【新品种巡礼】对二甲苯(一):物化性质与生产工艺

引言 2023年8月26日，中国证监会发布通知，已于近日同意郑州商品交易所烧碱、对二甲苯期货及期权注册。对二甲苯是石化聚酯产业链中重要的中间产品，是打通上游原油-石化与下游纺织服装产业链的核心一环。为此，我们推出了新品种巡礼系列文章，本文主要介绍对二甲苯的基本特性、物化性质以及主要生产工艺情况。 对二甲苯简介及物化性质 01 对二甲苯，（Paraxylene,简称P-Xylene或PX），是一种具有芳香气味的无色透明液体。对二甲苯常温下的相对密度为 0.861，常压下沸点为138.37℃，凝固点约为13.263℃，不溶于水，与苯、乙醇、乙醚、氯仿等多种有机溶剂混溶。 对二甲苯是最简单的单环芳烃衍生物之一，分子式为C8H10，由苯环上位置相对的两个氢原子被甲基取代而形成（如下图所示）： 对二甲苯分子中位置相对的两个甲基，保证其在具有高反应活性的同时具有较小的空间位阻，使对二甲苯成为高分子材料学中最为重要的芳烃原料之一，属于有机化工领域传统的“三苯”之一。 常温常压下对二甲苯化学性质较为稳定，易挥发，宜储存于阴凉、通风仓间内，保持容器密封，避免阳光直射，远离火种、热源及氧化剂，冬季需防冻措施。 对二甲苯属于三类危化品（易燃液体），需按照易燃有毒化学品标准进行储存及运输。一方面，对二甲苯相对易燃，其蒸汽可与空气形成爆炸性混合物（爆炸极限1.1%~7.0%，闪点25℃）；另一方面，对二甲苯属于低毒性化合物，属3类致癌物，仅在长时间接触或短期摄入高浓度该物质时会对人体产生强刺激性或严重危害；但其生产过程中可能产生多种芳烃衍生物等有毒副产物，具备一定的环境危害性。 对二甲苯的生产工艺 02 对二甲苯的生产工艺流程如下图所示： 对二甲苯生产过程中的核心工艺路线为芳烃抽提，其原料为重石脑油经催化重整制得的重整油，及部分中重组分（燃料油、凝析油等）加氢裂解形成的裂解汽油，经溶剂提纯后获得一系列C6-C9混合芳烃，混合芳烃进一步精馏可以获得苯、甲苯与二甲苯的混合共沸组分（Benzene,TolueneandXylene,简称为BTX，三苯含量之比约为32:36:32）。 实际生产中，为将工业需求量相对较低的甲苯尽量转化为需求较高的苯与二甲苯，同时进一步利用剩余的C8、C9芳烃组分，还需应用歧化及烷基转移技术。主要包括以下三类反应： 1.甲苯歧化，即两分子甲苯歧化生成一分子苯与一分子二甲苯； 2.烷基转移，由甲苯与C9、C10芳烃反应生成二甲苯； 3.甲苯甲醇烷基化，由甲苯与甲醇反应生成二甲苯和水。该法为新型工艺，主要用于减少高污染性副产物纯苯的生成，环境友好度高，但同时成本较高，目前尚未在主流厂商中广泛应用。 经歧化与烷基转移后的组分称为混合二甲苯（MixedXylene，简称MX），为不同结构的几种C8芳烃同分异构体的混合物，包括邻二甲苯（Orthoxylene，简称OX）、间二甲苯（m-Xylene）、对二甲苯，以及部分乙苯（Ethylbenzene）。根据副产物乙苯的含量不同，工业级混合二甲苯可分为异构级二甲苯与溶剂级二甲苯两种。其中溶剂级二甲苯的乙苯含量较高，不利 于精制对二甲苯等单一化产品，多用于喷漆、涂料、胶粘剂等的溶剂。而对二甲苯的生产厂商大多采购异构级二甲苯进行进一步加工，通过二甲苯异构化工艺，增加混合物中对二甲苯组分的含量，并通过一定的分离生产工艺（吸附分离/结晶分离）将对二甲苯与其他异构体分离，制得纯度较高的对二甲苯单体。 作者简介 陈阵 中粮期货研究院化工高级研究员 投资咨询资格证号：Z0015281 风险揭示 1.中粮期货有限公司拥有本报告的版权和其他相关的知识产权。未经中粮期货限公司许可，任何单位或个人都不得以任何方式修改本报告的部分或者全部内容。如引用、转载、刊发需要注明出处为中粮期货有限公司。违反前述要求的，本公司将保留追究其相关法律责任的权力。 2.本策略观点系研究员依据掌握的资料做出，因条件所限实际结果可能有很大不同。请投资者务必独立进行交易决策。公司不对交易结果做任何保证。 3.市场具有不确定性，过往策略观点的吻合并不保证当前策略观点的正确。公司及其他研究员可能发表与本策略观点不同的意见。 4.在法律范围内，公司或关联机构可能会就涉及的品种进行交易，或可能为其他公司交易提供服务。