甲苯與甲醇烷基化制對二甲苯高穩定性催化劑的研究

畢濤 鐘兆鵬(陜西華電榆橫煤化工有限公司,陜西 榆林 719000)

甲苯與甲醇烷基化制對二甲苯高穩定性催化劑的研究

畢濤 鐘兆鵬(陜西華電榆橫煤化工有限公司,陜西 榆林 719000)

對二甲苯是一種具有芳香氣味的無色透明的液體，可以與不同的有機溶劑進行相應的混合，歸類于有機化工原料。對二甲苯在工業生產中占據了非常重要的位置，主要用來進行對苯二甲酸和對苯二甲酸乙二醇酯的生產，市場非常廣闊。近年來，石油產業受到嚴重的沖擊，石油資源面臨著枯竭的危險，所以，改善對二甲苯的生產方法是非常必要的，傳統的生產方法已經不能滿足對二甲苯的生產要求，而甲苯與甲醇烷基化制能在很大程度上滿足對二甲苯生產的需求。甲苯與甲醇烷基化制主要是通過調變催化劑的孔結構和酸性制備高選擇性催化劑。本文闡述了對二甲苯的相關內容，以及甲苯與甲醇催化劑的研究情況，分析了甲苯與甲醇烷基化的反應機理。

甲苯；甲醇；烷基化；對二甲苯；高穩定性催化劑

對二甲苯的應用范圍非常廣，在工業生產中發揮著重要的作用，普遍應用于醫藥、化纖等的生產中。對二甲苯的生產方法也是非常多樣的，而甲苯與甲醇的催化合成是對二甲苯生產的新的工藝途徑。這種對二甲苯的生產方法有著鮮明的優勢，在一定程度上提高了甲苯的利用率，同時，將甲醇作為對二甲苯生產的原材料也是非常有利的，甲醇具有來源豐富的優勢，經過一系列的反應之后，得到的對二甲苯產物是高選擇性的，將對二甲苯產物進行提純，這個過程做出了相應的簡化，經濟收益有了非常大的提高。當下，我們國家在環保上投入的力度越來越大，環保的觀念在人民群眾中慢慢普及開來，甲苯與甲醇烷基化制生產對二甲苯的這種工藝方法很好地與當下的環保觀念相適應，與此同時這種工藝方法的優勢是十分鮮明的，所以，甲苯與甲醇生產對二甲苯的方法是可以成為主要的生產方法的。

1 對二甲苯的內涵

（1）對二甲苯無色、透明、液體，是一種具有芳香味道的有毒物質。在水中不可溶，但是在酒精、苯等有機溶劑中呈現可溶的狀態。對二甲苯的蒸汽和液體都是容易燃燒的。如果將對二甲苯進行攪動是會產生靜電的。因為對二甲苯是一種有毒的物質，所以，如果將對二甲苯呼入人體，那么將產生非常大的危害，甚至造成窒息的狀況。

（2）對二甲苯的使用范圍是非常廣的，有著非常重要的作用，對二甲苯可以進行對苯二甲酸和對苯二甲酸二甲酯的生產，這兩種物質再同乙二醇進行反應可以生成對苯二甲酸乙二醇酯。對苯二甲酸乙二醇酯的應用范圍也是非常廣的，它同樣具有鮮明的優勢，比如：物理機械性能和電絕緣性都非常好、抗摩擦、抗腐蝕等等，在化纖、電子等行業都有普遍的應用。

（3）經濟全球化發展的速度越來越快，在經濟和科技快速發展的當下，聚酯工業和對苯二甲酸工業也呈現出不斷上升的趨勢，在這個過程中，PX產業有了非常迅速的發展。

02年之前，我們國家對對苯二甲酸的投資做出了相應的限制，所以PX處于一種平穩的狀態。不過，近年來，我們國家的國名經濟一直不斷地發展，實現了很大的突破，這使得對二甲苯酸得到了更大的發展空間，需求量的不斷增多，使對二甲苯酸普遍應用于各個領域中。對二甲苯酸從限制類的產品變成了鼓勵類的產品，這項改變的實行，使得對二甲苯酸的需求量猛增，市場不斷擴容，對二甲苯酸的使用范圍不斷擴大，這樣的改變帶動了PX的需求。同時，對二甲苯酸在很大程度上的增加使得PX不能及時的供應。

近年來，PX的產量不斷增多，出進口的數量也在不斷增長的過程中，隨著社會經濟和對二甲苯酸的迅速發展，在未來的一段時間內，PX各方面的數量都將得以更快的增長。

2 甲苯與甲醇烷基化制的優點

甲苯與甲醇烷基化這種生產方法具有鮮明的優點，通過這種方法來進行對二甲苯的生產是非常有利的，而且這個過程是非常簡便的，經過一次反應就可以制得高選擇性的對二甲苯，可以不必通過異構化和分離精制這兩個階段，同時，在生產的過程中，所需要用到的生產設備是非常少的，工藝流程非常簡短，那么，這就使得成本的投入和支出得以銳減。在甲苯的利用和產品結構上都做出了很大程度的改善，經濟收益不斷提高。近年來，石油資源的短缺使得對二甲苯的生產面臨著重大的危機，所以要跳脫出是有這一限制，開發新的生產工藝，而甲苯與甲醇烷基化制對二甲苯是這種狀況之下非常有利的生產方法。

3 甲苯與甲醇烷基化和擇形催化的原理

（1）F－C原理是甲苯與甲醇烷基化反應的基礎，是一種親電取代反應。B酸是甲苯與甲醇烷基化反應的主要活性中心，在催化劑的B酸中心上甲醇被活化，形成了甲氧基正離子進攻弱吸附的甲苯，把甲基轉移到苯環上，而且進行了質子的傳遞。

（2）在沸石分子篩晶體內部存在著相應的孔道，甲苯和甲醇反應產生的物質可以通過這些孔道進入晶體的內部，進行一定程度的接觸。沸石分子篩被用作催化劑，在晶體內部實現催化。

4 結語

傳統的對二甲苯的生產需要從石油中進行獲取，但是石油資源一直處在不斷的枯竭過程中，所以，要從非石油的方向出發進行對二甲苯生產方法的探究，而且這是目前非常重要的一個研究課題。甲苯與甲醇合成對二甲苯是一種有著明顯優勢的生產方法，市場需求越來越大，應用范圍也越來越廣。

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