Mesitylene 98% CAS 108-67-8

Metoda kondensacji acetonu jest najbardziej tradycyjną syntetyczną drogą toluenu, która obejmuje kondensację aldolu acetonu katalizowanego przez kwas siarkowy lub kwas shydrochlorowy do wytwarzania toluenu. Gdy w tym procesie stosuje się kwas siarkowy jako katalizator, należy go przeprowadzić w wysokiej temperaturze (180-200 stopni) i warunkach ciśnienia, z cyklem reakcyjnym do 6-8 godzin, a wydajność trimetylobenzenu wynosi tylko 35% -40%. Chociaż układ kwasu chlorowodorowego może skrócić czas reakcji do 4 godzin, wydajność zmniejsza się do około 30%.

Przełom technologiczny: Zastosowanie fosforanu tantalu (tapo-1) katalizator kwasu stałego znacznie poprawił wydajność reakcji. Ten katalizator zmniejsza energię aktywacji reakcji kondensacji acetonu o 40%, zapewniając silne kwasowe miejsca.Mesitylene 98%może osiągnąć 85% współczynnik konwersji acetonu i 78% selektywności toluenu po 2 godzinach reakcji w wysokości 200 stopni. Jednocześnie katalizator można poddać recyklingowi ponad 10 razy, rozwiązując problemy tradycyjnego sprzętu do korozji kwasu ciekłego i wytwarzania kwasu odpadowego.

Przypadek uprzemysłowienia: Proces katalityczny fosforanu tantalum opracowany przez zespół z Wschodnich Chin Normal University osiągnął skalowanie pilotażowe. Po ciągłej pracy w reaktorze 500L przez 500 godzin aktywność katalizatora zmniejszyła się tylko o 5%, a czystość produktu po destylacji osiągnęła 99,5%, spełniając standard rozpuszczalnika elektronicznego.

Metoda izomeryzacji trimellitenu wykorzystuje reformę katalityczną 10% -15% trimellitenu w węglowodorach aromatycznych C9. Reakcja izomeryzacji szkieletowej przeprowadza się przy użyciu katalizatora sita molekularnego ZSM-5 w warunkach 300-400 i 1-3MPa w celu wytworzenia trimellitenu. Kluczem do tego procesu jest selektywność kształtu katalizatora: dziesięć elementów porów pierścieniowych kanałów (0,55 nm × 0,51 nm) ZSM -5 może ograniczyć dyfuzję meta ksylenu (0,68 nm).

Optymalizacja procesu: Nanjing Rafineria przyjmuje Ni - W katalizator Zeolite typu wodoru dla gazu - izomeryzacja fazowa w warunkach wodorowych (H ₂ ciśnienie 2MPA), co zwiększa szybkość przekształcenia toluenu do 45% i pojedynczej wydajności toluenu do 32%. Dzięki sprzężeniu technologii separacji destylacji można uzyskać 99,2% czystości toluenu z produktu reakcyjnego, przy 15% wzrost wydajności produktu w porównaniu z tradycyjnymi procesami.

Analiza ekonomiczna: Stosując reformę katalityczną węglowodorów aromatycznych C9 jako surowców, koszt produkcji metody izomeryzacji jest zmniejszony o 20% w porównaniu z metodą kondensacji acetonowej. Jednak ze względu na ograniczenie różnicy temperatury wrzenia wynoszącą tylko 0,5 stopnia między O - metoksybenzen (punkt wrzenia 164,2 stopnia) i mesitylene (punkt wrzenia 164,7 stopnia) w surowcach, separacji adsorpcji lub krystalizacji kriogenicznej (<-100 ℃) is required for purification, resulting in a 30% increase in energy consumption.

Metoda alkilowania Friedel Crafts wykorzystuje mieszaninę ksylenu (z odsetkiem meta ksylenu większego lub równego 50%) i chlorometanu jako surowców, i ulega reakcji metylacji przy 50-80 stopni przy katalizie bezwodnego trichlorku aluminiowego. Kontrolując stosunek molowy reagentów (ksylen: chlorometan =1: 1,2) i ilość katalizatora (5 WT%), proces ten może osiągnąć zawartość 14% -16% dla toluenu.

Wąskie gardło: aluminiowy katalizator trichlorku jest trudny do odzyskania, a gaz chlorku wodoru wytwarzany przez hydrolizę musi być wyposażony w urządzenie absorpcyjne alkaliczne, co powoduje wzrost kosztów oczyszczania ścieków. Obsługiwany katalizator aluminiowy trichlorek (ALCL3/ - al ₂ O3) opracowany przez Uniwersytet Tianjin może zmniejszyć dawkę katalizatora do 3WT i osiągnąć odzyskiwanie katalizatora poprzez technologię separacji magnetycznej. Po 5 cyklach użytkowania aktywność zmniejsza się tylko o 8%.

Scenariusz zastosowania: Proces ten jest odpowiedni dla obszarów o obfitych mieszanych zasobach ksylenowych, ale niewystarczającej podaży toluenu, takich jak północne Chiny. Może osiągnąć produkcję CO ksylenu i toluenu oraz poprawić wskaźnik wykorzystania surowców do ponad 85%.

Metoda reakcji dysproporcji wykorzystuje 1,2,4-trimetylobenzen jako surowiec i ulega reakcji transferu metylu przy działaniu katalizatora zeolitu w wysokości 200-300 i 0,5-1,5 MPa w celu wygenerowania mezitylenu i tetratoluenu. Kluczem do tego procesu jest kontrola kwasowości katalizatora: poprzez ładowanie 0,5%% tlenku fosforu, głębokie dysproporcja benzenu i trimetylobenzenu można stłumić, co powoduje wzrost selektywności trimetylobenzenu do 65%.

Separacja produktu: różnica temperatury wrzenia między mesitylene (punkt wrzenia 164,7 stopnia) a tetratoluenem (punkt wrzenia 196,8 stopnia) w produkcie reakcji wynosi 32,1 stopnia. Można zastosować separację destylacji wieży: Mesitylene (czystość 98,5%) jest ekstrahowane z góry pierwszej wieży, a tetratoluen (czystość 99,0%) jest uzyskiwana z dolnej części drugiej wieży.

Wartość rynkowa:Mesitylene 98%jest kluczowym surowcem dla prekursora poliimidowego bezwodnika ftalicznego (PMDA), przy czym globalny popyt rośnie w CAGR 8%. Metoda reakcji dysproporcji może osiągnąć produkcję CO toluenu i toluenu, znacznie poprawiając efektywność ekonomiczną procesu.