甲苯是一种具有特殊芳香味的易燃易挥发液体,其蒸气与空气混合可形成爆炸混合物。甲苯是苯的一种衍生物,即苯环上一个氢原子被CH3取代成为甲苯,分子式为C7H8。甲苯是从苯的基础上发展而来,外形上像极了一个六角形羽毛球球拍,苯环是拍,甲基是球拍把。
甲苯常温下呈现为无色透明油性液相,与很多有机溶剂相溶,看不到分层。甲苯比水轻,不溶于水,在水中分层的现象就像生活中的豆油滴在水中一样,会漂浮在水上。甲苯易挥发,在空气中可以闻到芳香气味,你可千万不要陶醉于这种香味中,它对皮肤、黏膜有刺激性,对中枢神经系统有麻醉作用,因此在使用时要注意做好防护。
甲苯环上和甲基上的氢原子都很活泼,可与很多物质连接形成新的物质,因此甲苯化学性质很活泼,可进行氧化、磺化、硝化和歧化反应,以及侧链氯化反应。
工业上,甲苯最初来源于煤化工,通过煤的干馏而获得。现在甲苯主要来自石油化工生产过程,即通过粗汽油催化重整或液体原料蒸汽裂解中的裂解汽油抽提而得。
甲苯的工业用途广泛,可用作溶剂、汽油的添加剂和化工原料。通过化学反应,由甲苯可以制备出很多常见的物质,如染料、医药、农药、炸药、助剂和香料等化学品。由甲苯还可以生产高分子量聚合物,这些聚合物可进一步加工成为生活中常见的衣服布料、绳索和汽车机器零部件等。
甲苯最主要的用途是用于生产涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维,俗称涤纶)。涤纶是合成纤维的一个重要品种,是应用最广的聚酯纤维,曾经是国内20世纪六七十年代市场上最受青睐的纺织品。涤纶的用途很广,大量用于制造衣着和工业制品。阻燃涤纶因具有永久阻燃性,应用范围很广,除在纺织品、建筑内装饰和交通工具内装饰等方面发挥无可替代的作用外,还在防护服领域内发挥着不小的作用。
在认识了甲苯的结构、性质及来源等之后,下面来谈一谈以甲苯为原料制备涤纶的生产过程。涤纶生产过程包括:甲苯歧化或烷基转移生成对二甲苯(PX),对二甲苯氧化生成对苯二甲酸(PTA),对苯二甲酸与乙二醇(EG)在催化剂存在下进行酯交换反应,生成对苯二甲酸双羟乙酯(BHET),对苯二甲酸双羟乙酯经缩聚生成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。PET经纺丝,再进行后加工即可制得涤纶纤维产品。