第1章生产单体的原料路线

1、第第1 1章章 生产单体的原料路线生产单体的原料路线学习要求学习要求了解生产单体的三种原料路线，了解生产单体的三种原料路线，即煤炭路线，石油化工路线和农副产品路线。即煤炭路线，石油化工路线和农副产品路线。重点掌握由石油化工路线制备三烯三苯的方法。重点掌握由石油化工路线制备三烯三苯的方法。掌握石油裂解制烯烃，催化重整制芳烃的工艺流程。掌握石油裂解制烯烃，催化重整制芳烃的工艺流程。了解如何由三烯、三苯合成其它单体、再由它们合了解如何由三烯、三苯合成其它单体、再由它们合成聚合物的路线。成聚合物的路线。了解如何由煤炭路线获得乙炔再合成单体、聚合物了解如何由煤炭路线获得乙炔再合成单体、聚合物的路线，并掌

2、握五种重要单体的合成方法。的路线，并掌握五种重要单体的合成方法。 1234一、石油化工路线一、石油化工路线 1 1 概述概述 （1 1） 原油原油 联合勘探南海油田联合勘探南海油田油页岩露天矿油页岩露天矿油品外运码头油品外运码头（2 2）石油的炼制）石油的炼制 常减压蒸馏常减压蒸馏是炼油厂的第一道工序。通过是炼油厂的第一道工序。通过它可以直接从原油中提取石脑油、汽油、煤油、它可以直接从原油中提取石脑油、汽油、煤油、轻柴油及燃料油。轻柴油及燃料油。石油热加工过程石油热加工过程热裂化热裂化：以石油重馏分或重、残油为以石油重馏分或重、残油为原料生产汽油和柴油的过程。原料生产汽油和柴油的过程。减粘裂化

3、：减粘裂化：目的是将重油或减压渣油目的是将重油或减压渣油经轻度裂化使其粘度降低经轻度裂化使其粘度降低以便符合燃料油的以便符合燃料油的使用要求。使用要求。焦化：焦化：以减压渣油为原料，生产汽油、以减压渣油为原料，生产汽油、柴油等中间馏分和生产石油焦。柴油等中间馏分和生产石油焦。催化裂化催化裂化催化裂化催化裂化热裂化热裂化以前以前现在现在硫化床催化裂化装置硫化床催化裂化装置IV型催化裂化装置石油裂解生产烯烃石油裂解生产烯烃石油裂解石油裂解: :将沸点将沸点为为350350度以下的液度以下的液态烃，在稀释剂态烃，在稀释剂水蒸汽存在下，水蒸汽存在下，于于750750800800度高度高温热裂解（化）温

4、热裂解（化）为低级烯烃和二为低级烯烃和二烯烃的过程。烯烃的过程。定义定义催化裂解：在催催化裂解：在催化剂铝硅酸盐、化剂铝硅酸盐、钙沸石等作用下钙沸石等作用下高温裂解。高温裂解。液体烃球型罐液体烃球型罐石油裂解生产烯烃石油裂解生产烯烃裂解原料裂解原料裂解装置裂解装置裂解产物裂解产物裂解气裂解气分离精制分离精制生产乙烯和丙生产乙烯和丙烯为主要产品烯为主要产品的装置的装置以生产芳烃为以生产芳烃为主要产品的装主要产品的装置。置。生生产规产规模通常模通常以年以年产产乙乙烯烯量量为标为标准。工准。工业业上上称为称为“ “乙乙烯烯装置装置” ”。裂解气裂解气裂解轻油裂解轻油为了生产高为了生产高纯度的单一纯度

5、的单一的烯烃必须的烯烃必须进行精制分进行精制分离。离。采用蒸采用蒸馏或冷凝逐馏或冷凝逐步分离。步分离。沸点为沸点为350350度以下的液度以下的液态烃、裂解态烃、裂解副产物乙烷，副产物乙烷，C C4 4馏分和天馏分和天然气等。然气等。乙烯装置乙烯装置（早期）（早期）水平式炉水平式炉裂解炉裂解炉立式炉分为：立式炉分为：管式炉管式炉（主要）（主要）和砂子炉和砂子炉 我国最大的石油缓和催化裂解生产装置日前在湖我国最大的石油缓和催化裂解生产装置日前在湖南巴陵公司岳阳石油化工总厂建成投产南巴陵公司岳阳石油化工总厂建成投产 。此装置采用。此装置采用目前国内最新专利技术，流程短，能最大量产出低碳目前国内最新

6、专利技术，流程短，能最大量产出低碳烯烃和高辛烷值汽油等化工原料。烯烃和高辛烷值汽油等化工原料。 裂解气分离精制裂解气分离精制除酸性气体除酸性气体除炔烃除炔烃除水蒸气除水蒸气除气体杂质除气体杂质NaOH(3%-NaOH(3%-5%)5%)水溶液水溶液洗涤裂解洗涤裂解气气钯作催化剂钯作催化剂, ,选择加氢使选择加氢使炔烃转变为炔烃转变为烯烃烯烃大部分水蒸大部分水蒸汽在气体压汽在气体压缩过程中冷缩过程中冷凝擦除去凝擦除去, ,少量的水分少量的水分用用3A3A分子筛分子筛进行干燥。进行干燥。气体杂质是气体杂质是H2H2、低级烷、低级烷烃和烯烃烃和烯烃深冷分离法深冷分离法把温度小于等于把温度小于等于-1

7、00-100度的冷冻过度的冷冻过程称为深度冷冻。程称为深度冷冻。石油裂解生产芳烃（铂催化重整制芳烃）石油裂解生产芳烃（铂催化重整制芳烃） 石油裂解生产芳烃是用全沸程的石脑油于管石油裂解生产芳烃是用全沸程的石脑油于管式炉中，式炉中，820820C C的温度下的温度下裂解生产芳烃的过程裂解生产芳烃的过程。石脑油重整后的重整油和裂解轻油。石脑油重整后的重整油和裂解轻油。重整工艺重整工艺装置装置原料油预处理原料油预处理（预分馏、预脱砷、预加氢、脱水、脱硫（预分馏、预脱砷、预加氢、脱水、脱硫等）等）、重整反应、产品后加氢和稳定处理；芳、重整反应、产品后加氢和稳定处理；芳烃抽提和芳烃分离部分烃抽提和芳烃分

8、离部分重整反应是吸热反应，温度约为重整反应是吸热反应，温度约为500500左右。重整反应左右。重整反应部分一般设置部分一般设置3 34 4个反应器串连操作。稳定塔的作用个反应器串连操作。稳定塔的作用是从塔顶脱除溶于重整产物中的少量气体烃和戊烷，是从塔顶脱除溶于重整产物中的少量气体烃和戊烷，塔底出汽油（对生产高辛烷值汽油的重整）。塔底出汽油（对生产高辛烷值汽油的重整）。铂重整炉铂重整炉催化重整流程简图催化重整流程简图催化重整流程简图催化重整流程简图催化重整流程简图催化重整流程简图芳烃抽提芳烃抽提世界现状世界现状中国中国环丁砜抽提环丁砜抽提世界上共有世界上共有200200套套轻质芳烃生产装置。轻质

9、芳烃生产装置。其中，环丁砜抽提其中，环丁砜抽提装置占一半；甘醇装置占一半；甘醇类溶剂抽提装置占类溶剂抽提装置占40%40%多；其他占百多；其他占百分之几，还有分之几，还有1010多多套抽提蒸馏装置套抽提蒸馏装置（分离苯）。（分离苯）。中国共有中国共有2828套，套，除引进除引进5 5套环套环丁砜抽提装置丁砜抽提装置和一套二甲亚和一套二甲亚砜抽提装置外，砜抽提装置外，其他均为甘醇其他均为甘醇类溶剂抽提装类溶剂抽提装置。置。工业上常用环工业上常用环丁砜作萃取剂，丁砜作萃取剂，其优点是腐蚀其优点是腐蚀性小，对芳烃性小，对芳烃的溶解度较大，的溶解度较大，选择性高，萃选择性高，萃取剂取剂/ /原料比原料

10、比率低等。率低等。芳烃抽提示意图芳烃抽提示意图苯乙烯装置苯乙烯装置由由C C4 4馏分制取馏分制取1 1，3-3-丁二烯丁二烯C4C4来源来源C4C4馏分馏分的组成的组成制取制取1 1，3 3- -丁二烯的丁二烯的途径途径抽提抽提在石油炼制和液在石油炼制和液态烃高温裂解过态烃高温裂解过程中都会产生易程中都会产生易液化的液化的C4C4馏分。馏分。炼厂气中也有炼厂气中也有C4C4馏分，但其中不馏分，但其中不含含1 1，3-3-丁二烯。丁二烯。 C4C4馏分是丁烯、馏分是丁烯、丁烷和丁烷和1 1，3-3-丁二丁二烯以及它们的异烯以及它们的异构体的混合物。构体的混合物。炼厂气中的炼厂气中的C4C4馏分

11、中，丁烷馏分中，丁烷含量为含量为40%40%以上，以上，丁烯含量丁烯含量50%,50%,不含不含1 1，3-3-丁二丁二烯。烯。 石脑油裂解得石脑油裂解得到的到的C4C4馏分中馏分中, ,丁烷很少丁烷很少, ,主要主要是丁烯和是丁烯和1 1，3-3-丁二烯。丁二烯。用用炼厂气炼厂气中中C4C4馏馏分分离分分离出出来来的丁的丁烯进烯进行行氧氧化化脱氢脱氢制制取取1 1，3-3-丁二丁二烯烯。石石脑脑油裂解油裂解所得的裂解所得的裂解气气经经分离得到的分离得到的C4C4馏馏分中抽分中抽取取1 1，3-3-丁二丁二烯烯。（萃取精。（萃取精馏馏）从裂解气分离从裂解气分离得到的得到的C4C4馏分馏分中抽取

12、提纯中抽取提纯1 1，3-3-丁二烯丁二烯从裂解气分离得到的从裂解气分离得到的C C4 4馏分中抽取提纯馏分中抽取提纯1 1，3-3-丁二烯丁二烯二、煤炭原料路线与其他原料路线二、煤炭原料路线与其他原料路线Text煤炭原料路线煤炭原料路线“乙炔乙炔”煤炭在高温和隔绝煤炭在高温和隔绝空气下干馏则生成空气下干馏则生成煤气、氨、煤焦油煤气、氨、煤焦油和焦炭。和焦炭。 焦炭与石灰在焦炭与石灰在25002500C-3000C-3000C C高温高温电炉中强热生成碳电炉中强热生成碳化钙（电石）。碳化钙（电石）。碳化钙与水作用生成化钙与水作用生成乙炔气体。乙炔气体。其他原料路线其他原料路线主要是从农副产品、

13、主要是从农副产品、植物中提炼单体，植物中提炼单体，也可利用天然高分也可利用天然高分子化合物为原料，子化合物为原料，经化学改性得到塑经化学改性得到塑料和人造纤维。料和人造纤维。 从农副产品中提从农副产品中提炼的最重要的单体炼的最重要的单体是糠醛。是糠醛。 植物的主要化学植物的主要化学成分是纤维素。成分是纤维素。其他路线其他路线煤炭原料路线煤炭原料路线“乙炔乙炔”煤炭在高温和隔绝煤炭在高温和隔绝空气下干馏则生成空气下干馏则生成煤气、氨、煤焦油煤气、氨、煤焦油和焦炭。和焦炭。 焦炭与石灰在焦炭与石灰在25002500C-3000C-3000C C高温高温电炉中强热生成碳电炉中强热生成碳化钙（电石）。

14、碳化钙（电石）。碳化钙与水作用生成化钙与水作用生成乙炔气体。乙炔气体。煤炭原料路线煤炭原料路线“乙炔乙炔”煤炭在高温和隔绝煤炭在高温和隔绝空气下干馏则生成空气下干馏则生成煤气、氨、煤焦油煤气、氨、煤焦油和焦炭。和焦炭。 焦炭与石灰在焦炭与石灰在25002500C-3000C-3000C C高温高温电炉中强热生成碳电炉中强热生成碳化钙（电石）。碳化钙（电石）。碳化钙与水作用生成化钙与水作用生成乙炔气体。乙炔气体。煤炭原料路线煤炭原料路线“乙炔乙炔”煤炭在高温和隔绝煤炭在高温和隔绝空气下干馏则生成空气下干馏则生成煤气、氨、煤焦油煤气、氨、煤焦油和焦炭。和焦炭。 焦炭与石灰在焦炭与石灰在250025

15、00C-3000C-3000C C高温高温电炉中强热生成碳电炉中强热生成碳化钙（电石）。碳化钙（电石）。碳化钙与水作用生成化钙与水作用生成乙炔气体。乙炔气体。煤炭原料路线煤炭原料路线“乙炔乙炔”煤炭在高温和隔绝煤炭在高温和隔绝空气下干馏则生成空气下干馏则生成煤气、氨、煤焦油煤气、氨、煤焦油和焦炭。和焦炭。 焦炭与石灰在焦炭与石灰在25002500C-3000C-3000C C高温高温电炉中强热生成碳电炉中强热生成碳化钙（电石）。碳化钙（电石）。碳化钙与水作用生成化钙与水作用生成乙炔气体。乙炔气体。其他原料路线其他原料路线主要是从农副产品、主要是从农副产品、植物中提炼单体，植物中提炼单体，也可利用天然高分也可利用天然高分子化合物为原料，子化合物为原料，经化学改性得到塑经化学改性得到塑料和人造纤维。料和人造纤维。 从农副产品中提从农副产品中提炼的最重要的单体炼的最重要的单体是糠醛。是糠醛。 植物的主要化学植物的主要化学成分是