① Kas ir toluols?
Toluols, kas pazīstams arī kā metilbenzols vai fenilmetāns, ir beztaras aromātiskā ogļūdeņraža organiskā ķīmiskā izejviela. Normālā temperatūrā un spiedienā tas ir bezkrāsains, caurspīdīgs, gaistošs šķidrums ar benzolam līdzīgu aromātisku smaržu. Tā ir viegli uzliesmojoša bīstama ķīmiska viela ar mērenu toksicitāti.
Toluols nedaudz šķīst ūdenī un sajaucas ar lielāko daļu organisko šķīdinātāju, piemēram, etanolu, ēteri, acetonu un benzolu. Toluola tvaiki ir smagāki par gaisu un mēdz uzkrāties zemās vietās, radot aizdegšanās un eksplozijas risku lielos attālumos. Tā sprādzienbīstamības robeža gaisā ir 1,27–7,0% (tilpuma daļa).
Ķīmiski aktīvs, toluola benzola gredzens var tikt pakļauts nitrēšanas, sulfonēšanas un halogenēšanas reakcijai; tā sānu ķēdes metilgrupa ir jutīga pret oksidēšanos un halogenēšanu. Tas kalpo kā galvenais starpprodukts krāsvielu, farmaceitisko līdzekļu, pesticīdu un poliuretāna materiālu ražošanā. Saskaņā ar GHS bīstamības klasifikāciju tas ir klasificēts kā uzliesmojošs šķidrums, ādu kairinošs un reproduktīvajai sistēmai toksisks līdzeklis. ANO transporta numurs: UN1294,Iepakošanas grupa Ⅱ.
② Toluola rūpnieciskās specifikācijas
|
Vienums |
Specifikācija |
|
Ķīniešu nosaukums |
Toluols (alias: metilbenzols, fenilmetāns) |
|
Angļu nosaukums |
Toluols, metilbenzols, fenilmetāns |
|
CAS Nr. |
108‑88‑3 |
|
Molekulārā formula |
|
|
Molekulmasa |
92.138 |
|
Produkta pakāpe |
Valsts augstas tīrības pakāpes rūpnieciskā kategorija, tīrība ir lielāka par vai vienāda ar 99,5% (GB/T 3406-2017 naftas toluols) |
|
HS Muitas kodekss |
2902300000 |
|
ANO numurs |
UN1294 |
|
Fiziskā forma |
Bezkrāsains, caurspīdīgs, gaistošs rūpnieciskais šķidrums |
|
Refrakcijas indekss n20/D @20 grādi |
1.49414 |
|
Blīvums @20 grādi |
0,8667 g/cm³ |
Augstas tīrības pakāpes rūpnieciskā toluola piemaisījumu indikatori atbilst vietējiem rūpnieciskās kvalitātes standartiem. Gatavos produktus iegūst, ekstrahējot, hidrogenējot un precīzi rektificējot, lai noņemtu piemaisījumus, tostarp benzolu, ksilolu, sēru un olefīnus.
③ Toluola rūpnieciskās īpašības un pielietojumi Ķīnā
Rūpnieciskās īpašības: katalītiskā riformings kā galvenais avots, dominē integrētā attīrīšanas un ķīmisko vielu ražošana
Vairāk nekā 95% vietējā toluola iegūst no platīna riforminga un pirolīzes benzīna reģenerācijas naftas ķīmijas rūpnīcās. Koksēšanas jēlbenzola reģenerācijas īpatsvars turpina sarukt. Toluola ražošanas jaudas koncentrējas lielās rafinēšanas ķīmiskajās bāzēs. Toluola izlaide ir cieši saistīta ar reformētajām benzīna un etilēna krekinga iekārtām, ko ierobežo rūpnīcas darbības ātrums. Ķīna daļēji ir atkarīga no importa, un izejvielu izmaksas svārstās līdz ar jēlnaftas cenām.
Galvenais sintētisko materiālu pielietojums: TDI darbojas kā viens no galvenajiem pakārtotajiem produktiem
Toluola diizocianāts (TDI) ir viens no galvenajiem vietējā toluola pakārtotajiem produktiem. To izmanto poliuretāna putās, pārklājumos un elastomēros mājsaimniecības, būvmateriālu un automobiļu rūpniecībā. Toluolu patērē arī benzoskābes, benzilhlorīda un krezola sērijas produktu ražošanā. Poliuretāna rūpniecība ir galvenais vietējā toluola pieprasījuma virzītājspēks.
Šķīdinātāju, smalko ķīmisko vielu, farmaceitisko un pesticīdu lietojumi
To plaši izmanto kā augstas veiktspējas šķīdinātāju pārklājumiem, tintēm, līmēm un gumijas apstrādei. Farmācijas un pesticīdu rūpniecībā tas darbojas kā reakcijas šķīdinātājs un ekstrakcijas vide. Turklāt to izmanto krāsvielu starpproduktu, sprāgstvielu un smaržvielu sintēzei, atbalstot vietējās smalkās ķīmiskās rūpniecības attīstību.
④ Toluola globālās rūpnieciskās īpašības un pielietojumi
Rūpnieciskais modelis: uz naftas bāzes ražots toluols dominē visā pasaulē, jaudas koncentrētas lielos naftas ķīmijas kompleksos
Lielāko daļu globālā toluola ražo katalītiskā riforminga un etilēna krekinga benzīna reģenerācijas rezultātā. Ziemeļamerika, Eiropa un Austrumāzija ir galvenie ražošanas reģioni ar lieliem naftas ķīmijas uzņēmumiem, kas aprīkoti ar pilnām rafinēšanas un etilēna iekārtām. Kā naftas pārstrādes blakusprodukts toluola piegāde svārstās atkarībā no jēlnaftas apstrādes un etilēna rūpnīcas cikliem. Ārzemēs tiek saglabāti daži jēlbenzola-toluola koksēšanas ceļi.
Augstākās klases smalko ķīmisko vielu un speciālo materiālu ražošana attīstītajos reģionos
Eiropā un Ziemeļamerikā toluolu lielākoties patērē augstākās klases farmaceitiskos starpproduktos, īpašās krāsās un īpašos sveķu monomēros. Daļa Ziemeļamerikas toluola tiek sajaukta ar benzīnu. Toluola tiešā šķīdinātāja izmantošana Eiropā pakāpeniski samazinās, jo to ierobežo vides noteikumi, savukārt vairāk izejvielu pāriet uz pakārtotajām nozarēm ar augstu pievienoto vērtību.
Globālās tirdzniecības un reģionāli diferencētas lietojumprogrammas
Āzijas un Klusā okeāna reģions ir pasaulē lielākais toluola ražošanas un patēriņa reģions. Ziemeļamerika un Tuvie Austrumi eksportē lielus toluola apjomus. Dažas jaunattīstības valstis bez liela mēroga naftas ķīmijas rūpnīcām importē toluolu šķīdinātāju un ķīmisko izejvielu vajadzībām. Stingri emisiju kontroles noteikumi visā pasaulē veicina aizstāšanu ar zemas toksicitātes pakārtotām alternatīvām.
⑤ Toluola globālie ražošanas procesi
Platīna reformēšana
Ligroīns (vieglais benzīns) kalpo kā izejviela, un tiek savāktas frakcijas virs 65 grādiem. Izejvielu vispirms hidroapstrādā ar katalizatoriem uz molibdēna bāzes, lai noņemtu sēru, slāpekli un citus kaitīgus piemaisījumus, pēc tam tiek pakļauta riforminga reakcijai pret platīna katalizatoriem, lai iegūtu augstas aromātiskās reformātu. Aromātiskās vielas atdala, ekstrahējot ar šķīdinātāju, izmantojot dietilēnglikola ēteri, kam seko vairāku kolonnu rektifikācija, lai iegūtu benzolu, toluolu un ksilolu. Toluola saturs reformātā var sasniegt 40–45%. No naftas iegūts toluols veido vairāk nekā 96% no pasaules kopējās produkcijas (no literatūras iegūti statistikas dati). Trūkums: toluola izvadi ierobežo ligroīna caurlaidspēja, un to nevar regulēt neatkarīgi.
Pirolīzes benzīna reģenerācijas process
Pirolīzes benzīns ir etilēna ogļūdeņražu krekinga blakusprodukts, kas satur aptuveni 70 masas % aromātisko vielu, no kurām 15–20 % ir toluols. Izejvielu apstrādā ar ūdeņradi olefīna un sēra atdalīšanai, pēc tam atdala ar ekstrakcijas un rektifikācijas palīdzību, lai atgūtu toluolu. Kā svarīgs papildu avots šis process ir atkarīgs no etilēna rūpnīcām, un to nevar būvēt neatkarīgi.
Koksēšanas jēlbenzola reģenerācijas process
Augstas temperatūras ogļu koksēšanā tiek iegūts neapstrādāts benzola destilāts, kas satur 15–20% toluola. 1.1– uz vienu tonnu saražotā koksa var atgūt 1,3 kg toluola. Neapstrādāts benzols tiek pakļauts primārajai destilācijai, skābju-sārmu mazgāšanai piemaisījumu noņemšanai, attīrīšanai un rektifikācijai, lai iegūtu toluolu. Šim procesam, ko ierobežo koksēšanas jauda, ir augsts izejvielu patēriņš un salīdzinoši augstas izmaksas, kas tagad darbojas tikai kā palīgpiegāde.
|
Citiem pilnas sintēzes laboratorijas ceļiem nav liela mēroga rūpnieciska pielietojuma vērtības, un tiem ir tikai teorētiska pētniecības nozīme. |
⑥ Iepriekšējās izejvielas toluolam
🔹 Galvenais process: Platīna reformēšana
|
Kategorija |
Materiāla nosaukums |
Apraksts |
|
Pamata izejviela |
Ligroīns |
Atmosfēras jēlnaftas destilācijas izlaide |
|
Pamata izejviela |
Jēlnafta |
Izejmateriāls rafinēšanas rūpnīcām |
|
Reakcijas plūsma |
Ūdeņradis |
Izmanto hidrodesulfurizācijas un piemaisījumu noņemšanas procedūrās |
|
Katalizators |
Hidrogenēšanas katalizators uz molibdēna bāzes, platīna riforminga katalizators |
Reformēšanas un hidrogenēšanas procesiem |
|
Ekstrakcijas šķīdinātājs |
Dietilēnglikola ēteris |
Aromātisko ogļūdeņražu ekstrakcijai un atdalīšanai |
🔹 Pirms pirolīzes benzīna reģenerācijas procesa
Pirolīzes benzīns (etilēna rūpnīcas blakusprodukts); Ūdeņradis; Hidrogenēšanas katalizators; Ekstrakcijas šķīdinātājs.
🔹 Koksēšanas jēlbenzola reģenerācijas process
ogles; Koksa krāsns gāze; Skābju-sārmu mazgāšanas reaģenti.
|
Komunālie pakalpojumi: tvaiks, cirkulējošs dzesēšanas ūdens, slāpeklis (inerta aizsarggāze). |
⑦ Toluola pakārtotie produkti
|
Nē. |
Produkta nosaukums |
CAS Nr. |
|
1 |
Metil-4-metilbenzoāts |
99‑75‑2 |
|
2 |
Nitrobenzols* |
98‑95‑3 |
|
3 |
Eugenols* |
97‑53‑0 |
|
4 |
2-fluortoluols |
95‑52‑3 |
|
5 |
2,4-dihlorbenzilhlorīds |
94‑99‑5 |
|
6 |
2-metil-4-nitrofenols |
99‑53‑6 |
|
7 |
Metil-3-metilbenzoāts |
99‑36‑5 |
|
8 |
Kumene |
98‑82‑8 |
|
9 |
4-nitrotoluols |
99‑99‑0 |
|
10 |
Protokatehīnskābe |
99‑50‑3 |
|
11 |
p-Cimēns |
99‑87‑6 |
|
12 |
4-metilbenzoskābe |
99‑94‑5 |
|
13 |
4-hidroksiacetofenons |
99‑93‑4 |
|
14 |
4-hidroksibenzoskābe |
99‑96‑7 |
|
15 |
2-amino-4-nitrotoluols |
99‑55‑8 |
|
16 |
1,3,5-Trinitrobenzols |
99‑35‑4 |
|
17 |
Benzala hlorīds |
98‑87‑3 |
|
18 |
Acetofenons |
98‑86‑2 |
|
19 |
Heksaetildisiloksāns* |
994‑49‑0 |
|
20 |
Benzoilhlorīds |
98‑88‑4 |
|
21 |
-Metilstirols |
98‑83‑9 |
|
22 |
4-terc-butiltoluols |
98‑51‑1 |
|
23 |
p-toluolsulfonilhlorīds |
98‑59‑9 |
|
24 |
Benzofenona-4,4'-dikarbonskābe |
964‑68‑1 |
|
25 |
Metilciklopentāns* |
96‑37‑7 |
|
26 |
4'-metoksihalkons |
959‑23‑9 |
|
27 |
3-pentanons* |
96‑22‑0 |
|
28 |
1,2,4,5-tetrametilbenzols |
95‑93‑2 |
|
29 |
1,2,4,5-tetrahlorbenzols |
95‑94‑3 |
|
30 |
Metilhidrohinons |
95‑71‑6 |
|
31 |
2,4-dihlortoluols |
95‑73‑8 |
|
32 |
3,4-dihlortoluols |
95‑75‑0 |
|
33 |
o-krezols |
95‑48‑7 |
|
34 |
1,2,4-trimetilbenzols |
95‑63‑6 |
|
35 |
o-toluidīns |
95‑53‑4 |
|
36 |
o-bromfenols |
95‑56‑7 |
|
37 |
2-hlortoluols |
95‑49‑8 |
|
38 |
o-bromtoluols |
95‑46‑5 |
|
39 |
2,4,6-trimetilbenzofenons |
954‑16‑5 |
|
40 |
o-ksilols |
95‑47‑6 |
|
41 |
1-metil-3-(4-nitrofenil)benzols |
952‑21‑6 |
|
42 |
Ksantons |
90‑47‑1 |
|
43 |
Indēna* |
95‑13‑6 |
|
44 |
Benzilfenilēteris |
946‑80‑5 |
|
45 |
Oktilbenzoāts |
94‑50‑8 |
|
46 |
Difenilsulfoksīds |
945‑51‑7 |
|
47 |
Benzilidēnacetofenons |
94‑41‑7 |
|
48 |
Benzilnikotināts |
94‑44‑0 |
|
49 |
Benzil-4-hidroksibenzoāts |
94‑18‑8 |
|
50 |
Benzoskābes anhidrīds |
93‑97‑0 |
|
51 |
Fenilbenzoāts |
93‑99‑2 |
|
52 |
Izopropilbenzoāts |
939‑48‑0 |
|
53 |
Stiralilacetāts |
93‑92‑5 |
|
54 |
Metil-2-metilbenzoāts |
89‑71‑4 |
|
55 |
2-(4-metilfenil)propānskābe |
938‑94‑3 |
|
56 |
Etilbenzoāts |
93‑89‑0 |
|
57 |
N,N-diallil-2-hloracetamīds |
93‑71‑0 |
|
58 |
Propiofenons |
93‑55‑0 |
|
59 |
Metilbenzoāts |
93‑58‑3 |
|
60 |
1-fenil-1-propanols |
93‑54‑9 |
|
61 |
Acetaldehīda fenilhidrazons |
935‑07‑9 |
|
62 |
2-(2-naftoksi)etanols |
93‑20‑9 |
|
63 |
Nātrija tiofenolāts |
930‑69‑8 |
|
64 |
4-fenilbenzoskābe |
92‑92‑2 |
|
65 |
2-ciānetil-2-hloretilsulfīds |
928‑57‑4 |
|
66 |
Metoksicikloheksāns |
931‑56‑6 |
|
67 |
Benzidīns |
92‑87‑5 |
|
68 |
4,4'-dihidroksibifenils |
92‑88‑6 |
|
69 |
4-fenilfenols |
92‑69‑3 |
|
70 |
4,4-dimetildifenilmetanols |
885‑77‑8 |
|
71 |
Etil-2-metilbenzoāts |
87‑24‑1 |
|
72 |
Salicilanilīds |
87‑17‑2 |
|
73 |
2-metilbenzilbromīds |
89‑92‑9 |
|
74 |
2,4-dimetilacetofenons |
89‑74‑7 |
|
75 |
Timols |
89‑83‑8 |
|
76 |
2-hlorbenzaldehīds |
89‑98‑5 |
|
77 |
4-metil-2-nitroanilīns |
89‑62‑3 |
|
78 |
3-nitro-4-hlortoluols |
89‑60‑1 |
|
79 |
4-hlor-2-nitrotoluols |
89‑59‑8 |
|
80 |
2-metilbenzilspirts |
89‑95‑2 |
|
81 |
Edaravone |
89‑25‑8 |
|
82 |
N-benzilidēn-1-naftilamīns |
890‑51‑7 |
|
83 |
o-nitroanilīns |
88‑74‑4 |
|
84 |
Ftalskābe |
88‑99‑3 |
|
85 |
2-nitrotoluols |
88‑72‑2 |
|
86 |
2-jodbenzoskābe |
88‑67‑5 |
|
87 |
2-fenilbenzotiazols |
883‑93‑2 |
|
88 |
Heksametilbenzols |
87‑85‑4 |
|
89 |
Pentabromtoluols |
87‑83‑2 |
|
90 |
2-toluolsulfonskābe |
88‑20‑0 |
|
91 |
Toluola-2,4-diizocianāts (TDI) |
26471‑62‑5 |
|
92 |
Benzaldehīds |
100‑52‑7 |
|
93 |
Benzilhlorīds |
100‑44‑7 |
|
94 |
p-toluolsulfonskābe |
104‑15‑4 |
|
95 |
4-nitrobenzoskābe |
62‑23‑7 |
|
96 |
m-krezols |
108‑39‑4 |
|
97 |
p-krezols |
106‑44‑5 |
|
98 |
Benzoskābe |
65‑85‑0 |
|
99 |
Trinitrotoluols (TNT) |
118‑96‑7 |

