芳烃是石油化工工业的重要基础原料，在总数约八百万种的已知有机化合物中，芳烃化合物占了约30%，其中芳烃（苯Benzene、甲苯Toluene、二甲苯Xylene）被称为一级基本有机原料。
石油化工中主要以石脑油为原料，经过连续重整、芳烃抽提、吸附分离等系列装置生产出苯、甲苯和二甲苯（简称BTX），本期对芳烃中甲苯的下游产品和当前市场情况简要介绍分析。
01
甲苯的下游产品
甲苯的主要用途是调合汽油，而化工利用中占首位的是脱烷基制苯，其次是用作溶剂。甲苯的化学性质与苯相类似，由于甲基的存在，增加了反应性能。使甲苯可以生成电荷转移的π络合物和强酸生成络合物。
▲ 甲苯产品系列
① 甲苯二异氰酸酯
甲苯二异氰酸酯（TDI）是生产聚氨酯泡沫的原料。TDI与聚醚多元醇或聚酯多元醇反应生成聚氨酯，主要用作聚氨酯合成革、聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯涂料、聚氨酯粘合剂、聚氨酯橡胶（弹性体）和聚氨酯纤维等。
▲ 减震静音的聚氨酯万向轮
② 苯甲酸
在均相钴催化剂存在下用空气液相氧化甲苯是工业上生产苯甲酸的方法，与热碱液反应可生成苯甲酸钠等食品级防腐剂。
▲ 苯甲酸钠应用于常温防腐食品
③ 苯酚
甲苯氧化成苯甲酸，苯甲酸在铜催化剂存在下进一步氧化成苯酚，作为中间体使用。
④ 己内酰胺
己内酰胺为尼龙6的原料，传统方法是苯经环己酮生产的，可由甲苯作起始原料，氧化生成苯甲酸，苯甲酸加氢生成环己烷羧酸，环己烷羧酸经中和、脱羧及重排生成己内酰胺。
⑤ 对苯二甲酸
甲苯歧化和甲苯与三甲苯进行烷基转移反应，皆可生成对二甲苯，对二甲苯氧化制对苯二甲酸。又以甲苯为原料合成对苯二甲酸的甲苯羰基化法和甲苯氧化歧化法。
02
甲苯的下游产品市场和工艺技术现状
① 甲苯的市场分析
目前甲苯主要用于汽油调和的高辛烷值组分，甲苯脱烷基转化工艺和甲苯歧化工艺转化为苯及二甲苯原料，其次主要用于溶剂。但由于丙酮、环己酮、甲乙酮、醋酸酯类等非芳烃溶剂逐渐替代作为溶剂的甲苯，甲苯在溶剂领域的消费量将逐渐下降。
甲苯下游产品多数属于净出口产品，国内市场供需压力明显。TDI业内产能中增速放缓，苯甲酸、氯化苄等净出口产品产能过剩明显。其中，氯化苄与传统的炼油副产品生产导热油的工艺路线相比，生产成本较高。甲苯目前下游需求主要在于调油市场，主要针对山东地炼。
② 甲苯的产品工艺技术路线
目前工业上采用甲苯、C9芳烃及混合二甲苯为原料通过歧化、异构化、吸附分离或深冷分离来制取对二甲苯。
以甲苯-甲醇合成高纯度对二甲苯是一条新的工艺路线，技术特点是采用在稀土改性的ZSM-5沸石分子筛催化剂上进行甲苯的选择烃化反应，由于其择形催化作用，可直接得到高纯度的对二甲苯，其含量在混合二甲苯中达98%，甲苯转化率达28%，催化剂单程连续运转300小时，性能稳定，且具有良好的再生性和制备重复性。此技术与现有生产对二甲苯工艺比较，它取消了二甲苯吸附分离和异构化等复杂工艺过程。
甲苯制备混合二甲苯技术：
◆ 甲苯歧化和烷基化转移技术
中国石化上海石油化工股份有限公司芳烃联合装置主要通过甲苯歧化及甲苯与C9 A烷基转移反应把附加值较低的甲苯和C9 A转化成为用途广泛的二甲苯。并在2013年在1＃歧化装置上开始使用中国石化上海石油化工研究院开发的新一代甲苯歧化与烷基转移催化剂HAT－099，装置运行稳定，催化剂一直保持较好的转化率、选择性和稳定性，平均转化率为45.51％，平均选择性为88.78％。
◆ 甲苯甲醇甲基化合成PX是生产PX的一条新工艺路线，我国首套甲苯甲醇甲基化装置在扬子石化建成，其最大优势是以甲苯和低成本的甲醇作为原料，生产出高浓度的PX，而仅有很少量的副产物苯和C9。新工艺中，甲醇的引入提高了甲苯利用率，理论上每生产1吨的PX只需要耗用1吨甲苯，而传统的甲苯歧化工艺，每生产1吨的PX需要耗用约2.5吨甲苯，且副产物苯比较多。
此外，中国科学院大连化学物理研究所与陕西煤化工技术工程中心共同开发了甲苯甲醇制PX联产低碳烯烃技术，2016年9月，陕西煤化工技术工程中心与山东胜星化工签订了甲苯甲醇制对二甲苯联产低碳烯烃新技术首套示范许可合同，截至目前未进行装置建设。
* 图片来源网络
作者简介
王俊杰
高级工程师 / 炼化专家
长期从事芳烃及α烯烃生产，具有丰富的生产、技术管理经验和专业知识。
作者简介
孙立科
高级工程师 / 炼化专家
长期从事炼化一体化优化、塑料后加工改性，炼化产品的销售与采购工作，具有丰富的计划优化，技术管理，销售采购经验，炼化专业知识扎实
,
