キシレンの准备の方法

キシレンは、溶剤、コーティング、化学中間体などのさまざまな用途に化学産業で広く使用されている重要な芳香族炭化水素です。 を理解するキシレンの准备の方法この化合物に依存する産業にとって不可欠です。 この記事では、工業規模のプロセスとその主要な特性に焦点を当てて、キシレン製造の最も一般的な方法を掘り下げます。 SEOのコンテンツを最適化することにより、準備方法の詳細な分析を提供しながら、問題に複数回対処します。

1.ナフサの触媒改革

キシレンの準備の主要な方法の1つは触媒のreformingナフサ、石油由来の液体の。 このプロセスには、ナフサに存在する低オクタン価炭化水素のキシレンを含む高オクタン価芳香族への変換が含まれます。 このプロセスの主なステップは次のとおりです。

• 脱水素: 白金などの触媒の存在下で、ナフテン (環状アルカン) が脱水素されて芳香族化合物が形成されます。
• 環化: このプロセスにより、パラフィン (直鎖アルカン) がナフテンに変換され、ナフテンがキシレンのような芳香族に変換されます。
• 分離: 得られた芳香族混合物には、ベンゼン、トルエン、およびキシレンが含まれ、これらは蒸留または抽出技術を使用して分離されます。

この方法は、キシレンおよび他の貴重な芳香族化合物の高収率、ならびに広く入手可能な原料であるナフサの使用により、製油所で好ましい。

2.トルエン不均化 (TDP)

トルエン不均化はのために使用されるもう一つの一般的な方法ですキシレンの準備をご参照ください。 このプロセスは、ゼオライト触媒の存在下でトルエンをベンゼンおよびキシレンに変換することを含む。 反応は次のように表すことができます。

[2 C6H5CH3 \ ライタローC6H6 C6H4(CH3)_ 2]

この反応は高温 (400〜500 ℃) および高圧で起こり、プロセス条件を調整することによってキシレン生成物の選択性を制御することができる。 TDPは、より安価で豊富な原料であるトルエンを利用し、両方を含む複数の貴重な製品の生産を可能にするため、有利です。キシレンそしてベンゼン。 しかし、1つの欠点は、必要な温度と圧力を維持するためにエネルギーを大量に消費する条件を必要とすることである。

3.トルエンのメチル化

キシレン生産のもう一つの方法はトルエンメチル化ここで、トルエンは、ゼオライト触媒の存在下でメタノールと反応する。 メタノールからのメチル基 (CH ₃) がトルエン分子に付着し、キシレンを生じる。 反応は次のとおりです。

[C6H5CH3 CH3OH \ ライタローC6H4(CH3)2 H _ 2O]

このプロセスは、特にキシレンを生成する効率的な方法ですパラ-キシレンこれは、ペットボトルや繊維に使用されるポリエチレンテレフタレート (PET) の製造に高い需要があります。 この方法の主な利点には、比較的穏やかな反応条件と、特定のキシレン異性体のより高い収率に合わせてプロセスを調整できることが含まれます。

4.石炭タール蒸留

鉄鋼生産におけるコークス化プロセスの副産物であるコールタールも、キシレンを含む芳香族の貴重な供給源です。コールタール蒸留コールタールを加熱して、沸点に基づいてその成分を分離します。 キシレンは、芳香族炭化水素を含む画分から抽出される。

この方法は、石油ベースの代替品が利用できるため、現代の産業慣行ではあまり一般的ではありませんが、石炭資源が豊富な地域では引き続き関連性があります。 原料としてのコールタールの複雑さは、浄化プロセスをより困難にしますが、ニッチな用途にキシレンの安定した供給を提供することができます。

5.C8芳香族混合物からの分離

多くの場合、キシレンは直接生成されるのではなく、C8芳香族化合物 (エチルベンゼン、オルトキシレン、メタキシレン、およびパラキシレンを含む) の混合物から分離されます。 C8芳香族分離プロセスには通常、次のような手法が含まれます。

• 分別蒸留: キシレン異性体とは沸点が異なるエチルベンゼンを分離します。
• 結晶化: 他の異性体に比べて凝固点が高いパラキシレンを分離するために使用されます。
• 吸着および脱着: 選択的吸着プロセスを用いて、キシレンの混合物からパラ − キシレンを抽出することができる。

これらの技術の各々は、キシレンの純度および収率を最大にするために、温度および圧力の注意深い制御を必要とする。

結論

キシレンの准备の方法触媒改質やトルエンの不均化から、コールタール蒸留やC8芳香族分離などのよりニッチな方法まで多岐にわたります。 これらの方法は、さまざまな用途、特にプラスチックや溶剤の製造に高純度キシレンを必要とする産業にとって重要です。 これらのプロセスとその利点を理解することにより、増大する産業需要に応じてキシレンを効率的に生産することができます。

要約すると、触媒改質プロセスとトルエンベースのプロセスは、原料の高効率と入手可能性のためにキシレン生産の展望を支配しますが、コールタール蒸留やC8分離などの代替方法は、より広範な化学産業で引き続き特殊な役割を果たします。