[发明专利]对-取代芳香族碳化氢的制造方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种对-取代芳香族碳化氢的制造方法，尤其是关于一种可有效、简便地制造高纯度的对二取代烷基苯类的方法。

背景技术

芳香族化合物中，二甲苯(xylene)类作为制造聚酯的原料即对苯二甲酸(terephthalic acid)、间苯二甲酸(isophthalic acid)、邻苯二甲酸(orthophthalicacid)等的起始原料，是极为重要的化合物。该等二甲苯类，例如可利用甲苯(toluene)的转烷化(transalkylation)、歧化反应(disproportionation reaction)等加以制造，但产物中存在作为结构异构物的对二甲苯(p-xylene)、邻二甲苯(o-xylene)、间二甲苯(m-xylene)。通过使对二甲苯氧化而获得的对苯二甲酸可用作聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)的主要原料，由邻二甲苯所获得的邻苯二甲酸酐可用作塑化剂等的原料，另外，由间二甲苯所获得的间苯二甲酸可用作不饱和聚酯等的主要原料，因此需要一种自产物中有效地分离该等结构异构物的方法。

然而，对二甲苯(沸点138℃)、邻二甲苯(沸点144℃)、间二甲苯(沸点139℃)的沸点几乎没有差异，利用通常的蒸馏方法难以分离该等异构物。针对于此，作为分离该等异构物的方法有下述方法：对包含对-、邻-及间-异构物的二甲苯混合物进行精密蒸馏后，使熔点高的对二甲苯冷却结晶化而分离的深冷分离法；或者使用具有分子筛作用的沸石(zeolite)系吸附剂，将对二甲苯吸附分离的方法等。

通过深冷分离来选择性地分离对二甲苯的方法中，对包含结构异构物的二甲苯混合物进行精密蒸馏后，必须进行冷却结晶化，因而存在步骤多阶段化、复杂化，及精密蒸馏或冷却结晶步骤会增加制造成本等问题。因此，代替该方法，目前最广泛实施的是吸附分离方法。该方法的实施方式为：使原料二甲苯混合物在填充有吸附剂的吸附塔中移动，其间吸附力强于其他异构物的对二甲苯会被吸附，而与其他异构物分离。接着，利用脱附剂将对二甲苯排出至系统外而脱附后，通过蒸馏而与脱附液分离。作为实际的制程(process)，可列举UOP(美国环球油品)的PAREX法、Toray(日本东丽)的AROMAX法。该吸附分离法的对二甲苯的回收率、纯度高于其他分离法，但相反地，由于必须利用由高达10多个阶段的模拟移动床所构成的吸附塔依序反复进行吸附与脱附，并且必须另外分离去除用以自吸附剂去除对二甲苯的脱附剂，因此在使对二甲苯高纯度化时，绝非运行效率良好的方法。

针对于此，进行了多次提高对二甲苯的吸附分离法的效率的尝试，例如日本专利第2647152号公报揭示有：在吸附剂中使用高硅铝比(silica aluminaratio)的ZSM-5沸石、在脱附剂中使用轻质石蜡的方法。

进而，日本专利特开2002-302461号公报揭示有在分离方法中应用膜分离法的例子，但虽不像现有的吸附分离方法般需要脱附剂，但分离速度降低，从而使目标产品的生产量减少。

另外，二甲苯类等碳数为8的芳香族碳化氢在由催化重组法所获得的催化重组油中仅存在20容量％左右，因此亦可利用甲苯的歧化、或甲苯与碳数为9的芳香族碳化氢的转烷化来加以制造。然而，由于歧化及转烷化两者均是伴随甲基的移动的反应，故易于引起结焦(coking)。因此，为了抑制由结焦引起触媒劣化，而需要在氢加压下进行反应。