化工类毕业论文[1] .docx

专科生毕业设计（论文）题目：间二甲苯的发展技术及其发展前景学生姓名：杨超系.别，化学化工系专业年级：2008级应用化工技术专业指导老师，时凤霞2011年5月30日摘要本文概述J'间二甲苯的用途，对国内外的生产现状进行了比较具体的描述，者揖介绍了间二甲茶的各种生产技术，包括络合法、吸附分别法、磷化法、反应蒸储法、共沸精情法，并略微提及了间二甲苯的回收技术。通过对国内外间二甲苯市场进行分析对间二甲笨的市场前段进行了预料与展望。关健询：间二甲苯：络合：吸附分别：磺化：蒸储缓结晶速率，因此可以扩大树脂的加工参数:此外还可以提高班料的着色性。这种IPA改性的PET广泛地应用到包装行业。IPA还可以用来生产磺化间米二甲酸而，这种油类化合物用于制造聚酯纤维。更少量的IPA也用于制取些特殊产品，如聚俄胺纤维、液体结晶聚合物、聚芳酯以及其它需求址较少的产品。1.2 间苯二脑MX经氨氧化可制取间苯二肪,它是高效、广谱、低毒、低残留的杀菌剂白菌清的中间原料，也是生产股基树脂和间苯二甲基二胺的中间体，并用生产环氧树脂固化剂。1.3 间苯二酸氯MX先经氧化再与光气反应即可制得间笨二酰氯，由间苯二酰氮与间苯二胺合成的聚间茉二甲前间茉二胺树脂可制成纤维、薄膜和涂料，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、尺寸桎定性和电绝缘性。1.4 偏苯三酸肝偏茉三酸肝制备工艺有两种，一种以偏三甲米为原料，另一种以MX为原料。后者是以MX先与CO反应合成间二甲基苯甲脩，然后经氧化、脱水制得偏苯三酸肝。偏苯三酸酊是发展新型材料的重要原料,主要用于生产聚氯乙烯耐热增塑剂、聚酸亚胺工程塑料、水溶性醉酸树脂涂料、环氧树脂固化剂等价值很高的精细化学品。特殊是在机电工业方面，由偏苯三酸酊与芳香二胺合成制备的聚酰胺2酹亚胺，具有很高的耐热性能及良好的绝缘性能，用于耐热电线绝缘漆，可在22（）C条件下长期运用。1.5 间甲基苯甲酸MX经空气氧化可制取间甲基苯甲酸，该品可作药物甲苯二乙胺的中间体，也可用于农药的生产。1.6 间2二甲基苯胺间2二甲基苯胺别名242二甲基苯胺和2.6-2二甲基苯胺。该产品是以MX为原料，进行硝化、异构体分别、集催化剂液相加氮制得。间二甲基苯胺是合成农药、兽药、医药和染料等的重要中间体。1.7 硝基麝香硝基麝香化学名称为2.4.6-2三硝基2.5-2叔丁基间二甲苯,可用MX为原料生产。1.8 酚类产品MX经过磷化、碱溶可得到酚类产品，作为多种农药的原料，以及生产偶翅染料、增塑剂、橡胶防老剂、坏辄树脂固化剂等.2.国际上间二甲苯的发展概况2004年世界上邻二甲苯的总生产实力约为441万口电/年，产量约为348万吨/年，装置平均开工率约为78.9%,其中亚洲地区的生产实力为216万吨/年，产最为180万吨/年，装置平均开工率约为83.0%,产能和产量位居世界第一位。其中中国是世界上最大的邻二甲苯生产国，生产实力约为53.4万吨/年，约占世界邻二甲苯总生产实力的12.1%.2004年世界上最大的邻二甲苯生产商是美国的埃克森美孚公司，其生产实力为49.0万吨/年，约占世界总产能的11.0%叫其次是中国石化集团公司，其生产实力为40万呻/年，约占总产能的9.0%,2004年世界邻二甲笨的总消费fit约为324.6万呻，总体低于供应量。目前，世界上用于生产苯酊的邻二甲苯占其总消费量的94斩苯酊的产能及消费量代表着邻二甲苯的消费盘的增减.据美国SR1.询问公司分析，2004年世界邻苯二甲酸酊需求的年均增长速度为4%-5%,预料将来几年仍将接着以这一速度增长。在将来几年，由于邻二甲苯受卜.游产品需求的变更，各国、各地区生产实力将有所变更：由于美国苯酊需求疲软，邻二甲苯消费量缩，生产实力变小：欧洲及亚洲生产实力及消费量有所上升，预料到2008年，世界邻二甲米的总生实力将达到460.3万吨，总消费量将达到约395.8万吨。2.1 美国截止到2001年1月1日，BP公司和Koch工业公司是美国间二甲苯的生产厂家，两家生产实力共计267kta,见表1/。表1.1.美国间：卬苯生产厂家厂址生产实力BP得州谯克萨斯市217Koch得州CorpusChristi50BP（当时的AmOCo）在1977年起先生产高纯度间二甲素（大于98.5%）,当时投产实力为80kUa,之后扩至100kta,最终生产实力达到217kta,其产品运至伊利诺斯州JoIiCt用于生产间苯二甲酸。KoCh工业公司在1998年涉及MX业务，采纳SOrbeX工艺，装置生产实力为50kUa，产品供应EaWman化学公司在田纳西州Ki唾POr1.的70ka的IPA2.2.3 横化法磺化法是较早的间二甲米分别法，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横化。得到间二甲苯磷酸水解间二甲笨磷酸以后,蒸惚切取馅份，得到成品间二甲苯。硬化法的主要缺点是生产过程产生大量废酸，造成环保问题。我国采纳磺化法生产间二甲苯的生产装四有江苏吴江市三友化工厂100oua装置，江苏江阴市利港精细化工厂200Oua装置.2.2.4 反应蒸溜法反应蒸播法利用二甲苯异构体在反应选择性上的差别，加入一种添加剂，与间二甲苯生成难挥发产物，经蒸馅将间二甲苯与其它二甲苯异构体分别.例如，以有机金属化合物异丙米钠为添加剂，四甲基I,2一环己胺为整合剂进行反应愍储。其中异丙苯钠分别与间二甲苯和对二甲苯达到反应平衡。鳌合剂与对二甲苯的反应常数K1等于125,与间二甲苯的反应平衡常数K：等于116（）,从反应平衡常数可以看出，体系达到平衡时，添加剂几乎全部与间二甲茶反应。2.2.5 共沸精憎法共沸精懦法通过加人共沸剂，变更了二甲苯之间的相对挥发度，达到精储分别二甲米的目的。役2-5二甲米相财挥发度与理论塔板数、实际塔板数相对会发度理论塔半数（全回流，95%纯度）实际塔半数（塔板效率75%）1.1252701.2033441.2527361.3023311.3520271.401824表2-5列出二甲笨相对挥发度与分别塔塔板数的关系.间二甲苯与对二甲苯的相对挥发度为1.02,邻二甲茶与间二甲米的相对挥发度为1.12,从表中可以看出，前两者之间用精储法难以分别，后两者之间也较难分别。戊酸甲醋可使间二甲苯与对二甲笨的相对挥发度提i到1.3以上，丁酸丙醋、甲酸己酷可使间二甲苯与邻二甲第三章间二甲苯的市场展望1 .间二甲苯极具市场潜力的下游产品1.1 间苯二甲酸间苯二甲酸用丁合成耐疲惫强度优于纤维的特种纤维以及生产不饱和聚酷、醉酸树脂、印刷油跟树脂、绝缘清漆、涤纶改性染色剂、涂料等产品。目前世界上主要生产厂有美国AmoCo公司Amoc。比利时化学公司、日本AG化学公司、意大利S1.SAS公司等，总生产实力近30万吨/年，它是目前国外间二甲苯消费最主要的去向。间紫二甲酸的生产一般采纳间二甲米液相氧化，以储酸钻为催化剂，四澳乙烷或甲乙酮或乙密为促进剂,醋酸为溶剂。反应温度低温法100-200C,高温法225-25(TC,压力一般2Mpa-3M>a,时间23卜间二甲苯单耗I吨.我国湖阳化工探讨院曾对此工艺进行了吨年规模的连续氧化试验，获得了与国外质量相当的产品。大连理工商校也对该工艺进行过探讨。目前国内高纯度间苯二甲酸完全依靠进口，燕山(i化即将建成的4万吨/年生产装理将填补国内空白。1.2 间甲苯甲酸间甲苯甲酸主要用作卫生杀虫剂避蚊胺的原料和医药中间体，此外也可用于生产PYC树脂稔定剂和作为聚合物单体的原料，由间二甲苯空气氧化，以环烷酸钻为催化剂，反应温度125-135C.压力为0.25MPU,间二甲米单耗0.87吨。江苏省的南京护国化工厂、泰兴市沃尔特化工厂、姜垠市扬子化工厂均有生产，其中护国化工厂规模最大为1000吨/年。1.3 间苯二鹿间苯二腑是广谱高效杀菌剂百菌消的中间体，也是生产间苯二甲胺的中间体。世界上间苯二肪生产厂主要有美国德克萨斯州爱护公司Fermenta厂，美国1.UmmUS公司和日本昭和电工，总生产实力近2万吨/年。由丁百菌清需求址增加和合成纤维、塑料领域对间苯二睡需求量的增加，国际市场间苯二睛处于供不应求的状态。国内“七五''期间由上海石油化工探讨院、浙江高校和云南化工厂联合攻美建设的100O吨/年间苯二暗生产装置已T1995年通过有关部门的验收，生产的间苯二睹基本上供云南化工厂生产百菌消。另外湖南农药厂也有少量生产。工业上生产间米二睛均采纳间二甲米氮氧化法，以为VzOs催化，反应温度400-500C，压力0.03MPa-0.2MPa0间二甲苯单耗0.1吨.1.4 2.4一二甲墓苯胺和2,6一二甲基苯胺2.4 一二甲基苯胺主要用于农药、医药的生产，特殊是农药单甲眯、双甲眯和杀靖眯的生产。2,6一二甲基苯胺是合成农药、染料的中间体，如高效杀菌剂甲雷灵、吠雷灵和茶霜灵，除草剂异丁草胺和特瑞多。国外较大的生产厂家有瑞士EMS一DO1T1KVONG,德国BayerAG和HOeChSfAktiOngeSI1.sChaff,日本化药公司、三菱瓦斯化学公司及美国第一化学公司.由间二甲米硝化、分别再加狙分别生产2,4一二甲米胺和2,6一二甲基米胺的工艺，浙江工业高校、湖南化工探讨院和天津高校都进行过探讨。其中浙江工业高校开发的变温硝化、低压液相加氢工艺为化工部“七五”攻关项目，1988年完成中试并编制100O吨/年的基础设计，年通过部级鉴定，目前已转让给温洲电化厂。天津高校将该技术转让给河北完县化工二厂。间二甲苯哨化原料配比：间二甲苯：浓硝酸：浓硫酸1:1.05到1.1.约等于1.25硫酸浓度以百分之八十为宜，分段变温硝化。硝化异构体分别后，以复合骨架锲为催化剂，酒精为溶剂液相加翅，压力0.81MPa,温度75TOC。2.5 偏苯三酸醉偏茉三酸醉主要用于生产PvC树脂增塑剂偏素三酸三辛酷、偏笨三酸三壬醋，环辄树脂固化剂，水溶性醇酸树脂，聚酰亚胺树脂漆等，市场前景较为广袤。目前国内采纳偏三甲苯液相空气氧化技术,主要生产厂有江阳长彳仝隙醉厂吨年和哈尔滨石油化工厂吨年。由于偏三甲米来源的限制，生产规模受到肯定的限制，每年都从国外进口肯定量的偏三甲苯和偏苯三酸醉。日本三菱瓦斯化学公司开发了由间二甲苯经芳解制造偏苯三酸醉的技术/，并J1.运用同装置.将间二甲苯切换成偏三甲苯，制造均苯四酸二醉.年在水岛建立f1.8万吨/年的生产装置.美国阿莫科化学公司和比利时Gee1.公司也分别采纳此技术分别建成了3.5万吨/年和2.3万吨/年的生产装置芳联合成条件为反应温度OC以下，压力2Mpa,以HF-BFa为催化剂，氧化运用的催化剂为淡化铸或澳化氢，在溶媒中连续空气氧化，操作温度200220C,操作压力通常2Mpa-3MPa.此新工艺的特点是同一装置，通过原料切换，可生产两个品种原料更廉价，反应选择率高，粗品纯度高氧化过程无蒸汽爆炸危急无硝基化合物副产，整个生产更清洁，无污染。国内有CO的企业，可考虑开发此项技术“2.6 3,5一二甲基叔丁苯间二甲苯用氯代叔丁烷或叔丁醉或异丁烯烷基化生成3.5一二甲基叔丁苯，可作为酮唳香、二甲基略香、MUSkTibCtCnC榔香等香料中间体。上海新华香料厂、天津香料厂、沈阳香料厂均有生产。2.市场需求及展望2.1 全球市场综述国外MX的装置产能约有67.1万68.1万ta（见表3-2）,而实际产忌依市场需求而定。全球MX市场供求关系的一个显著特点是本地平衡，即路国境贸易量相对很少.MX生产装置基本上都有明确的下游装置配套，只有少MMX作为商品销售。表3-2全球MXt要生产公司生产商地点产能/(kt.a-')备注BP公司德克萨斯州城2181997年投产，1998年增加了100kta,不分间二甲苯产品销售到FIin1.Hi1.k.签订了长期供应协议，2006年后停产F1.intHi1.1.sResources1.P.TX城501998年投产，运用MX吸附工艺，产品运到Jo1.ietIitin1.is部分销售到EaStmUn,生产间二甲苯酸。意大利Po1.imeriEuropaSpA2Tzvcnna75三菱气体化学有限公司MizushimaOkayama县1402005年之后始终未满负荷生产，造成日本国内MX需求惊慌。上海石化上海金山8已于2006年停产北京燕山石化北京35印度石化公司Vadodara-Guja11tIO续表3-2生产商地点产能/(kt.a-1)备注Koh1.公司韩国蔚山50UOPMX吸附哦能够以，F1998年投产，主要自用生产IPAoIbnRushd沙特阿拉伯35IS可确定IbnRushd生产一些MX,可能是种纯度不高、高间二甲苯含量的物流，它的芳香化合物工厂设在1.Jubai1.1.onza新加坡50采纳UOP技术，在1999年完工。还有套70kta的IPA装置.2套6年扩能,主要与下游装置配套臼用合计6716812.2 间二甲苯的国内外供需状况全球MX的消费量是二甲苯异构体中产值最小的产品，但其单位价格却远远高于其它的同分异构体.起初，它只是在美国、欧洲和日本少量生产和运用，主要用在IPA生产方面，而且基本上是自产自用“叫2005年全球MX的消希量为40.4万3预料到2010年将达到59.1万t,25-2010年平均消费增长率为7.9%。其中美国的年均消费增长率为3.3%,西欧的年均消梵增长率为4.8%,日本的年均消费增长率为7.3%,其它亚洲国家和地区为11.4%。从产能上看，美国、西欧和日本近年内均不会有多大变更，而且到2010年，美国和日本总体来说MX是供大于求；西欧和亚洲其它国家和地区会出现供不应求。化学品市场总是在不断变更之中，特殊是对于MX这种总产垃并不是很大的产品来讲，生产商相对集中，上卜游供求关系相对明踊，任何装置牛.产出现故障，将对市场的平衡带来很大的波动。如日本表面上看其供过于求，但从2005年末就始终在境外找寻MX货源的事实来看，其实际产珏:并不能满意其消费需求,当然从另一面也可以看出其MX卜游发展较快，特殊是其主动扩大IPA的产能以适应市场对IPA产品的需求：另据报道,美国德克萨斯州城BP公司的MX装置从2006年初事故停产至今没仃包工迹象，从而导致全球MX产品市场紧俏.国内对MX的需求主要分为两类：一是用于生产1PA：二是用于生产百菌清、茉胺、间苯二甲胺、间甲基苯甲酸和香料等。从目前看，国内只有燕山石化进行IPA的生产，而且用量大，约占总消费量的一半。近几年随着燕山石化供应足够、品质优良的MX投放市场，用于其次类产品生产的用量快速增加，旺盛的需求使国内的MX市场从2006年起就出现了供不应求的局面，始终持续至今。2.3 间二甲苯市场预料与展望2.3.1 全球市场从全琼发展来看，MX将来需求的增长，主要依靠TIPA聚酯树脂在环境和性能上的优势，同时也依靠于PET特殊是生产固相树脂所运用IPA作为共聚物单体时的增长量。据报道，2005-2010年间，世界IPA的年均消费增长率为5%9%,依据生产It1.PA消耗MX0.70【计算(CHE报告的通常算法),那么2005-2010年间IPA消耗MX的年均增长率为3.5%6.3*另外，除用于生产IPA之外MX的需求增，预料招来几年特殊是在亚洲也有较快的增长。2005年全球MX市场供求基本平衡，2006年的实际状况供略小于求.如此推算，到2010年，MX的实际生产员必需按年均5%的速度增长，才能基本满意市场需求。2.3.2 国内市场依据目前市场对IpA的强劲需求，燕山石化公司正在生动推动IPA装置扩能.第一步安排符在近两年内产能扩至5万Ua,之后将实施IO万1./a的扩能安排。2006年通过对公司内催化重整装置的技术改造，扩大了混合二甲苯的产量，为MX犷能供应了保证。通过技术进步，2007年MX装置产能将提高20%,适时将实施更大规模的扩产安排。在非IPA生产方面,近年来国内在百菌清、笨胺、间笨二甲胺、间甲基米甲酸和香料等生产实力上快速扩大，假如按这些装置满负荷去产，那么对MX的需求量2005年为189(X)t.2006年为2210032007年为283003预料2()10年将达到400(X)%2.4 总结国内的间二甲苯生产商任应充分利用从混合二甲苯、MX到IPA能式发展的整体优势和多年的生产技术阅历，瞄准国际先进生产水平，主动推动技术进步。在产品侦质和节能降耗上下功夫，在保证自用基础上，努力增加MX的商品量，以满意日益增长的市场需求，在企业发展的同时，担当起更大的社会责任。参考文献U1.石宝亮.间二甲苯的生产现状及市场预料j.当代石油石化，2002,01(15)：2832.|2)李军良.国内外间二甲苯市场现状及发展前景J.石化技术，2010,01(17)：62-66.3J赵虹.间二甲笨的生产与技术IJ.化工生产与技术,1997.12(30)：35-40.|4)王中南,赵毓璋,张珍贵.高纯度间二甲苯的制备工艺J.1996,10(02)：30-35.151赵毓璋，杨健.间二甲素吸附分别异构化组合工艺生产高纯度间二甲苯J.2(X)6.01(20)：32-37.|6|赵宝健.模拟移动床吸附分别间二甲苯J.江苏化工，1999,08(10)：30-33.|7|吴虹.回收间二甲笨的新工艺叫.炼油设计,2000,()7(25)：12.8)顾志强.间二甲笨及其下游产品的生产和市场分析J.化工时刊,1999,02(15)：39-43.|9|梁晓霏.间二甲莘市场供需现状及预料J.石油化工技术与经济,2009,04(25)：5458.110李志刚.间二甲苯市场展望J.化学工业,2007,04(21)：26-31.致谢本论文是在导师时凤雀老师的悉心指导和共同牛.活三年的同学楮助卜.完成的。导师渊博的专业学问，严谨的治学看法，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师第，严以律己、宽以待人的崇高风葩，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。木论文的顺当完成，离不开各位老册、同学和挚友的关切和相助。在此感谢化学化工系的老师、师兄以及很多同学的帮助支持。在三年的高校学习期间，得到很多授课老师和同学们的关切和帮助，在此表示深深的感谢。很快就要高开母校，但在母校得到的学问、做人的道理、挚友将会伴我走完一生的历程。生活中帮助过我的老和和同学，感谢时老师在写论文中的帮助.