均三甲苯(1，3，5-三甲苯)造抗氧剂C1，3，5-三甲基一2，d，6一三(3，5--特丁基一d一羟基一苄基)苯)、塑料和橡胶用的紫外线吸收荆(2，d，6一三甲基苯酚)的原料，也是制造造染料中间体(间三甲苯胺)及醇酸树脂，不饱和聚酯和聚酰胺等的中间体(均苯三酸)的原料。
物化性质
苯环C原子以sp2杂化轨道形成σ键，其它C原子以sp3杂化轨道形成σ键。相对分子量或原子量120.20 ，密度0.8637，熔点（℃）-44.7 ，沸点（℃）164.72 ，闪点（℃）44 ，折射率1.5011（有报道1.4994），毒性LD50(mg/kg)，大鼠腹腔注射最低致死量2000毫克/公斤。性状无透明液体。溶解情况：不溶于水，溶于乙醇、乙醚。
1萃取
均三甲苯的3个甲基分布均匀、比偏三甲苯、连三甲苯及甲乙苯更难进行烷基化反应，该结构特 点可以用于均三甲苯的分离。同时均三甲苯也可以发生磺化、硝化、缩合等其它反应。
均三甲苯的分离方法主要有深冷结晶法，萃取抽提／异构化法，烷基转移法，还开发了新分离方法，如反应精馏法分离制取均三甲苯，萃取精馏法分离制取均三甲苯。 深冷结晶法
深冷结晶法是利用C。芳烃同分异构体的熔点差异而进行分离的方法。从熔点和熔解热的数据
可计算出溶解度曲线，根据溶解度曲线可进行结晶法的计算。均三甲苯在一75 开始结晶，而均三甲苯与邻甲乙苯的低共熔物在一100℃时结晶析出。此方法中均三甲苯最高收率为70％。由于结晶法在低温下操作，投资大、能耗高，经济指标差，现在已不再采用。
烷基转移法
经催化重整的C 馏分在非均相酸性催化剂的作用下与苯进行烷基化反应，甲乙苯可有选择性 地转化为甲苯或乙苯等轻组分，轻组分可容易地从三甲苯中用精馏法分离开。甲苯是工业上重要的溶
剂和有机化工原料，乙苯也是工业中很有价值的产品，它们经脱氢后可以制得塑料和树脂行业不可缺少的原料苯乙烯。
烷基化反应的反应物组成通常为苯／C。：0．5～2．0(摩尔比)，一般为1．O或稍高些，如果考虑到未反应的苯可以很容易地用简单精馏回收，最优的配比为苯／C 大于或等于3。反应所用的催化剂通常为酸性天然硅铝酸盐或质子化的微孔直径在5～6 m的多孑L晶体催化剂。当催化剂为活性酸土
时，最适宜的反应温度为240"-'280 oC，采用沸石催化剂时最适宜的反应温度为300~450 oC，这种烷基转移反应可以在常压下进行，但在加压下反应效果更好，当压力为10 MPa时效果最佳。将催化重整后的C 馏分预先与苯混合，在适宜的温度和压力下，通过装有催化剂的固定床，最适宜的空速为0．5～1．0h一。高温下反应物容易结焦从而引起催化剂中毒，为了降低结焦对催化剂的影响，在临氢的条件下。使用含氢化金属的沸石类催化剂可以取得良好的效果。
在甲乙苯几乎全部转化的同时，三甲苯(包括均三甲苯、偏三甲苯和连三甲苯)也存在较大程度
的转化(约为15％~39％)，对几个组分分别来说，只有在反应条件C ／苯(摩尔比)=1／9、反应温度为260℃，压力为3．0MPa，空速为7．0 h 时，均三甲苯没有损失。其它3个反应条件[C ／苯(摩尔比)= 1／9、反应温度为250℃，压力为3．0MPa，空速为2．0 h～；C ／苯(摩尔比)=1／9、反应温度为260℃，压力为3．0 MPa，空速5．3 h～；C9，苯(摩尔比)=1／4，反应温度为380 oC，压力为3．5
MPa，空速为t5．0 h ]均三甲苯约有10％ 18％的损失；偏三甲苯的损失在20％~45％之间，而连三甲苯的损失更高达34％~60％o作为化工、医药及染料行业的重要中间体，偏三甲苯和连三甲苯都具有相当高的价值，它们的大量损失是使该方法的应用受到很大的限制的主要原因。此外，该反应在高温(约250℃)和中压(3．0 MPa)下进行，在工业化生产时使设备投资加大。如果能使反应在常温、常压下进行，将使设备投资、装置运行费用等显著降低。
萃取抽提／异构化法
日本三菱瓦斯化学公司利用C 芳烃中各组分相对碱度的差别研究开发了用HF—BF3抽提分离
均三甲苯的技术，并且成功地从二甲苯异构化副产的重芳烃中分离精制出均三甲苯。
将对二甲苯的相对碱度定义为1，甲基苯类的碱度示于表1，HF'BF3对三甲苯有很高的异构活
性，而三甲苯的3种异构体中，只有均三甲苯能与之形成稳定的等分子化合物。运用这一原理可将
偏三甲苯、连三甲苯，有效地异构化为均三甲苯。反应进行时，料液分为上下两层。上层为溶有HF —BF3的有机相，在其中进行偏三甲苯和连三甲苯的异构化反应，异构化反应生成的均三甲苯进人到下层的酸相(无机相)并与HF—BF，形成等分子化合物。由于有机反应很复杂，所以在异构化反应的同时，还存在歧化和烷基化等副反应，并生成甲苯、二甲苯、二甲基乙基苯和偏四甲苯等，所以用此方
法时均三甲苯的收率仅为57％(质量分数)左右。
反应精馏法分离制取均三甲苯
反应精馏法是在一定的外界条件下，促使C 芳烃中的甲乙苯反应转化为其它物质，从而增大与
均三甲苯的沸点差，然后再进行精馏分离得到高纯度的均三甲苯产品。国外研究人员提出可以在高温、中压和异相催化剂存在下，向C 芳烃蒸气中加入苯，实现芳烃中甲乙苯的反应转化，生成二甲苯及甲苯，从而增大与均三甲苯的沸点差，再通过精馏得到高纯度的均三甲苯。我国天津大学白鹏提
出将含有均三甲苯、偏三甲苯以及邻、对、间甲乙苯的混合物作为反应原料，加入叔丁醇、浓硫酸、三氧化铝和盐酸作为反应添加剂，在常温常压下经过2～3次反应和沉降处理，可将甲乙苯转化为高沸物，然后再将反应物进行精馏分离。可获得纯度高于98％的均三甲苯产品。
反应精馏虽可获得高纯度的均三甲苯，但也存在明显不足：反应添加剂或有毒性，或有腐蚀性，
既污染环境，又对人体十分有害，且耗量较高，难以回收利用；在转化反应中，有一定量的均三甲苯、相当数量的偏三甲苯、绝大多数的甲乙苯被损失掉，使用经济效益下降，反应前后，均需要精馏过程，能耗颇大。与反应精馏相比，用萃取精馏法生产高纯度均三甲苯将具有更广泛的工业应用前景。
萃取精馏法分离制取均三甲苯
萃取精馏是向被分离的系统中加入萃取剂，增大均三甲苯与邻甲乙苯的相对挥发度，再用精馏方法直接从重芳烃中分离均三甲苯。美国埃索公司最早提出了这种方法，但未有进一步报道。20世纪8O年代末，南京化工大学郑英峨、赵维彭[3]进行了萃取精馏分离均三甲苯的研究工作，结果认为采用邻苯二甲酯作为溶剂萃取分离C。芳烃中的均三甲苯效果是令人满意的。也认为邻苯二甲酸二甲酯是良好的萃取溶剂。
2生产
均三甲苯的生产方法
到目前为止，国内均三甲苯的生产方法主要有：三甲苯气相异构化反应、偏三甲苯常压液相异
构化反应、偏三甲苯常压液相烷基化生产均三甲苯联产均四甲苯和偏三甲苯异构化和烷基化联合
生产高纯均三甲苯联产均四甲苯等。
3．1 偏三甲苯气相异构化反应Es]
在浸渍了钼镍的脱铝氢型丝光沸石催化剂上，反应温度为250~330 cc，临氢条件下，偏三甲苯
可异构化生成均三甲苯，转化率为45％，通过精馏可获得纯度为95％~98％的产品。在此过程中，若使用重整氢，则需预先除去其中C 以上烃类；若使用电解氢，则反应效果较好。南京炼油厂建有
200fa的生产装置．工业运转结果表明这种催化剂具有活性高、寿命长、可再生等特点，但是产品纯
度低于98％。
3．2 混合三甲苯气相异构化法
南京炼油厂研究所在微反谱联用装置上，研究了用精馏分离制备偏三甲苯过程中的塔底
油，即混合三甲苯代替纯偏三甲苯作原料，以镍钼丝光沸石为催化剂，得至了接近热力学平衡分布的均三甲苯产物。该方法与偏三甲苯气相异构化反应相比具有更高的产品收率，并降低了原料成本。他们同时考察了各种工艺条件对反应活性、选择性的影响，结果表明：反应的适宜为32O～380℃，压力为0．1～1．5 MPa，空速为1．O～2．0 h一。提高反应温度可提高均四甲苯的收率，400h寿命试验表明催化剂活性几乎没有降低。氢气具有增强和保持催化剂活性的作用，而CO 则会导致催化剂迅速失活，该方法未见中试报道。以上2种方法均需要临氢条件和高温高压，反应设备较为复杂，对反应条件的要求也较为苛刻，因此生产成本较高。
偏三甲苯常压液相异构化反应
虚幻竞技场2007叶照坚等研究了偏三甲苯常压液相异构化生产均三甲苯的过程，最佳反应条件为：固体酸催化剂(自制)的用量为原料质量的5％，反应温度110℃，反应时间6 h，搅拌速度500 r／min，原料单程转化率为30．4％。主要的副反应为歧化反应(偏三甲苯生成二甲苯和四甲苯)。当反应温度超过l10℃时，歧化反应加快，导致均三甲苯含量降低，均四甲苯的含量增高。1996年。天津大学化学工程研究所采用“偏三甲苯液相异构化反应生产均三甲苯”的技术在河北省大城县建成了年产100 t均三甲苯的生产装置。产品纯度高于或等于98％。该装置生产规模小，生产过程中由于邻甲乙苯的累积增加了均三甲苯的分离难度．影响了产品质量。以上过程均未考虑实际生产中邻甲乙苯的累积问题。邻甲乙苯与均三甲苯沸点差仅为0．5℃，当实际生产运行一段时间后，邻甲乙苯累积到一定量时，会影响产物的精馏分离，增加分离难度和生产成本，甚至导致生产不能顺利进行。因此，上述过程难以实现大规模工业化生产和获得高纯产品。
耶律隆绪3．4 偏三苯常压液相烷基化生产均三甲苯联产均四甲苯生产工艺
张卫江[8】与简春贵聚丙烯厂合作开发了“偏三甲苯常压液相烷基化生产均三甲苯、均四甲苯”的
工艺。1998年在该厂建成了年产150 t均三甲苯工业化生产装置。偏三甲苯烷基化反应一结晶分离均四甲苯产品一精馏初分离精密精馏均三甲苯产品。反应中烷基化剂用量(与原料的摩尔比)为1．5：1。0，催化剂用量(占原料质量分数)为4％，在110～120℃下反应1 h，偏三甲苯转化率可达70％~75％，
均三甲苯纯度为98．5％，间、对甲乙苯的消除率为80％，邻甲乙苯消除率高于90％。原料中含有少量杂质如甲乙苯等会在异构化反应过程中累积，间甲乙苯、对甲乙苯和邻甲乙苯与均三甲苯的沸点差分别为：3．4、2．7和0．5 oC，增大了分离难度，加入适当的烷基化剂可以使甲乙苯转化为沸点高于均三甲苯的物质，再与均三甲苯精馏分离则可以有效解决上述问题；另一方
面，
烷基化反应可使二甲苯等轻组分生成三、四甲苯后循环利用，节省了原料，增加了均四甲苯产量，降低了生产成本。
庄启传3．5 偏三甲苯异构化和烷基化联合生产高纯均三甲苯联产均四甲苯工艺
烷基化反应可获得比异构化更多的均四甲苯，并且可以有效消除甲乙苯，使均三甲苯的精馏分
离得以实现，产品纯度可达98．5％以上，异构化反应可利用混合芳烃为原料并能获得比烷基化更多的均三甲苯。综合烷基化与异构化反应的优点，本文提出采用联合法生产均三甲苯联产均四甲苯的
新工艺。在该反应中，催化剂用量(占原料质量分数)为5％，在110 oC下反应5 h，反应产物组成为：二甲苯(含3种异构体)17．0％(质量分数，下同)、均三甲苯18．0％、偏三甲苯32．O％、连三甲苯3．5％、均四甲苯13．O％、其它四甲苯14．5％、五甲苯和其它组分2．0％。该联合生产工艺有效
实现了年产600 t均三甲苯工业化生产，产品纯度为98．5％，偏三甲苯总利用率达90％以上，均三甲苯、均四甲苯的生产成本大幅降低。该过程的精馏分离塔采用新型塔内件(天津大学专利产品：槽盘式气液分布器)和金属丝网波纹填料，应用变压强一塔顶累积联合操作技术。般采用恒真空操作分离难分热敏物系，如果在精馏开始时采用较高真空度，塔顶轻组分就难于被冷凝下来，而且塔釜温度较高，冷凝水用量较大；此外，当塔内组分较多或沸点差别较大时，在整个精馏过程中釜温会发生很大变化，易使热敏物料分解，加大了操作难度，并降低了塔的生产能力。变压强操作，m呗U可以有效解决上述问题，达到优化精馏操作的目的。塔顶累积分批精馏[11,12 是一种全回流浓缩与无回流内部迁移交替进行的过程。在塔顶设一累积存液点，先进行全回流浓缩，当产品含量达到要求时，进行全采出操作，然后再进行全回流操作，依次循环直到切换产品段为止。全采出时，气液传质主要依靠上升蒸汽将塔上段高含量持液迅速带人累积点，完成轻组分向塔顶的迁移，然后进行全回流浓缩，使塔顶产品继续增浓至指定值，这样塔内总体含量的迁移与全回流高效浓缩相结合提高了分离效率。在用精密分批精馏处理沸点差较小的多组分难分离物系时，过渡馏分较难处理，所以操作周期比较长。而我们在过渡段的操作上采用塔顶累积法，则可以解决上述问题。变压强一塔顶累积联合操作过程是在精密分批精馏中综合运用变压强和塔顶累积的一种操作方法，即在整个过程中采用变压强操作，同时在处理过渡段时运用塔顶累积操作法，以优化精馏操作过程。生产运行结果表明：与传统的分批精馏操作相比，变压强与塔顶累积联合操作的分批精馏过程有许多优点：该方法能够较快采出轻组分，减少了塔顶冷凝水用量；并能缩短操作周期，降低塔釜温度，减少能耗，提高分离效率，特别适用于精密减压蒸馏，是对传统分批精馏操作方法的有效改进。
采用这种方法产品均三甲苯的最终纯度可以达到99％左右。
均三甲苯的用途
均三甲苯是一种宝贵的精细化工原料，用途很广，主要用于生产均三甲苯胺，作为合成染料活
乌鲁克性艳兰K一3R和普拉艳兰RAW的中间体。也可用于合成麦田除草剂、抗氧剂、医药品、化工中间体
和其它化工产品。
4．1 生产染料
4．1．1 生产均三甲苯胺
均三甲苯经过硝化、中和、还原等一系列反应[15,16]，生成均三甲苯胺，而均三甲苯胺是合成活性艳兰K一3R和普拉艳兰RAW 的中间体。
4．1．2 生产活性艳蓝K一3R r”]
均三甲苯经磺化、硝化以及铁粉还原等一系列反应生成芳胺。芳胺和溴氨酸经过氯化亚铜缩合
生成蓝基．再加乙氧基二氯均三嗪活化生成活性艳兰K一3R。K一3R是一种带有萤光的艳蓝新型
活性染料，主要用于纤维素纤维的印花和扎染，亦用于活性／分散工艺印染，深受用户的欢迎，国外普遍应用。K一3R是制造优质弱酸性艳兰RAW 的主要原料，过去合成K一3R用的均三甲苯都由国外进
口，上海染化八厂年产量约20 t，其售价l4．0万元，t，约需均三甲苯15 t／aC博]。随着涤纶纤维在我国的迅速发展，羊毛、丝绸制品产品的大幅度增加，尤其是丝绸品出口创汇量的猛增，弱酸性艳兰RAW的需求量日益增长对均三甲苯的需求量也不断增加。
4．1．3 生产弱酸性染料RAW
均三甲苯经硝化、中和、还原等一系列反应，生成均三甲苯胺，可合成普拉艳兰RAW 中间体，这
是一种性能非常优异的弱酸活性染料，能使羊毛或合成纤维制品着鲜艳明亮、泽丰满，并具有优异的耐光性、耐热性及耐工艺牢度等性能[19]。以前我国所需RAW 全靠进口，每年约用30 t，价格高达13．6万元／t。目前，瑞安、上海、吴江、天津、宁波、丹东等地均能自行生产。
4．2 生产抗氧剂Lonox一330 E~]
均三甲苯与2，6一叔丁基一4(甲氧基)酚在酸性催化剂存在下缩合，可得到2，4，6一三(3，5一二叔丁基一4一羟基)均三甲苯，商品名Lonox一330，是一种高效、无毒、耐热、耐老化、挥发性低的多元酚抗氧剂。Lonox一330呈白结晶粉末，可溶于苯和氯甲烷，不溶于水，在高温下稳定，挥发性低，元
污染，口服无毒，可用于与食品接触的塑料制品。Lonox一330也可作为聚乙烯、聚酯、聚苯乙烯、合成橡胶、高熔点润滑油和高温黏合剂的抗氧剂和热稳定剂。美国乙基公司售价为17．29美元／kg，国内已经研制这种产品。
4．3 生产均苯三甲酸[2】
均三甲苯经液相空气氧化可制得均苯三甲酸。目前已经研制出常压催化合成均苯三甲酸的新工
艺。均苯三甲酸具有3个极为对称的官能团，是一种较为理想的高分子合成材料。可用作生产醇酸
树脂、增塑剂、不饱和聚酯和改性纤维及薄膜等的原料。美国阿莫科公司和日本三菱瓦斯化学公司均能生产这种产品。上海太平洋化工集团公司焦化总厂设计研究院以相转移催化、高锰酸钾氧化法合成均苯三甲酸，并进一步合成均苯三甲酰氯，可对外供应。
4．4 生产3。5一二甲基苯甲酸
两票系统用均三甲苯可合成3，5一二甲基苯甲酸。3，5一二甲基苯甲酸熔点为172---~174℃，可用于提高聚氨酯硬化速度，缩短脱模时间，也可用于合成前列腺素，与胺类反应还可合成阻燃剂。边际效应
4．5 生产2，4。6一三甲基苯甲酚用均三甲苯与苯酚反应生成2，4，6一三甲基苯甲酚，可作为橡胶、塑料、液蜡的抗紫外线氧化稳定剂】。’
4．6 合成各种树脂
用硫酸作催化剂，均三甲苯与甲醛缩合可生成淡黄均三甲苯甲醛树脂。均三甲苯与甲醛、苯酚聚合可合成多种不同性能和用途的树脂，用于制造电绝缘纸、印刷电路层压板，以及作为PVC、不饱和树脂、聚酯树脂增塑剂，还可以用于制备沥青改性剂和压敏胶黏剂。
4．7 生产农药．
4．7．1 生产麦田除草剂DS]
由均三甲苯经硝化、还原生成2，4，6一三甲基芳胺，再与氯代丙酸甲酯缩合而成，使用时配制成20％溶液，每亩用量0．5 g，抚顺农药厂正在研究这个课题。若这一产品开发成功，必将需要较多的均三甲苯，目前同类除草剂价格(20％溶液)约为3 800元，t。
4．7．2 生产肟草酮
在Cu 催化剂存在下，均三甲苯与氯化氢和一氧化碳在压力3．5 MPa下反应，获得2，4，6一三
甲基苯甲酸，再经一系列的反应制得肟草酮。本品系肟类除草剂，每公顷用量为0．IS～0．35 kg，适用于芽后施用在小麦和大麦田中，以防除麦田杂草，即使按最大推荐剂量的2倍施用。对小麦及大麦
均无危害。此麦田除草剂由澳大利亚帝国化学工业集团公司发现。并和澳大利亚的Agno公司共同开发，由帝国化学工业集团公司所属工厂生产。综上所述，均三甲苯用途广泛，是生产活性艳蓝K一3R、弱酸性染料RAW、抗氧剂、均苯三甲酸、农药等的重要原料，广泛用于电子、印染、机械制造、航天和农业生产等部门。
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