“PX”的概念及其環(huán)保技術(shù)專利

陳嘉佳　 張文平

摘 要：PX項(xiàng)目在中國(guó)多地出現(xiàn)爭(zhēng)議和叫停，中國(guó)面臨本土生產(chǎn)不足和消費(fèi)需求巨大的矛盾。文章介紹了PX一詞的技術(shù)含義，通過(guò)介紹針對(duì)減少污染，提高環(huán)保的專利技術(shù)，來(lái)引起人們對(duì)PX技術(shù)的客觀認(rèn)識(shí)，推動(dòng)PX環(huán)保技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：對(duì)二甲苯，專利，環(huán)保

中圖分類號(hào)：N04；TQ2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-8578（2014）S1-0014-03

Concept of PX and Its Patents of Environmental Protection Technology

CHEN Jiajia ZHANG Wenping

Abstract： PX project is disputed and halted in many places of China， and China is facing a huge shortage of local production and consumer demand contradiction. This paper describes the PX technical concept， and introduces technology of reducing pollution and improving environmental protection in some patents so as to draw attention to an objective understanding of PX technology and promote the further development of PX environmental protection technology.

Keywords： PX， patent， environmental protection

收稿日期：2014-06-10

作者簡(jiǎn)介：陳嘉佳（1982—），女，四川江油人，碩士，審查員，從事光電領(lǐng)域的專利審查。通信方式：chenjiajia@sipo.gov.cn。

近來(lái)，PX項(xiàng)目頻頻出現(xiàn)在新聞報(bào)道中，廈門、咸陽(yáng)、昆明、四川彭州、茂名等多地的PX項(xiàng)目多次進(jìn)入公眾視野，在當(dāng)?shù)厝罕娕c政府、企業(yè)之間的由于對(duì)環(huán)保、選址、信息不對(duì)稱等問(wèn)題的爭(zhēng)議而叫停。然而在國(guó)內(nèi)叫停的同時(shí)，新加坡卻開(kāi)工建設(shè)世界規(guī)模最大的PX工廠，距離主城區(qū)僅5公里。PX一方面廣泛進(jìn)入公眾生活而必不可少，一方面帶來(lái)公眾對(duì)于環(huán)境影響的擔(dān)憂爭(zhēng)議。即便大多數(shù)公眾因?yàn)楦鞣N新聞報(bào)道對(duì)PX這個(gè)術(shù)語(yǔ)并不陌生，然而也有部分公眾對(duì)該科學(xué)術(shù)語(yǔ)的意義和相應(yīng)的科學(xué)技術(shù)還不夠了解。

一 PX的概念

PX是paraxylene的縮寫，另一種化學(xué)表達(dá)式是1，4demethybenzene，中文化學(xué)名是1，4二甲苯，又稱“對(duì)二甲苯”，是一種芳烴類化合物，分子式為C8H10或C6H4（CH3）2，具有可燃、低毒、有刺激性。PX主要用于制造對(duì)苯二甲酸（PTA），可用于化工及制藥工業(yè)。進(jìn)而作為中間體，生產(chǎn)對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）、丁二醇酯等聚酯樹(shù)脂，用于生產(chǎn)塑料，聚酯纖維和薄膜[1]。舉例來(lái)說(shuō)，PX是藥物膠囊、礦泉水瓶等塑料制品的主要原料，是滌綸纖維、聚酯纖維等用于紡織替代棉花制品的主要原料，也是用于涂料、染料、農(nóng)藥的原料，還廣泛應(yīng)用于平面顯示器基材、電容器膜、光碟、磁卡等電子信息產(chǎn)品中。目前，對(duì)二甲苯的生產(chǎn)主要集中在日本、韓國(guó)等亞洲國(guó)家[2]。雖然中國(guó)已經(jīng)成為世界上消費(fèi)對(duì)二甲苯的第一大國(guó)，但是自身PX產(chǎn)能不足，大量依靠進(jìn)口，面臨嚴(yán)重的供需矛盾。

二 PX環(huán)保技術(shù)專利

專利法所稱的發(fā)明是指對(duì)產(chǎn)品、方法或者其改進(jìn)所提出的新的技術(shù)方案[3]，因此專利能夠反映PX相關(guān)技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)。以下將介紹一些PX技術(shù)的涉及減少污染和提高環(huán)保的專利技術(shù)。

1. PX制備過(guò)程中的環(huán)保技術(shù)

化工工業(yè)大部分的污染物是在制備過(guò)程中產(chǎn)生的，如果能夠在制備過(guò)程中減少污染物的產(chǎn)生則自然能夠減少污染物的排放。一方面，可以通過(guò)改進(jìn)化學(xué)反應(yīng)而消除或減少制備步驟，從而減少排放物。發(fā)明專利CN101675145A就公開(kāi)了一種對(duì)二甲苯生產(chǎn)方法和裝置，可通過(guò)生產(chǎn)C8料流的高選擇性甲苯歧化過(guò)程和結(jié)晶法的組合排除或最小化C9+分離步驟，從而降低能量消耗以及PX生產(chǎn)設(shè)備對(duì)環(huán)境的排放物。

另一方面，可以對(duì)污染物重復(fù)利用，從而減少污染物的排放。發(fā)明專利CN102701899A公開(kāi)了甲苯甲醇烷基化生產(chǎn)對(duì)二甲苯節(jié)能減排工藝，該工藝所需載氣以及未反應(yīng)的甲苯大部分在流程內(nèi)循環(huán)使用，減少了污染物的排放。發(fā)明專利CN101817744A公開(kāi)了對(duì)二甲苯氧化結(jié)晶裝置，該發(fā)明對(duì)制備中的第二餾出液出口通過(guò)管道與餾出液收集器相連，尾氣出口通過(guò)管道與尾氣處理器相連，把本可以部分排出的氣體回流到氧化反應(yīng)器中循環(huán)利用，減少因直接排入大氣帶來(lái)的環(huán)境污染。

2. PX衍生物制備過(guò)程中的環(huán)保技術(shù)

如前所述，PX是一種化工原料，其主要的用途是作為中間體制造對(duì)苯二甲酸（PTA）、對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）、丁二醇酯等，其衍生物的制造也是環(huán)保的重要一環(huán)。發(fā)明專利CN103025700A公開(kāi)了精制的對(duì)苯二甲酸的制備方法，該方法在PTA工藝的各個(gè)階段減少揮發(fā)性芳香族一元羧酸污染物，同時(shí)使得各種廢物流可被再循環(huán)回到制備工藝中的幾個(gè)階段，使得能以較低的成本有效地生產(chǎn)精制PTA。發(fā)明專利CN102203043A公開(kāi)了產(chǎn)生最少量廢水的二羧酸制備方法，在PX—PTA—PET生產(chǎn)系統(tǒng)中，空氣壓縮機(jī)冷凝物和堿洗氣器排放物被用于PTA工藝或用作有效去除來(lái)自TPA工廠的液態(tài)廢水流出物常規(guī)流的公共用水，在共用熱氧化分解裝置中處理含有PET生成水的PET廢氣，有效地除去來(lái)自組合PX—PTA—PET工廠的液態(tài)廢水流出物常規(guī)流，將本該處理的廢水廢氣二次利用，減少處理和排放。

3. PX制備流程后的環(huán)保技術(shù)

除了制備時(shí)減少污染物，制備后不可避免的污染物的降解和回收利用也是環(huán)保技術(shù)的一個(gè)重要方面。對(duì)二甲苯氧化殘?jiān)L(zhǎng)期以來(lái)一直通過(guò)焚燒、堿中和后排放或者就地掩埋等方法處理，致使對(duì)二甲苯氧化殘?jiān)荒馨丛O(shè)計(jì)返回氧化單元，對(duì)排放地和掩埋地造成嚴(yán)重污染。發(fā)明專利CN1796010A公開(kāi)了一種綜合利用對(duì)二甲苯氧化殘?jiān)姆椒?，該方法以PTA殘?jiān)鸵辉迹?丁醇、2丁醇、異丁醇、叔丁醇中的一種或幾種的混合物）為原料酯化，同時(shí)該方法生產(chǎn)產(chǎn)品為單酯餾分（高沸點(diǎn)溶劑）、二酯餾分（丁酯型增塑劑）、殘液、溶劑I（高沸點(diǎn) 溶劑或燃料）、高純度苯甲酸單酯、高純度對(duì)甲基苯甲酸單酯、溶劑II（高沸點(diǎn)溶劑、丁酯型增塑劑或燃料）、高純度苯甲酸、高純度對(duì)甲基苯甲酸，使得PTA殘?jiān)梢园丛O(shè)計(jì)返回氧化單元，經(jīng)濟(jì)效益明顯，同時(shí)也解決了環(huán)境污染問(wèn)題。發(fā)明專利CN102516080A公開(kāi)了一種PX氧化殘?jiān)幕厥展に嚰捌浠厥障到y(tǒng)裝置，對(duì)混酸殘?jiān)M(jìn)行回收處理得到苯甲酸甲酯、對(duì)甲基苯甲酸甲酯、四溴乙烷、間苯二甲酸二甲酯、對(duì)苯二甲酸二甲酯，剩的殘?jiān)c過(guò)濾殘?jiān)旌线M(jìn)行處理提取到鈷和錳；此外，進(jìn)入尾氣吸收塔集中收集尾氣，將廢水進(jìn)入廢水處理裝置中進(jìn)行集中處理，同時(shí)再利用了PX氧化殘?jiān)瓦M(jìn)行了廢物處理。

三 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)上述介紹，雖然PX物質(zhì)具有低毒，化工工藝也可能產(chǎn)生污染物排放，但是基于正確的科學(xué)技術(shù)知識(shí)和致力于科技的不斷發(fā)明改進(jìn)，PX技術(shù)在造福人們的同時(shí)，也能夠符合環(huán)保的要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國(guó)化工進(jìn)出口總公司等. 化工品出口指南[M]. 天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，1993：8.

[2] 李明. 我國(guó)對(duì)二甲苯的供需現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J]. 乙醛醋酸化工， 2013（6）：19-23.

[3] 中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局.專利審查指南[M].北京：知識(shí)產(chǎn)權(quán)出版社，2010.