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M-xilene liquido, noto anche come 1,3-xilene, è un composto organico con la formula chimica C8H10. È un liquido trasparente incolore con un odore simile al toluene. È insolubile in acqua e miscibile nella maggior parte dei solventi organici come etanolo, etere, cloroformio, ecc. Ha tre isomeri o-xilene, m-xilene e p-xilene. Il prodotto industriale è una miscela di tre isomeri, di cui O-10%, m-70% e P-20%. Nell'industria del coke, è uno dei prodotti di raffinazione del benzene grezzo. Durante l'ossidazione catalitica vengono generati rispettivamente anidride ftalica, acido isoftalico e acido tereftalico. Lo xilene è anche una delle materie prime importanti dell'industria chimica organica. Esiste naturalmente nel catrame di carbone e in parte del petrolio e può essere ottenuto mediante frazionamento della parte di olio leggero del catrame di carbone o della benzina leggera con reforming catalitico.
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Formula chimica |
C8H10 |
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Messa esatta |
106 |
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Peso Molecolare |
106 |
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m/z |
106 (100.0%), 107 (8.7%) |
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Analisi elementare |
C, 90.51; H, 9.49 |
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M-xilene liquidoè un'importante materia prima chimica organica con una vasta gamma di applicazioni.
Settore dell'industria chimica
(1) Produzione di acido isoftalico (IPA)
Il m-xilene può essere ossidato per produrre acido isoftalico (IPA). L'acido ftalico ha diverse importanti applicazioni nell'industria chimica:
Produzione di resina poliestere insatura: l'IPA è un'importante materia prima per la resina poliestere insatura, che può essere applicata nei settori dell'edilizia, dei trasporti e dell'ingegneria navale. Può migliorare la resistenza, la tenacità, la resistenza alla fatica e la resistenza alla corrosione dei materiali in resina, rendendo i prodotti in resina con prestazioni migliori.
Come rivestimento superficiale: l'IPA può reagire con i polioli per produrre resina poliestere, che viene utilizzata per rivestimenti superficiali in poliestere e uretano e può anche essere utilizzata in piccole quantità come resina alchidica. L'uso dell'alcool isopropilico al posto dell'acido ftalico a basso-costo può migliorare la stabilità idrolitica dei rivestimenti superficiali, rendendoli più durevoli e resistenti agli agenti atmosferici. Questi prodotti sono generalmente utilizzati in rivestimenti ad alta durabilità, alto contenuto di solidi o in polvere.
Produzione di resina PET modificata: IPA è un monomero copolimerizzato con PTA per la produzione di resina PET modificata. Può abbassare il punto di fusione della resina, rallentare la velocità di cristallizzazione e quindi espandere i parametri di lavorazione della resina; Inoltre, può anche migliorare le proprietà coloranti dei pigmenti. Questo PET modificato con IPA è ampiamente utilizzato nell'industria dell'imballaggio.
Produzione di esteri dell'acido isoftalico solfonati: l'IPA può essere utilizzato anche per produrre esteri dell'acido isoftalico solfonati, che vengono utilizzati per produrre fibre di poliestere.
(2) Produzione di ftalonitrile
Il m-xilene può essere ossidato dall'ammoniaca per produrre m-benzonitrile, che è un'importante materia prima intermedia per vari prodotti chimici
Fungicida Baijunqing: il ftalonitrile è una materia prima intermedia per il fungicida Baijunqing altamente efficiente, ad ampio-spettro, a bassa tossicità e a basso residuo. Nella produzione agricola, il Baijunqing può essere utilizzato per prevenire e controllare varie malattie delle colture.
Produzione di altri prodotti chimici: lo ftalonitrile è anche un intermedio nella produzione di resine a base di urea e m-fenilendiammina e può essere utilizzato per produrre agenti indurenti per resine epossidiche.
(5) Produzione di acido metil benzoico
Il m-xilene può essere ossidato dall'aria per produrre acido m-metilbenzoico, che può essere utilizzato come intermedio per il farmaco toluene dietilammina e anche nella produzione di pesticidi.
(4) Produzione di anidride trimerica
Esistono due processi di preparazione dell'anidride trimellitica, uno che utilizza il trimetilbenzene come materia prima e l'altro che utilizza il m-xilene come materia prima. Quando si utilizza il m-xilene come materia prima, reagisce prima con la CO per sintetizzare la m-dimetilbenzaldeide, quindi subisce ossidazione e disidratazione per produrre anidride trimellitica.
L'anidride ftalica è un'importante materia prima per lo sviluppo di nuovi materiali, utilizzata principalmente nella produzione di preziosi prodotti chimici fini come plastificanti resistenti al calore-per cloruro di polivinile, tecnopolimeri poliimmidici, rivestimenti in resina alchidica idrosolubile-e agenti indurenti a base di resina epossidica. Soprattutto nel campo dell'industria elettromeccanica, la poliammide 2 immide sintetizzata da anidride trimellitica e diammina aromatica ha un'elevata resistenza al calore e buone prestazioni di isolamento. Viene utilizzato per la vernice isolante dei cavi resistente al calore- e può essere utilizzato a lungo a 220 gradi.
(3) Produzione di ftaloil cloruro
Il m-xilene può essere prima ossidato e poi fatto reagire con il fosgene per produrre cloruro isoftalico. La resina di poli (m-fenilendiammina) sintetizzata da m-fenilendiile cloruro e m-fenilendiammina può essere utilizzata per realizzare fibre, pellicole e rivestimenti. Questo tipo di fibra di poliammide aromatica prodotta con resina (cioè aramide) ha un'eccellente resistenza al calore, stabilità dimensionale e proprietà di isolamento elettrico ed è ampiamente utilizzata nei campi aerospaziale, militare, elettronico e in altri campi.
(6) Produzione di altri prodotti della chimica fine
Il metaxilene può essere utilizzato anche per produrre vari altri prodotti chimici fini, come prodotti fenolici ottenuti mediante solfonazione e dissoluzione di alcali, come materie prime per vari pesticidi e nella produzione di coloranti azoici, plastificanti, agenti anti-invecchiamento della gomma, agenti indurenti per resina epossidica, ecc.
Campo dei pesticidi
(1) Intermedi antiparassitari
M-xilene liquidoè una materia prima intermedia per vari pesticidi. È un intermedio di fungicidi come metoclopramide, furosemide, benomil, ossitetraciclina e clorotalonil, nonché insetticidi e acaricidi come amitriptilina, monometilammina e imidacloprid ed erbicidi come clotrimazolo e isobutirricida.
Questi pesticidi vengono utilizzati nella produzione agricola per prevenire malattie, parassiti ed erbe infestanti, garantendo la crescita e la resa dei raccolti.
(2) Produzione di materie prime pesticidi
I prodotti fenolici ottenuti mediante solfonazione, dissoluzione degli alcali e altre reazioni del metaxilene possono essere utilizzati come materie prime per vari pesticidi. Queste materie prime partecipano inoltre alla reazione di sintesi dei pesticidi, producendo prodotti antiparassitari con diversi meccanismi d'azione.
Settore dei rivestimenti
(1) Additivi per vernici
Grazie alla sua eccellente disperdibilità e volatilità, il metaxilene viene spesso utilizzato come additivo di rivestimento. L'aggiunta di metaxilene ai rivestimenti può migliorarne il rivestimento e la fluidità, nonché migliorarne la qualità e le prestazioni applicative. Ad esempio, in alcuni rivestimenti ad alta durabilità, alto contenuto di solidi o in polvere, il metaxilene svolge un ruolo importante come additivo.
(2) Produzione di rivestimenti speciali
Nell'applicazione dell'acido isoftalico come rivestimento superficiale, il metaxilene è un'importante fonte di materia prima per la sua produzione. I rivestimenti a base di acido isoftalico prodotto da meta xilene presentano i vantaggi di elevata stabilità all'idrolisi, buona durata e forte resistenza agli agenti atmosferici e sono ampiamente utilizzati in vari campi che richiedono elevate prestazioni di rivestimento.
Campo di resina
(1) Intermedio per la modifica del materiale in resina
Il m-xilene può essere utilizzato come intermedio modificato per i materiali in resina. Introducendo il metaxilene nella struttura molecolare della resina, è possibile migliorare le prestazioni della resina, ad esempio aumentandone la resistenza, la tenacità, la resistenza al calore, ecc. Ad esempio, il metaxilene svolge un ruolo importante nella produzione di resina poliestere insatura e resina PET modificata.
(2) Produzione di resine specifiche
Oltre ad essere utilizzato per la produzione di resine poliestere insature e resine PET modificate, il metaxilene può partecipare anche alla produzione di altre resine specifiche. Queste resine hanno una vasta gamma di applicazioni in campo elettronico, elettrico, meccanico e altri. Ad esempio, le fibre aramidiche realizzate in resina di poli (p-fenilendiammina) hanno proprietà eccellenti e possono essere utilizzate per produrre materiali compositi ad alte-prestazioni.
Campo delle spezie
(1) Materie prime speziate
Il metaxilene può essere utilizzato per la sintesi di fragranze ed è una materia prima nell'industria delle fragranze. Può partecipare alla sintesi di varie spezie con aromi particolari, fornendo all'industria delle spezie una ricca selezione di materie prime.
(2) Materie prime coloranti per pellicole colorate
Il m-xilene può essere utilizzato anche come materia prima per copulanti colorati solubili in olio nelle pellicole colorate. Nel processo di produzione della pellicola a colori, i coloranti svolgono un ruolo chiave e il metaxilene viene utilizzato come materia prima per garantire la qualità e l'effetto cromatico della pellicola a colori.
Altri campi
(1) Materie prime di isomerizzazione
Il m-xilene può essere utilizzato come materia prima per l'isomerizzazione per produrre p-xilene e o-xilene. Il paraxilene è la principale materia prima per la sintesi del poliestere. Il poliestere sintetizzato dallo xilene ha le caratteristiche di elevata resistenza, leggerezza, buona elasticità, facilità di lavaggio e asciugatura rapida ed è ampiamente utilizzato nell'industria tessile. L'ossilene può essere utilizzato per la produzione di anidride ftalica, che è una materia prima per la produzione di plastificanti, resine alchidiche, poliesteri insaturi, ecc.
Trova applicazione in diversi settori quali materie plastiche, vernici, rivestimenti, coperture di antenne radar, parti di aerei, carcasse di automobili, piccole imbarcazioni, cartoni ondulati trasparenti, sanitari, apparecchiature chimiche e condutture.
(2) Componenti di solventi o miscele di benzina
M-xilene liquidopuò essere utilizzato come solvente per sciogliere e diluire nella sintesi organica e nella produzione chimica. Allo stesso tempo può essere utilizzato anche come componente della miscela di benzina per migliorarne le prestazioni.
Il metodo di preparazione del m-xilene consiste nel separare il petrolio xilene o il catrame di carbone xilene. I metodi di separazione possono essere la cristallizzazione a bassa-temperatura, la composizione, l'adsorbimento e l'idrolisi con solfonazione. In passato, il m-xilene veniva prodotto mediante idrolisi di solfonazione in Cina, ma ora il m-xilene è stato separato mediante adsorbimento. Il metodo di adsorbimento utilizza un setaccio molecolare come adsorbente, che può essere utilizzato per l'adsorbimento in fase-gassosa o per l'adsorbimento in fase-liquida. Il processo è descritto di seguito.
Metodo dell'idrolisi per solfonazione:
Distillare lo xilene misto, tagliare i componenti a 130-140 gradi C, aggiungere acido solforico per la solfonazione, temperatura di reazione a 80-90 gradi C, reagire per 3,5 ore, quindi separare lo xilene senza zolfo e tagliare i componenti a 140-150 gradi C attraverso idrolisi e distillazione per ottenere il prodotto finito.
Il toluene subisce una reazione di trasferimento alchilico in un reattore di trasferimento alchilico per produrre xilene e benzene. Il dimetile misto subisce isomerizzazione in un reattore di isomerizzazione per produrre p-xilene.
Dopo che il componente leggero è stato rimosso nello stabilizzante, i reagenti vengono miscelati con xilene nella sezione di trasferimento alchilico ed entrano nella torre del componente dec9. Nella parte superiore della torre si ottiene uno xilene misto contenente un alto p-xilene e il bollitore della torre è composto da componenti superiori a C9.
Lo xilene misto ottenuto dalla parte superiore dello stabilizzatore entra nella sezione di adsorbimento e separazione e un adsorbente solido con setaccio non molecolare viene utilizzato per adsorbire lo xilene, determinando il desorbimento del prodotto xilene con una purezza del 99,9% e il sottoprodotto è M xilene.
Questo metodo corroderà gravemente l'apparecchiatura ed esistono anche tre tipi di rifiuti. Il liquido M-xilene può essere prodotto solo su piccola scala e viene quindi sostituito dal metodo di adsorbimento.
Metodo di assorbimento:
I setacci molecolari vengono utilizzati per l'adsorbimento in fase-liquida o in fase-gassosa.
Il tipo K-ba-y viene utilizzato come adsorbente, mentre il toluene viene utilizzato come agente di desorbimento per gli adsorbenti in fase liquida-.
L'adsorbimento e la separazione continui vengono effettuati su un letto mobile. La temperatura di lavoro è 65-85 gradi C, il rapporto tra adsorbente e materia prima non è superiore a 10 e il rapporto tra deassorbente e materia prima è maggiore di 5.
Il setaccio molecolare K-ba-y viene utilizzato anche come adsorbente in fase gassosa. La temperatura di adsorbimento è 170~180 gradi C e la pressione di esercizio è la pressione atmosferica. La separazione per adsorbimento è un nuovo metodo moderno per separare lo xilene.
Domande frequenti
A cosa serve il m-Xilene?
m-Lo xilene è un idrocarburo aromatico utilizzato principalmente come solvente in varie applicazioni industriali, come nella produzione di rivestimenti, vernici, prodotti in gomma e adesivi. Inoltre, il m-xilene funge da precursore cruciale nella produzione di alcune sostanze chimiche come l'anidride ftalica e l'acido isoftalico.
Il m-xilene è uguale allo xilene?
Esistono tre xileni: m-xilene (CASR# 108-38-3), o-xilene (CASR# 95-47-6), p-xilene (CASR# 106-42-3), poiché la loro formula molecolare è la stessa per cui vengono chiamati isomeri. Le loro strutture chimiche sono leggermente diverse.
Come produrre il m-Xilene?
Un processo per produrre m-xilene, che comprende l'isomerizzazione di un materiale idrocarburico contenente o-xilene come ingrediente principale in presenza di una composizione catalitica selezionata dal gruppo costituito da zeolite ZSM-4, zeolite omega e relative miscele ad una temperatura compresa tra circa 100 gradi e 200 gradi C.
Qual è la struttura del m-Xilene?
Il m- sta per meta-, indicando che i due gruppi metilici nel m-xilene occupano le posizioni 1 e 3 su un anello benzenico. È nella posizione dei due gruppi metilici, nel loro schema di sostituzione arenica, che differisce dagli altri isomeri, o-xilene e p-xilene. Tutti hanno la stessa formula chimica C6H4(CH3)2.
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