碳八芳烴即C8芳烴，工業(yè)上指含八個(gè)碳的芳烴混合物，不同來(lái)源的C8芳烴中，各組分的含量不同（表1），其主要組分為鄰二甲苯、p-二甲苯污染源、間二甲苯及乙苯，有時(shí)也含苯乙烯。常溫下為無(wú)色透明、有芳香氣味的液體，是重要的有機(jī)化工原料，特別是其中的對(duì)二甲苯和鄰二甲苯。
沿革
早在1823年，C.麥金托什就使用含有二甲苯的煉副產(chǎn)粗苯作為橡膠的溶劑油，開始了二甲苯的工業(yè)應(yīng)用，但當(dāng)時(shí)并不了解這種粗苯中含有大量C8芳烴。1848年，德國(guó)化學(xué)家A.W.霍夫曼和C.曼斯菲爾德在研究煤焦油的分離時(shí)，發(fā)現(xiàn)煤焦油的苯系物中含有各種二甲苯，并提出了從煤焦油中分離芳烴的方法。直至第二次世界大戰(zhàn)前，煤焦油一直是C8芳烴的主要來(lái)源。第二次世界大戰(zhàn)期間，由于需要大量高辛值汽油，開發(fā)了催化重整工藝，并由重整汽油得到苯、甲苯、二甲苯（常合稱BTX）,使二甲苯的主要來(lái)源轉(zhuǎn)向石油。60年代后，烴類裂解制乙烯工業(yè)迅速發(fā)展，其副產(chǎn)的裂解汽油（含大量芳烴）成為C8芳烴的另一來(lái)源。1969年，日本東麗公司建成甲苯歧化制苯和二甲苯工業(yè)裝置，為增產(chǎn)C8芳烴提供了另一工業(yè)生產(chǎn)方法。1983年，美國(guó)二甲苯產(chǎn)量約為2.4Mt，日本1.27Mt，中國(guó)100.4Mt。
生產(chǎn)方法
獲得C8芳烴的主要方法如下：
①由重整汽油或裂解汽油中抽提，重整汽油中芳烴總收率約為55%，二甲苯約為18%，經(jīng)芳烴抽提及分餾得二甲苯。裂解汽油中芳烴總量約為70%，含二甲苯4%～5%。因含有烯烴及二烯烴，故需先經(jīng)加氫，然后再經(jīng)芳烴抽提得二甲苯。
②甲苯歧化及烷基轉(zhuǎn)移，目前世界上已工業(yè)化的工藝有三種：日本東麗公司與美國(guó)環(huán)球油品公司開發(fā)的Tatoray法、美國(guó)大西洋里奇費(fèi)爾德公司開發(fā)的Xyleneplus法和美國(guó)莫比爾公司開發(fā)的LTD法（表2）。Tatoray法是應(yīng)用最廣的工藝，使用以絲光沸石為基礎(chǔ)的分子篩催化劑，反應(yīng)器為絕熱固定床，反應(yīng)在臨氫條件下進(jìn)行，因此催化劑再生周期較長(zhǎng)，活性可保持半年。Xylene-plus法使用稀土元素交換的Y型分子篩，其工藝特點(diǎn)為可通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)料中甲苯與碳九(C9)芳烴比例，調(diào)節(jié)歧化反應(yīng)及烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的比例，達(dá)到較大的操作彈性；不需要氫氣，催化劑價(jià)廉。缺點(diǎn)為移動(dòng)床反應(yīng)器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且催化劑由于機(jī)械磨損而耗量較大。LTD法使用ZSM型沸石催化劑(見分子篩催化劑)，不僅可以在較低溫度(260～310℃)下催化液相反應(yīng)，也可在較高溫度(370～538℃)下催化氣相反應(yīng)，是一種開發(fā)較晚的工藝，還只在一個(gè)工廠使用。
③煉焦副產(chǎn)，煤焦化過(guò)程所得粗苯中含二甲苯約6%，用精餾的方法即可從中分出C8芳烴。
用途
雖然分離成單一組分的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不同，但碳八芳烴分離后的各組分均可用作化工原料。p-二甲苯污染源大量用于生產(chǎn)對(duì)苯二甲酸或對(duì)苯二甲酸二甲酯，進(jìn)而生產(chǎn)聚纖維和樹脂；鄰二甲苯用于生產(chǎn)鄰苯二甲酸酐，后者是生產(chǎn)增塑劑（見塑料助劑）、醇酸樹脂涂料等的主要原料；間二甲苯少量用于制造間苯二甲酸和間苯二胺；乙苯主要用于生產(chǎn)苯乙烯。C8芳烴也可不經(jīng)分離用作汽油添加劑以及工業(yè)溶劑。
參考資料 >