（25℃）：0.75mPa·s；

间二甲苯，相对密度（25℃/4℃）：0.8599，凝固点：-47.87℃，沸点：139.1℃，闪点（开口）：25℃，燃点：527.8℃，折射率：1.4946；

对二甲苯，相对密度（25℃/4℃）：0.8567，凝固点：13.26℃，沸点：138.35℃，闪点（闭口）：25℃，折射率：1.49325。

一般的二甲苯是混合二甲苯，为邻二甲苯（10%-15%）、间二甲苯（45%-70%）、对二甲苯（15%-25%）及少量乙苯的混合物，相对密度（20℃/4℃）约为0.86，溶解度参数：δ＝8.8-9.0。溶于乙醇、乙醚，不溶于水。易燃，蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限1.09%-6.6%（vol）。有毒，毒性比苯和甲苯为小，空气中最高容许浓度为100mg/cum。

混合二甲苯,是对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯和乙苯的混合物。无色透明液体。沸点135～145℃。相对密度d4200.840～0.870。易燃。化学性质较活泼，可发生异构化、歧化、烷基转移、甲基氧化、脱氢、芳烃氯代、磺化反应等。主要由石油催化重整料、裂解汽油、焦炉副产汽油经分离而得，还可由甲苯歧化生成苯和二甲苯而得；或由甲苯与三甲苯进行甲基转移而得。此混合物主要用作生产对二甲苯、邻二甲苯的原料及涂料的溶剂和航空汽油添加剂。可作耳科用药。

二甲苯可用作溶剂和稀释剂。

二甲苯根据来源和制法分为石油二甲苯和焦化二甲苯。石油二甲苯是石油轻馏分经予加氢精制，催化重整和分离所得；焦化二甲苯是粗苯经过洗涤、分馏所得。

对二甲苯生产方法：

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。

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。

参考链接：对二甲苯_百度百科

http://baike.baidu.com/link?url=_3N0uEqY-PbZX_o3DqYPr4J0tjv3OTGMFQdVw_2E43kcD5rCK0-k3QZAj7N7A-sxJ7CfdazAHOUkMo7FNt3I3_#4

【中文名称】1，4-二甲苯，对二甲苯

【英文名称】 para-xylene，1，4-dimethylbenzene对二甲苯

【结构或分子式】 C8H10；C6H4(CH3)2

【分子量】 106.17

【蒸汽压】 1.16kPa/25℃

【闪点（℃）】25 ℃（封闭式），27.2 ℃（开放式）

【熔点（℃）】13.2

【沸点（℃）】138.5

【溶解情况】不溶于水，可混溶于乙醇、乙醚、氯仿等多数有机溶剂

【密 度】 相对密度（20/4℃水）0.8611，（25/4℃水）0.8610；相对密度（空气=1）3.66

【稳定性】 不稳定

【折射率】（nD25）1.4958，（nD21）1.5004[1]

【毒性】低毒化合物，毒性略高于乙醇

【可燃性及爆炸性】可燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，爆炸极限1.1%～7.0%

化学性质折叠编辑本段

1、对金属无腐蚀性，用稀硝酸氧化生成对甲基苯甲酸，继续氧化生成对苯二甲酸。与其他氧化剂的作用和邻二甲苯类似。对二甲苯在碳酸钠水溶液和空气存在下，于250℃，6 MPa下生成对甲基苯甲酸、对苯二甲酸、乙醛。用钴盐作催化剂，120℃经空气液相氧化生成对甲基苯甲酸。氯化反应与其他二甲苯类似。对二甲苯热解生成甲烷、氢、甲苯、对联甲苯、2，6-二甲基蒽。

2、稳定性：稳定

3、禁配物：强氧化剂、酸类、卤素等

4、聚合危害：不聚合[2]

5、常见化学反应：甲基能被常见氧化剂氧化。如用稀硝酸氧化生成对甲基苯甲酸，继续氧化生成对苯二甲酸；用酸性高锰酸钾也能将甲基氧化成羧基。甲基上的氢原子能被卤素取代。主要用途

用于生产对苯二甲酸，进而生产对苯二甲酸乙二醇酯、丁二醇酯等聚酯树脂。聚酯树脂是生产涤纶纤维、聚酯薄片，聚酯中空容器的原料。涤纶纤维是我国当下第一大合成纤维。也用作涂料、染料和农药等的原料。

对急救人员之防护：折叠

⒈戴防护衣服（包含防溶剂手套）以免接触污染物。

⒉戴化学护目镜。

对医师之提示：对于食入者考虑洗胃及活性碳浆。

相关标准：折叠

人体危险上限：900 ppm（3.9 g/m）

国外常见标准（推荐）：

长期暴露上限（以一天工作八小时）：100 ppm （435 mg/m），短暂暴露上限150 ppm（655 mg/m）

二甲苯的代谢物甲基马尿酸被认为是监测二甲苯浓度的指标。美国政府工业卫生学家会议建议将尿液中甲基马尿酸浓度上限设定为2克/升。[6]

中国国内标准比国外低。

危险标记折叠

根据《全球化学品统一分类和标签制度》和《危险化学品名录》，在包括美国澳大利亚在内的很多国家，PX属于危险化学品，PX同时属于有害品，是因为当人体吸入过量PX时，对眼及上呼吸道有刺激作用并会出现急性中毒。无论是危险标记、健康危害性、毒理学资料，还是在职业灾害防护等标准下，PX都不属高危高毒产品。长期反复直接接触PX会使皮肤脱脂，并有可能对中枢神经系统或听力有影响，也可能对人类生殖或发育造成毒性。

安全性折叠

对二甲苯的液体及蒸汽易燃。进入消化道可导致中枢神经系统抑制，症状包括兴奋，随后头痛、眩晕、困倦和恶心，严重者导致失去知觉、昏迷，并由于呼吸中断而致死。可能造成肝、肾损伤。吸入时可能造成呼吸困难等和吞入类似的后果，及化学性肺炎和肺水肿、黏膜损伤、血液异常。

二甲苯蒸汽对眼部及上呼吸道有刺激，高浓度时会麻醉中枢神经。短期吸入高浓度对二甲苯会出现明显的刺激症状、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。重者甚至会躁动、抽搐或昏迷。 长时间或重复性接触或吸入以及短期吸入高浓度对二甲苯使皮肤脱脂，可造成皮肤干裂或刺激及产生神经衰弱综合征（如呼吸困难、混乱、眩晕、恐惧、失忆、头痛、颤抖、虚弱、厌食、恶心、耳鸣、暴躁、口渴、肝功能减弱、肾损伤、贫血症、骨髓的增生等）损害。此物质曾造成动物的繁殖损害和致命性结果。

制备方法折叠编辑本段

对二甲苯（PX）是一种重要的有机化工原料，主要用于生产精对苯二甲酸（PTA），进而生产聚酯。由于我国聚酯、PTA产业链的大规模发展，形成了对原料PX的巨大需求。如今，PX的工业生产方法主要有歧化及烷基转移、二甲苯异构化、二甲苯吸附分离和二甲苯分离等方法：

歧化及烷基转移工艺技术折叠

甲苯与C9芳烃在分子筛催化剂作用下选择性转化成苯和二甲苯。ARCO公司20世纪60年代开发出Xylene-Plus技术，该技术为非临氢转化技术，但其操作费用较高、催化剂性能不好、转化率低、选择性较差。1969年进入工业化的Tatoray技术，采用绝热固定床反应器，丝光沸石催化剂，临氢操作，反应原料为甲苯和C9芳烃。该工艺具有反应器结构及反应流程简单、转化率高、选择性高等特点，而且该工艺不仅可以处理甲苯，还可以充分利用C9芳烃，最大限度地满足生产PX的要求。此外还有于1988年实现工业化的甲苯选择性技术（MSTDP）。[7]

二甲苯异构化工业技术折叠

二甲苯异构化工艺技术是以基本不含或含少量PX的混合C8芳烃为原料，在催化剂作用下C8芳烃4种异构体（OX、MX、PX和乙苯）之间的转化技术。反应使混合C8芳烃中的PX浓度达到平衡浓度，从而提高PX产量。目前国内已引进几套二甲苯异构化装置，都以生产PX（或同时副产OX）为主要目的。我国已引进的二甲苯异构化技术均为贵金属催化剂的临氢异构化技术，该法采用有限的C8芳烃资源，能够获得比其他类型异构化工艺更多的PX及OX。[7]

吸附分离工艺技术折叠

吸附分离工艺技术是从混合C8芳烃4种异构体（OX、MX、PX 及乙苯）中分离出PX。由于C8芳烃4种异构体化学结构相似，其物理性质尤其是沸点也接近，这给C8芳烃的分离带来困难，用通常的精密蒸馏法难以实现。专门用于二甲苯分离的工业化方法有传统的深冷结晶和选择性吸附法两种，选择性吸附方法是采用特定分子筛吸附剂和模拟移动床吸附塔对C8芳烃中的PX进行选择性吸附，再用解吸剂将PX从吸附剂上解吸下来，达到从C8芳烃中分离出PX的目的。选择吸附法在建设费用、操作费用、原料和公用工程消耗指标以及产品质量等方面均明显优于深冷结晶法。

翻译：

Chinese [name] 1, 4- dimethyl benzene, p-xylene

English [name] para-xylene 4-dimethylbenzene, 1, para xylene

The molecular formula C8H10 [or]C6H4 (CH3) 2

The molecular weight of 106.17 []

[C] the vapor pressure of 1.16kPa/25

Flash point (c)] [25 C (closed), 27.2 degrees (open)

The melting point (13.2 C) []

[(c)] 138.5 boiling point

[solution] is not soluble in water, but miscible in ethanol, ethyl ether, chloroform and most organic solvents

The density of the relative density ([] 20/4 C 0.8611 (water), the temperature of 25/4 DEG C water)0.8610relative density (air =1) 3.66

The stability of unstable []

[index] (nD25) 1.4958, (nD21) 1.5004[1]

[] low toxicity compounds, the toxicity is slightly higher than that of ethanol

Flammable and explosive [] combustible, its vapor and air can form explosive mixtures, explosion limit of 1.1% to 7%

The chemical properties of the folding editor this paragraph

1, non corrosive to metal, formic acid methyl benzene with dilute nitric acid oxidation to terephthalic acid, oxidation. And other similar to the effect of oxidant and o-xylene. Para xylene in the presence of sodium carbonate solution and air, at the temperature of 250 MPa, 6 generation of methyl benzoic acid, terephthalic acid, acetaldehyde. Cobalt salt as catalyst at a temperature of 120 DEG C, by liquid phase air oxidation of methyl benzoate. Chlorination reaction similar to other xylene. P-xylene methane, hydrogen, toluene, poetic couplet of toluene, 2 6-, two methyl anthracene.

2, the stability: stable

3, cut material: strong oxidizing agents, acids, halogens etc.

4, hazardous polymerization: polymerization of [2]

5, common chemical reaction: methyl can be common oxidant. Such as formic acid methyl benzeneformation with dilute nitric acid oxidation to terephthalic acid, oxidationacid Potassium Permanganate can also be oxidized to carboxyl methyl. Methyl hydrogen atoms can be replaced by halogen. The main purpose of

For the production of terephthalic acid, then the production of polyethylene glycol terephthalatepolybutylene terephthalate resin, etc.. Polyester resin is the production of polyester fiber, polyester film, polyester hollow container material. Polyester fiber is the first synthetic fiber. Also used as coating materials, dyes and pesticides etc..

Edit this paragraph of toxicological data folding

Absorption of folding

The experiment showed that the rats and mice, xylene in high lipid content in tissue deposition,such as: fat, vascular, brain and blood vessel dense organs such as kidney and liver. O, p-xylenecan cross the placenta, amniotic fluid and neonatal tissue distribution. Rat oral carbon 14 labeled o-xylene, m-xylene in adipose tissue distribution, accumulation of 0.3% (female), 0.1% (male).

Autoradiography shows, in male rats after inhalation of p-xylene in the nasal mucosa and theolfactory bulb appeared metabolites accumulation. The metabolites may be aromatic acids (such as: methyl hippuric acid and benzoic acid). The same experiment was performed in the pregnantmice, found that after exposure to 2000 ppm, xylene in the brain and lung density is higher, while the concentration in kidney and liver is relatively low.

The skin and respiratory tract is the way the human body to absorb xylene. Exposure to 46 or 92 ppm (parts per million), xylene or neighbor, xylene and other mixtures of 8 hours, inhaled xylene64% would be absorbed by the body. Because of the respiration rate (breaths per minute), xyleneabsorption differ from man to man. The larger the respiration rate, the fewer xylene holdback. 20 ppm xylene by respiratory absorption rate was 57.7%. The experimental data of m-xylene, in 100ppm exposed to 5-10 minutes, the absorption rate of 60%, and to reach the equilibrium state.

For men aged 20-35 experiment (experiment condition: the concentration of 600 ppm, temperature25 degrees, relative humidity 50%, 3.5 hour long show), xylene vapor can be absorbed through the skin. Dermal exposure test (dermal exposure) was 6 nmol / cm2 / h, while the liquid xylene through the skin and the speed is 1.13 mol / cm2 / hour. Percutaneous absorption of xylene with methylhippuric acid excretion time longer than 2-4 hours after inhalation of xylene. [2]

To fold the impact of pregnancy

In the eleventh pregnancy, 14, 17 days of exposure, were detected in 2000 ppm pregnant mousexylene were detected in 10 minutes, after the exposure of 0, 0.5, 1 and 4 hours. Results show that the p-xylene can quickly enter into embryo, but relative to the amount of mature tissue matrix issmall. During the period of pregnancy in mice (11, 14, 17 days), p-xylene can be quickly through the placenta, but the concentration in the fetus is low2% will be distributed in rats brain of p-xylene. On day 11 of gestation, the average distribution of xylene in embryoon day 17 of gestation, xylene in embryo mainly stay in the liver.

Excretion

Most in vivo xylene quickly by the body metabolism and is excreted in urine. The experiments show that, oral, each 1.8 grams of o xylene, in 24 hours, 50% of xylene in urine was excreted. #

Inhaled xylene to form 95% metabolites excreted in the urine, generally metabolites of xylene ismethyl hippuric acidthe remaining 5% will be out. Only less than 0.005% of xylene in the form ofxylene is excreted in the urine, less than 2% to two methyl phenol removal. Methyl hippuric acidexcretion is very quickly, after two hours of exposure to benzene, methyl hippuric acid will discharge a lot, and the upward trend. [4]

Distribution in vivo folding

Shows that the adult rats, after exposure to 217 mg / m3 (50 ppm) after 8 hours of xylene, mark

异构化装置类似普通的加氢精制装置。以丁烷异构化为例（见图），丁烷进料经脱异丁烷塔分离出异丁烷，塔底主要是正丁烷，与氢混合后经加热进入反应器。反应压力约2.1～2.8MPa,温度 145～205℃,氢、烃摩尔比为0.1～0.5，空速3～5h-1。反应产物经分离器分出氢（循环使用），再经稳定塔分出少量裂解气（用作燃料气）后去脱异丁烷塔。塔底正丁烷循环进行反应，异丁烷产率可达90％以上。异丁烷作为烷基化补充进料时，该装置可与烷基化装置合并为一套装置，这样可节省设备和投资。

C5、C6烃类异构化时由于正构烃不可能全部异构化，所得产品辛烷值只能较原料增加10～12个单位。为进一步提高异构化效果，近年来开发了全异构化工艺，即将反应物经分子筛吸附分离，使正构与异构体分开，正构部分再返回异构化反应器，这样最终产品辛烷值可较原料增加20～22个单位。