甲苯与甲醇烷基化制对二甲苯高稳定性催化剂的研究

毕涛 钟兆鹏(陕西华电榆横煤化工有限公司,陕西 榆林 719000)

甲苯与甲醇烷基化制对二甲苯高稳定性催化剂的研究

毕涛 钟兆鹏(陕西华电榆横煤化工有限公司,陕西 榆林 719000)

对二甲苯是一种具有芳香气味的无色透明的液体，可以与不同的有机溶剂进行相应的混合，归类于有机化工原料。对二甲苯在工业生产中占据了非常重要的位置，主要用来进行对苯二甲酸和对苯二甲酸乙二醇酯的生产，市场非常广阔。近年来，石油产业受到严重的冲击，石油资源面临着枯竭的危险，所以，改善对二甲苯的生产方法是非常必要的，传统的生产方法已经不能满足对二甲苯的生产要求，而甲苯与甲醇烷基化制能在很大程度上满足对二甲苯生产的需求。甲苯与甲醇烷基化制主要是通过调变催化剂的孔结构和酸性制备高选择性催化剂。本文阐述了对二甲苯的相关内容，以及甲苯与甲醇催化剂的研究情况，分析了甲苯与甲醇烷基化的反应机理。

甲苯；甲醇；烷基化；对二甲苯；高稳定性催化剂

对二甲苯的应用范围非常广，在工业生产中发挥着重要的作用，普遍应用于医药、化纤等的生产中。对二甲苯的生产方法也是非常多样的，而甲苯与甲醇的催化合成是对二甲苯生产的新的工艺途径。这种对二甲苯的生产方法有着鲜明的优势，在一定程度上提高了甲苯的利用率，同时，将甲醇作为对二甲苯生产的原材料也是非常有利的，甲醇具有来源丰富的优势，经过一系列的反应之后，得到的对二甲苯产物是高选择性的，将对二甲苯产物进行提纯，这个过程做出了相应的简化，经济收益有了非常大的提高。当下，我们国家在环保上投入的力度越来越大，环保的观念在人民群众中慢慢普及开来，甲苯与甲醇烷基化制生产对二甲苯的这种工艺方法很好地与当下的环保观念相适应，与此同时这种工艺方法的优势是十分鲜明的，所以，甲苯与甲醇生产对二甲苯的方法是可以成为主要的生产方法的。

1 对二甲苯的内涵

（1）对二甲苯无色、透明、液体，是一种具有芳香味道的有毒物质。在水中不可溶，但是在酒精、苯等有机溶剂中呈现可溶的状态。对二甲苯的蒸汽和液体都是容易燃烧的。如果将对二甲苯进行搅动是会产生静电的。因为对二甲苯是一种有毒的物质，所以，如果将对二甲苯呼入人体，那么将产生非常大的危害，甚至造成窒息的状况。

（2）对二甲苯的使用范围是非常广的，有着非常重要的作用，对二甲苯可以进行对苯二甲酸和对苯二甲酸二甲酯的生产，这两种物质再同乙二醇进行反应可以生成对苯二甲酸乙二醇酯。对苯二甲酸乙二醇酯的应用范围也是非常广的，它同样具有鲜明的优势，比如：物理机械性能和电绝缘性都非常好、抗摩擦、抗腐蚀等等，在化纤、电子等行业都有普遍的应用。

（3）经济全球化发展的速度越来越快，在经济和科技快速发展的当下，聚酯工业和对苯二甲酸工业也呈现出不断上升的趋势，在这个过程中，PX产业有了非常迅速的发展。

02年之前，我们国家对对苯二甲酸的投资做出了相应的限制，所以PX处于一种平稳的状态。不过，近年来，我们国家的国名经济一直不断地发展，实现了很大的突破，这使得对二甲苯酸得到了更大的发展空间，需求量的不断增多，使对二甲苯酸普遍应用于各个领域中。对二甲苯酸从限制类的产品变成了鼓励类的产品，这项改变的实行，使得对二甲苯酸的需求量猛增，市场不断扩容，对二甲苯酸的使用范围不断扩大，这样的改变带动了PX的需求。同时，对二甲苯酸在很大程度上的增加使得PX不能及时的供应。

近年来，PX的产量不断增多，出进口的数量也在不断增长的过程中，随着社会经济和对二甲苯酸的迅速发展，在未来的一段时间内，PX各方面的数量都将得以更快的增长。

2 甲苯与甲醇烷基化制的优点

甲苯与甲醇烷基化这种生产方法具有鲜明的优点，通过这种方法来进行对二甲苯的生产是非常有利的，而且这个过程是非常简便的，经过一次反应就可以制得高选择性的对二甲苯，可以不必通过异构化和分离精制这两个阶段，同时，在生产的过程中，所需要用到的生产设备是非常少的，工艺流程非常简短，那么，这就使得成本的投入和支出得以锐减。在甲苯的利用和产品结构上都做出了很大程度的改善，经济收益不断提高。近年来，石油资源的短缺使得对二甲苯的生产面临着重大的危机，所以要跳脱出是有这一限制，开发新的生产工艺，而甲苯与甲醇烷基化制对二甲苯是这种状况之下非常有利的生产方法。

3 甲苯与甲醇烷基化和择形催化的原理

（1）F－C原理是甲苯与甲醇烷基化反应的基础，是一种亲电取代反应。B酸是甲苯与甲醇烷基化反应的主要活性中心，在催化剂的B酸中心上甲醇被活化，形成了甲氧基正离子进攻弱吸附的甲苯，把甲基转移到苯环上，而且进行了质子的传递。

（2）在沸石分子筛晶体内部存在着相应的孔道，甲苯和甲醇反应产生的物质可以通过这些孔道进入晶体的内部，进行一定程度的接触。沸石分子筛被用作催化剂，在晶体内部实现催化。

4 结语

传统的对二甲苯的生产需要从石油中进行获取，但是石油资源一直处在不断的枯竭过程中，所以，要从非石油的方向出发进行对二甲苯生产方法的探究，而且这是目前非常重要的一个研究课题。甲苯与甲醇合成对二甲苯是一种有着明显优势的生产方法，市场需求越来越大，应用范围也越来越广。

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