[拼音]:tanbafangting
[外文]:C8 aromatics
即C8芳烃,工业上指含八个碳原子的芳烃混合物,不同来源的C8芳烃中,各组分的含量不同(表1),其主要组分为邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯及乙苯,有时也含苯乙烯。常温下为无色透明、有芳香气味的液体,是重要的有机化工原料,特别是其中的对二甲苯和邻二甲苯。
![表1](/d/bkimg/2022110808/3fer4uxqgt3.webp)
早在1823年,C.麦金托什就使用含有二甲苯的炼焦副产粗苯作为橡胶的溶剂油,开始了二甲苯的工业应用,但当时并不了解这种粗苯中含有大量C8芳烃。1848年,德国化学家A.W.霍夫曼和C.曼斯菲尔德在研究煤焦油的分离时,发现煤焦油的苯系物中含有各种二甲苯,并提出了从煤焦油中分离芳烃的方法。直至第二次世界大战前,煤焦油一直是C8芳烃的主要来源。第二次世界大战期间,由于需要大量高辛烷值汽油,开发了催化重整工艺,并由重整汽油得到苯、甲苯、二甲苯(常合称BTX),使二甲苯的主要来源转向石油。60年代后,烃类裂解制乙烯工业迅速发展,其副产的裂解汽油(含大量芳烃)成为C8芳烃的另一来源。1969年,日本东丽公司建成甲苯歧化制苯和二甲苯工业装置,为增产C8芳烃提供了另一工业生产方法。1983年,美国二甲苯产量约为2.4Mt,日本1.27Mt,中国100.4Mt。
生产方法获得C8芳烃的主要方法如下:
(1)由重整汽油或裂解汽油中抽提 重整汽油中芳烃总收率约为55%,二甲苯约为18%,经芳烃抽提及分馏得二甲苯。裂解汽油中芳烃总量约为70%,含二甲苯4%~5%。因含有烯烃及二烯烃,故需先经加氢 ,然后再经芳烃抽提得二甲苯。
(2)甲苯歧化及烷基转移 目前世界上已工业化的工艺有三种:日本东丽公司与美国环球油品公司开发的Tatoray法、美国大西洋里奇费尔德公司开发的 Xyleneplus法和美国莫比尔公司开发的LTD法(表2)。Tatoray法是应用最广的工艺,使用以丝光沸石为基础的分子筛催化剂,反应器为绝热固定床,反应在临氢条件下进行,因此催化剂再生周期较长,活性可保持半年。Xylene-plus法使用稀土元素交换的Y型分子筛,其工艺特点为可通过调节进料中甲苯与碳九(C9)芳烃比例,调节歧化反应及烷基转移反应的比例,达到较大的操作弹性;不需要氢气,催化剂价廉。缺点为移动床反应器结构较复杂,且催化剂由于机械磨损而耗量较大。LTD法使用ZSM型沸石催化剂(见分子筛催化剂),不仅可以在较低温度(260~310℃)下催化液相反应,也可在较高温度(370~538℃)下催化气相反应,是一种开发较晚的工艺,还只在一个工厂使用。
![表2](/d/bkimg/2022110808/bp5d5dmh1eh.webp)
(3)炼焦副产 煤焦化过程所得粗苯中含二甲苯约6%,用精馏的方法即可从中分出C8芳烃。
用途虽然分离成单一组分的技术经济指标不同,但碳八芳烃分离后的各组分均可用作化工原料。对二甲苯大量用于生产对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯,进而生产聚酯纤维和树脂;邻二甲苯用于生产邻苯二甲酸酐,后者是生产增塑剂(见塑料助剂)、醇酸树脂涂料等的主要原料;间二甲苯少量用于制造间苯二甲酸和间苯二胺;乙苯主要用于生产苯乙烯。C8芳烃也可不经分离用作汽油添加剂以及工业溶剂。