Suroviny na výrobu paraxylénu (P-xylén, CAS 106-42-3)

Čo je paraxylén (P-xylén, CAS 106-42-3)?

Paraxylén, nazývaný aj p-xylén alebo PX, je aromatický uhľovodík s molekulovým vzorcom C8H10 a molekulovou hmotnosťou 106,17 g/mol. Je to jeden z troch izomérov dimetylbenzénu, ostatné sú orto-xylén (CAS 95-47-6) a meta-xylén (CAS 108-38-3). V paraxyléne dve metylové skupiny zaberajú opačné polohy na benzénovom kruhu, 1,4- alebo para konfiguráciu. Zlúčenina je bezfarebná, priehľadná kvapalina so sladkou aromatickou vôňou, hustotou asi 0,861 g/cm3, teplotou topenia asi 13 stupňov a teplotou varu asi 138,4 stupňa. Pretože tuhne mierne nad normálnou izbovou teplotou, skladovacie a prepravné vedenia v chladnom podnebí vyžadujú ohrev.

Aké sú suroviny pre paraxylén?

Hlavnými surovinami pre paraxylén sú nafta získaná zo surovej ropy a pyrolýzny benzín, vedľajší produkt výroby etylénu. Obidve suroviny sa musia najskôr premeniť na aromatický prúd C8, ktorý obsahuje zmiešané xylény, a potom sa oddelí a prečistí p-xylénová frakcia.

Ťažký benzín a katalytická reforma

Ťažký benzín sa spracováva v katalytickom reformátore na výrobu reformátu, prúdu bohatého na BTX aromáty, čo je skratka pre benzén, toluén a xylény. Frakcia C8 reformátu obsahuje etylbenzén a všetky tri izoméry xylénu, vrátane paraxylénu.

Pyrolýzny benzín

Pyrolýzny benzín, niekedy nazývaný pygas, je kvapalný vedľajší produkt parných krakovacích jednotiek, ktoré produkujú etylén a propylén. Obsahuje podstatnú C6-C8 aromatickú frakciu. Po hydrogenácii na odstránenie diolefínov a iných reaktívnych zložiek môže byť C8 frakcia privedená do jednotiek na regeneráciu xylénu.

Ako sa paraxylén separuje a čistí?

Pretože teploty varu izomérov xylénu sú veľmi blízko, jednoduchá destilácia ich nedokáže efektívne oddeliť. Priemyselná prax využíva procesy ako frakčná kryštalizácia, selektívna adsorpcia na molekulových sitách zeolitu alebo kombinácia adsorpcie a izomerizácie. V izomerizačnej jednotke sa menej hodnotné izoméry konvertujú späť do rovnovážnej zmesi, takže každý prechod zvyšuje celkový výťažok paraxylénu. Oddelený produkt sa potom destiluje, aby sa dosiahla čistota požadovaná pre následnú oxidáciu, typicky 99 % alebo vyššia.

Fyzikálne vlastnosti a PTA-hodnotový reťazec PET

Viac ako 95 % globálneho paraxylénu sa spotrebuje na výrobu purifikovanej kyseliny tereftalovej (PTA) katalytickou oxidáciou. PTA sa potom polymerizuje s monoetylénglykolom za vzniku polyetyléntereftalátu (PET), materiálu používaného na fľaše na nápoje, polyesterové vlákna a baliace fólie. Pretože trhy PET a polyesterov patria medzi najväčšie trhy s polymérmi na svete, paraxylén je komerčne najhodnotnejším izomérom xylénu. Zvyšok dopytu po p-xyléne pochádza z rozpúšťadiel, herbicídov a špeciálnych chemických medziproduktov.

Úvahy o kvalite, špecifikácii a manipulácii

Komerčný paraxylén je zvyčajne špecifikovaný čistotou (99 % alebo vyššou), bodom tuhnutia alebo bodu topenia, farbou na stupnici Pt-Co podľa ASTM D1209 a hustotou. Obsah vody sa meria titráciou podľa Karla Fischera a stopové nečistoty, ako je toluén a iné izoméry xylénu, sa stanovujú plynovou chromatografiou. Kupujúci by si mali vyžiadať certifikát analýzy a potvrdiť, že produkt spĺňa špecifikáciu dohodnutú pre následný proces PTA, pretože aj malé odchýlky nečistôt môžu ovplyvniť výkon oxidačného katalyzátora.

Paraxylén je horľavá kvapalina a prchavá organická zlúčenina. Uchovávajte ho mimo dosahu zdrojov vznietenia, uzemnite všetky prepravné zariadenia, aby ste predišli statickému výboju, a skladujte ho v uzavretých nádobách na chladnom, vetranom mieste. Vdychovanie výparov môže spôsobiť závraty a podráždenie, takže manipulačné priestory potrebujú primerané vetranie a personál by mal používať rukavice odolné voči chemikáliám- a ochranu očí.

Často kladené otázky

Čo je hlavnou surovinou pre paraxylén?Hlavnými surovinami sú ťažký benzín, ktorý sa katalytickým reformovaním premieňa na aromatický -reformát, a pyrolýzny benzín z etylénových krakovacích jednotiek, z ktorých oba dodávajú aromatickú frakciu C8 obsahujúcu zmiešané xylény.

Je paraxylén to isté ako xylén?Xylén je komerčný názov pre zmes troch izomérov dimetylbenzénu. Paraxylén je jediný izomér s metylovými skupinami v polohách 1,4, oddelený zo zmesi kryštalizáciou alebo adsorpčnými procesmi.

Prečo je p-xylén cennejší ako o-xylén a m-xylén?Pretože p-xylén je surovinou pre PTA a PET, ktoré živia obrovské trhy s polyesterovými vláknami a obalmi, vďaka čomu je jeho dopyt a hodnota oveľa vyššia ako po iných izoméroch.

Môže byť paraxylén vyrobený z obnoviteľných zdrojov?Bio{0}}paraxylén možno vyrobiť z medziproduktov-odvodených z biomasy, ako je bio-izobutanol alebo bio{3}}etanol prostredníctvom dehydratácie, aromatizácie a alkylácie a je chemicky identický s paraxylénom získaným z fosílnych palív-.

Aká čistota paraxylénu je potrebná na výrobu PTA?PTA závody normálne vyžadujú paraxylén s čistotou 99 % alebo vyššou, pretože nečistoty deaktivujú oxidačný katalyzátor a znižujú kvalitu produktu.

Ako sa hromadne prepravuje paraxylén?Paraxylén sa prepravuje vo vyhradených cisternách, železničných vozňoch a oceánskych cisternách, zvyčajne s vykurovacími systémami, pretože produkt tuhne pri teplote okolo 13 stupňov a na mieste určenia sa skladuje vo vyhrievaných nádržiach.