108-67-8/均三甲苯的用途

概述^{【1】【2】}

均三甲苯的精制原料主要來(lái)源于煉油廠鉑重整裝置二甲苯塔底油 ,該塔底油含有從C5～ C 10的芳烴和非芳烴組分,國(guó)內(nèi)20多套催化重整裝置每年可生產(chǎn)約12萬(wàn) t 重芳烴,目前尚未充分分離和利用, 大部分摻入汽油或作燃料燒掉,浪費(fèi)了寶貴的資源。近幾年隨著C9芳烴深加工的發(fā)展,對(duì) C9 分離研究也隨之深入。國(guó)內(nèi)從20世紀(jì)80年代末才開(kāi)始對(duì)均三甲苯的合成和分離進(jìn)行研究,不僅裝置規(guī)模小、純度低, 而且方法單一、利用率低,迫切需要開(kāi)發(fā)新的生產(chǎn)方法。在工業(yè)化生產(chǎn)中, 除均三甲苯和鄰甲乙苯外, 其他C9 芳烴均可以用精密精餾方法精制 。

由于均三甲苯和鄰甲乙苯沸點(diǎn)差僅有 0.4℃, 相對(duì)揮發(fā)度為1.009。因此國(guó)內(nèi)外研究者提出了各種分離方法, 主要有以下幾種:偏三甲苯異構(gòu)化、重芳烴精餾分離法、萃取精餾法、分子篩吸附分離法、配合分離法 、烷基化分離法、三甲苯氣相異構(gòu)化方法(包括偏三氣液相異構(gòu)化 、混三氣相異構(gòu)化)及偏三甲苯常壓液相烷基化等。由于各種異構(gòu)體的分離順序和分離手段不同 ,故各種精制方法之間存在很大的差別 。無(wú)色透明液體，不溶于水，溶于乙醇，能以任意比例溶于苯、乙醚、丙酮。均三甲苯的物理性質(zhì)如下：

均三甲苯可以發(fā)生烷基化、磺化、硝化、縮和等反應(yīng)。均三甲苯是二級(jí)易燃液體，危規(guī)號(hào)：62047，毒性與二甲苯大致相同，急性中毒的癥狀是刺激粘膜和中樞神經(jīng)；慢性中毒時(shí)，引起中樞神經(jīng)障礙、皮膚出血性貧血、支氣管炎及肺水腫等。

用途^【3】

1. 生產(chǎn)染料

（1）生產(chǎn)活性艷藍(lán) K-3R

均三甲苯經(jīng)磺化、硝化以及鐵粉還原等一系列反應(yīng)生成芳胺。芳胺和溴氨酸經(jīng)過(guò)氯化亞銅縮合生成藍(lán)色基，再加乙氧基二氯均三嗪活化生成活性艷蘭K-3R。K-3R 是一種色光艷麗的新型染料，主要用于纖維素纖維的印化和扎染，亦用于活性/分散工藝印染，國(guó)外普遍應(yīng)用。過(guò)去合成 K-3R 用的均三甲苯都由國(guó)外進(jìn)口，隨著滌綸纖維在我國(guó)的迅速發(fā)展，對(duì)均三甲苯的需求量也不斷增加。

（2）生產(chǎn)弱酸性染料

RAW 均三甲苯經(jīng)硝化、中和、還原等一系列反應(yīng)，生成均三甲苯胺，可合成普拉艷蘭 RAW 中間體，這是一種性能非常優(yōu)異的弱酸活性染料，能使羊毛或合成纖維制品著色鮮艷明亮、色澤豐滿，井具有優(yōu)異的耐光、耐熱及耐工藝?yán)味鹊刃阅堋Ｒ郧拔覈?guó) RAW 全靠進(jìn)口，每年約 30t，價(jià)格高達(dá) 13.6 萬(wàn)元/t，目前瑞安、上海、吳江、天津、寧波、丹東等地均能自行生產(chǎn)。

2.生產(chǎn)農(nóng)藥

麥田鋤草劑均三甲苯經(jīng)硝化還原生成 2,4,6—三甲基芳胺，再與α—氯代丙酸甲酯縮合而成，使用時(shí)配成 20%溶液，每畝用量 0.5kg，撫順農(nóng)藥廠正在研究這一課題，若這一產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成功，必將需要大量均三甲苯。目前同類(lèi)鋤草劑價(jià)格(20%溶液)約為 3800 元/t。

3.生產(chǎn)塑料和材料中間體

（1）抗氧劑 Lonox－330 均三甲苯與 2，6 叔丁基—4(甲氧基)酚在酸性催化劑存在下縮合，可得到 2，4，6—三(3，5—二叔丁基—4—羥基)均三甲苯，商品名 Lonox—330，是一種高效、無(wú)毒、耐熱、耐老化、揮發(fā)性低的多元酚抗氧劑。Lonox—330 呈白色結(jié)晶粉末狀，可溶于苯和氯甲烷，不溶于水，在高溫下穩(wěn)定，揮發(fā)性低，無(wú)污染，口服無(wú)毒，可用于與食品接觸的塑料制品。

Lonox—330 也可作為聚乙烯、聚酯、聚苯乙烯、合成橡膠、高熔點(diǎn)潤(rùn)滑油和高溫粘合劑的抗氧劑和熱穩(wěn)定劑。美國(guó)乙基公司售價(jià)為 17.29 美元/Kg，國(guó)內(nèi)己經(jīng)研制這種產(chǎn)品。

（2）生產(chǎn)均苯三甲酸均三甲苯經(jīng)液相空氣氧化可制得均苯三甲酸，用于生產(chǎn)新型高溫工程塑料。均苯三甲酸具有 3 個(gè)極為對(duì)稱(chēng)的官能團(tuán)，是一種較為理想的高分子合成材料?？捎米魃a(chǎn)醇酸樹(shù)脂、增塑劑、不飽和聚酯及改性纖維、薄膜等的原料。美國(guó)Amoco 公司和日本三菱瓦斯化學(xué)公司均能生產(chǎn)這種產(chǎn)品。

（3）合成各種樹(shù)脂用硫酸作催化劑，均三甲苯與甲醛縮合可生成淡黃色均三甲苯甲醛樹(shù)脂。均三甲苯與甲醛、苯酚聚合可合成多種不同性能和用途的樹(shù)脂，用于制造電絕緣紙、印刷電路層壓板及 PVC、不飽和樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂增塑劑，還可以用于制備瀝青改性劑和壓敏膠粘劑。

4.生產(chǎn) 3，5—二甲基苯甲酸

3，5—二甲基苯甲酸熔點(diǎn) 172℃～174℃，可用于提高聚氨酯硬化速度，縮短脫模時(shí)間，合成前列腺素，與胺類(lèi)反應(yīng)還可合成阻燃劑。 此外，均三甲苯還可以合成氨基甲酸乙酯涂料、環(huán)氧樹(shù)脂固化劑，也可以直接作特種溶劑。綜上所述，均三甲苯用途廣泛，是生產(chǎn)活性艷藍(lán) K-3R、弱酸性染料 RAW、抗氧劑、均苯三甲酸的重要原料，廣泛用于電子、印染、機(jī)械制造、航天和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等部門(mén)。

國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展概況 ^【3】

苯和多甲基苯在塑料、合成纖維等工業(yè)中的需求量日益增長(zhǎng)。如何合理的制取苯、二甲苯、均三甲苯和均四甲苯是一個(gè)非常重要的課題。國(guó)內(nèi)外雖然很早就開(kāi)始了均三甲苯合成及其分離方法的研究，但一直以來(lái)其產(chǎn)量不高，工業(yè)化裝置的報(bào)道也比較少。我國(guó)均三甲苯早期是用丙酮來(lái)合成的。70 年代，中科院太原煤炭化學(xué)研究所用分子篩為催化劑，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過(guò)從重整重芳烴中，采用吸附分離法制取均三甲苯的試驗(yàn)。上海焦化曾以煤焦油為原料，用璜化法小批量生產(chǎn)均三甲苯試劑。

80 年代末，黑龍江省科學(xué)院石油化學(xué)所提出了一種以偏三甲苯為原料，在常壓下液相異構(gòu)化制取均三甲苯的工藝，但由于工藝中需經(jīng)分離催化劑、水洗、烷基化等過(guò)程，且為間歇操作，未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。此外南京煉油廠于 1982 年就采用偏三甲苯異構(gòu)化法生產(chǎn)均三甲苯，天津大學(xué)與河北廊坊市石化廠合作于 1997 年建成月產(chǎn)20t 均三甲苯的工業(yè)化試驗(yàn)裝置。

國(guó)外對(duì)均三甲苯的生產(chǎn)，已經(jīng)工業(yè)化的裝置多為從重整重芳烴中直接分離。據(jù)稱(chēng)日本 Mitsubishi Gas Chemical 公司是世界上最大的均三甲苯生產(chǎn)商，生產(chǎn)能力 200t/a。國(guó)內(nèi)外均三甲苯的生產(chǎn)情況見(jiàn)表 1－1。

參考文獻(xiàn)

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