间二甲苯的应用

背景及概述^[1][2]

间二甲苯化学式C₆H₄(CH₃)₂。分子量106.17。无色液体。密度0.86104。熔点13～14℃。沸点139.0。不溶于水，能和乙醇、乙醚及其他有机溶剂混溶。间二甲苯是 C。芳烃的一种组分。混合二甲苯中含有邻二甲苯（OX ）、对二甲苯（PX）和间二甲苯（MX）三种二甲苯的同分异构体。

其中，MX所占的比例，约45%。但由于这三种异构体相较起来，性质比较相似，特别是MX与PX沸点差很小，分离MX的高效且经济的方法还未被发现，导致它在工业上的应用量远远比不上OX和PX。现MX在工业上大多用来生产PX和OX，或用作溶剂，未得到十分合理的应用。随着现代化工工业的不断发展，分离技术不断被提高，分离高纯度MX的方法也越来越多地被人们发现。由高纯度的MX来生产其多种衍生物，再生产其他相关的化工产品，这就带动了MX工业的发展。

对MX的生产和应用需要不断地研究开发，这样才能充分利用间二甲苯的价值。我国在间二甲苯分离和应用方面起步较晚，直到 2000 年 9 月中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司(以下简称燕山石化) 35 klf a 间二甲苯装置正式投产，间二甲苯工业才进入规模化发展阶段。

燕山石化高品质的间二甲苯进入市场，极大地促进 了我国间二甲苯下游产业的发展：起初间二甲苯产品供过于求，但是短短几年国内市场供求关 系就发生了巨大变化，至 2006 年市场 已显现出供不应求的迹象。间二甲苯的主要用途：作为异构化的原料来生产PX和OX；作溶剂或作调和汽油的组分；生产树脂、油墨和聚酯纤维染色改性剂等产品。以MX为原料生产其衍生物具有广阔的发展前景。

结构

应用^[2][3]

间二甲苯主要有以下用途：一是用作异构化的原料，生产对二甲苯和邻二甲苯；二是用作溶剂或调和汽油的组分；三是用于生产树脂和精细化工产品。以下重点介绍间二甲苯在树脂和精细化工产品中的应用。

1. 用作树脂材料的改性中间体

1）间二甲苯通过液相氧化反应可以制取间苯二甲酸。间苯二甲酸可以提高树脂材料的强度、韧性、抗疲劳和抗腐蚀性，其用途是生产不饱和聚酯树脂，这种树脂 可以应用在建筑、交通等领域。少量间苯二甲酸也用 于制取一些特殊产品，如聚酰胺纤维、液体结晶聚合物、聚芳酯以及其他需求量较少的产品。

2）间二甲苯先经氧化再与光气反应即可制得间苯二酰氯，用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。用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。

3）以间二甲苯为原料，与一氧化碳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。偏苯三酸酐是开发新型材料的重要原料，主要用于生产聚氯乙烯耐热增塑剂偏苯三酸三辛酯、聚酰亚胺工程塑料、水溶性醇酸树脂料和环氧树脂固化剂等精细化学品。

2. 用作农药、医药、染料等精细化工原料中间体

间二甲苯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。间二甲苯经空气氧化可制取间甲基苯甲酸，主要用作药物甲苯二乙胺的中间体，也可用于卫生杀虫剂“ 避蚊胺”的原料，此外也可用于生产聚氯乙烯树脂用稳定剂和聚合物单体的原料。

制备 ^[3]

1. 吸附分离法

吸附分离法是 70 年代工业化并迅速处于领先地位的二甲苯分离方法。吸附剂选择吸附对二甲苯，接近平衡时用经蒸发、加热的甲苯作脱附剂进行脱附，脱附液经冷却后进入脱附液罐。置换过程是用脱附下来的对二甲苯作置换剂，经蒸发、加热进入吸附柱。置换出吸附剂中残留的间二甲苯，置换区出料随吸附进料一起进入吸附区。脱附液经中间罐进入脱附液塔，塔顶蒸出脱附剂甲苯，塔釜高浓度对二甲苯一部分去吸附作置换剂，其余的返回原料罐作异构化原料。吸余液经吸余液罐进入吸余塔，塔顶蒸出甲苯作脱附荆，塔釜得到合格的高纯度间二甲苯产品。

2. 磺化法

磺化法是较早的间二甲苯分离法，国外已淘汰这种方法，但国内仍有磺化法生产装置。磺化法是将混二甲苯经硫酸磺化。得到间二甲苯磺酸水解间二甲苯磺酸以后，蒸馏切取馏份，得到成品间二甲苯。

3. 反应蒸馏法

反应蒸馏法利用二甲苯异构体在反应选择性上的差，加人一种添加剂，与间：甲苯生成难挥发产物，经蒸馏将间二甲苯与其它二甲苯异构体分离。

4. 共沸精馏法

共沸精馏法通过加人共沸剂，改变了二甲苯之间的相对挥发度，达到精馏分离二甲苯的目的。间二甲苯与对二甲苯的相对挥发度为 1.02，邻二甲苯与间二甲苯的相对挥发度为 1.12，戊酸甲醋可使间二甲苯与对二甲苯的相对挥发度提高到 1.3 以上，丁酸丙醋、甲酸己酷可使间二甲苯与邻二甲苯的相对挥发度达到 1.4 以上。

5. 回收间二甲苯的新工艺

新工艺采用热联合及蒸馏与结晶设备优化联合，降低了装置的操作费用。回收的间二甲苯产品纯度为 99.5 ％，次产品乙苯 ( EB ) 纯度为 99.6 ％。

主要参考资料

[1] 柴浚源. "间二甲苯的生产及其发展前景." 石化技术 24.3 (2017): 43-44.

[2] 胡翔; 李涛. 间二甲苯的生产技术及应用. 石油化工技术与经济, 2014, 30.3: 22-26.

[3] 哈迎德. "对间二甲苯及其生产技术的探讨." 中国化工贸易 4.4 (2012): 275-275.