聚合物合成工艺学

1、第二章 消费单体的原料道路第一节 国土资源与聚合物消费的原料聚合物消费的主要原料为有机化合物，它主要来源于各种资源，如石油、天然气、煤炭和各种动植物。单体原料来源道路为：石油化工道路、煤炭道路和其它原料道路，我国石油探明储量约940亿t，占世界第8位。天然气储量38万亿m3居世界第16位。煤炭储量为7650亿t，占世界第3位。对中国“地大物博的概念重新加以认识，随着矿产开发年代推移、深度的添加、档次下降，2000年以后我国部分矿产将呈现下降趋势。矿产资源是不可再生的。第二节 从石油和天然气获得的石油化工原料道路据统计，到1998年我国已建立了25个油气消费基地(其中海洋4个)。全国年产原油1.

2、6亿t，天然气223亿m3，分别居世界第5和第18位。从1993年起，我国已成为石油净进口国。1998年我国原油加工和主要石化产品消费才干万t/年石油主要存在于地球外表以下的一种有气味的从黄色到黑色的粘稠液体。主要为碳、氢两种元素所组成的各种烃类混合物，并含有少量的含氮、含硫、含氧化合物。根据所含主要碳氢化合物类别，原油可分为石蜡基石油、环烷基石油、芳香基石油以及混合基石油。我国所产石油大多数属于石蜡基石油。原油经石油炼制工业的加工，主要是常压蒸馏(300-400oC以下)分出石油气、石油醚、汽油、煤油、轻柴油等馏分。高沸点部分再经减压蒸馏得到柴油、含蜡油等馏分。不能蒸出的部分称做渣油。1.

3、石油的组成各类油品的沸点范围、大致组成及用途第二章 消费单体的原料道路石油分馏产品：原油常压蒸馏轻质油汽油煤油柴油重油减压蒸馏石油气柴油沥青燃料油石蜡光滑油第二章 消费单体的原料道路第二章 消费单体的原料道路石油裂解： 在一定条件下，把分子量大, 沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。如：C16H34 C8H18+C8H16C8H18 C4H10 + C4H8 C4H10 CH4+C3H6C4H10 C2H4+C2H6石油有热裂化和催化裂化两种第二章 消费单体的原料道路热裂解催化裂解目的:提高汽油的质量和产量目的:提高汽油的产量缺陷：温度过高，发生结焦景象催化剂：硅酸铝，分子筛铝硅酸盐第

4、二章 消费单体的原料道路石油的催化重整支链化:提高汽油质量环化:消费芳烃催化剂：Pt Re 2. 石油裂解消费烯烃原料：主要是液态油品和裂解副产物乙烷，C4馏分等。含有乙烷、丙烷、丁烷等，可液化湿性天然气，也可作裂解原料。安装：大规模安装多数是管式裂解炉。为了防止裂解管内结焦，必需采用沸点较低的油品，例如轻柴油、石脑油以及石油炼制过程中产生的副产品炼厂气。过程：轻油在水蒸汽存在下，于750-820高温热裂解为低级烯烃、二烯烃。为减少副反响，提高烯烃收率，液态烃在高温裂解区的停留时间仅0.2-0.5秒。水蒸汽稀释目的在于减少烃类分压，抑制副反响并减轻结焦速度。液态烃经高温裂解生成的产品成分复杂，

5、包括氢、甲烷、乙炔、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、裂解汽油等。裂解安装可以分为以消费乙烯、丙烯、芳烃为主要产品的安装。其消费规模通常以年产的乙烯量为规范，因此石油裂解安装工业上称为“乙烯安装，大型乙烯安装60万吨/年乙烯以上。轻柴油裂解产品石油裂解安装：裂解炉及一系列用于气体物料紧缩和冷冻的紧缩机，一系列用来分别各种产品和副产品的蒸馏塔，许多热交换器，分别油和水的安装，气体枯燥，脱酸性气体等安装。还有为利用回收能量的急冷锅炉和制冷安装冷箱。精制过程：用3-15NaOH溶液洗涤裂解气脱除酸性气体CO2、H2S等。炔烃乙炔和甲基乙炔普通用钯催化剂进展选择性加氢转化为烯烃。大部分水蒸汽在气体紧缩过程中已除

6、去，少量的水那么用分子筛进展枯燥。分别过程：裂解气除含低级烯烃、烷烃外，还有H2。它们在常温下是气体，分别提纯困难，必需用深度冷冻分别法(深冷分别法)处置，将裂解气冷冻到-100左右，使除H2和CH4以外的低级烃全部冷凝液化，再用精馏方法分别。轻柴油裂解消费烯烃方块流程图25-2616-1811-123. 石油裂解消费芳烃苯、甲苯、二甲苯等芳烃是重要的化工原料，过去主要来自煤焦油，如今那么开发了由石油烃催化重整制取芳烃的道路。原料：用全馏程石脑油由原油经常压法直接蒸馏得到的沸点220oC的直馏汽油)于管式炉中，820oC下裂解消费芳烃。消费过程的裂解、分别与轻柴油裂解分别类似，同样得到聚合级乙

7、烯和丙烯，不同的是裂解原料组成不同。主要特点：截取石脑油中C6-C9烃类65-145oC馏分进展加氢，使其中烯烃被氢所饱和，含S、N、Cl的化合物被加氢而脱除。在含铂催化剂作用，在重整反响器中于1. 4-1.7 MPa和520 下反响。烃类发生脱氢、环化、异构化、裂解，生成芳烃、氢气、液化石油气和C5馏分，经分别后得芳烃浓度近50的重整生成油。石脑油裂解消费芳烃方块流程图混合芳烃收率为石脑油总量30-33。4. 由C4馏分制取丁二烯在石油炼制高温裂解过程中都会产生易液化的C4馏分(丁烷、丁烯和丁二烯等组成的混合物)。其中1，3-丁二烯是最重要合成橡胶原料； 1-丁烯是合成塑料原料；异丁烯是丁基

8、橡胶原料。石油炼制得到的炼厂气C4馏分中各种丁烯的含量超越50，丁烷40，不含有丁二烯。而轻柴油裂解得到的C4馏分丁烷很少，主要是丁烯和丁二烯。由C4馏分制取丁二烯的途径：(1) 由裂解气分别得到的C4馏分中抽取丁二烯，萃取精馏方法。(2) 用炼厂气或轻柴油裂解气C4馏分分别出来的丁烯为原料进展氧化脱氢制取丁二烯。用二甲基甲酰胺DMF萃取精馏丁二烯流程1-第一萃取蒸馏塔，2-第一汽提塔，3-第二萃取蒸馏塔 4-丁二烯回收塔，5-第一精馏塔，6-第二精馏塔萃取精馏是液体的混合物中参与较难挥发的第三组分溶剂，以增大液体混合物中各组分的挥发度的差别，使挥发度相对地变大的组分可由精馏塔顶馏出，挥发度相

9、对地变小的组分那么与参与的溶剂在塔底流出分别。溶剂有：二甲基甲酰胺、乙腈、二甲亚砜等。5. 以石油和天然气为根底合成单体、聚合物的道路丁二烯苯丙烯乙烯甲苯石油和天然气二甲苯橡胶纤维塑料涂料粘合剂离子交换树脂由乙烯获得的化工产品由丙烯获得的化工产品由丁二烯获得的化工产品由甲苯、二甲苯烯获得的化工产品第三节 煤炭道路所获得的化工产品焦炭与生石灰在2500-3000电炉中强热那么生成碳化钙(电石)，碳化钙与水作用生成乙炔气体。目前我国大部分氯乙烯单体和部分醋酸乙烯、氯丁二烯单体以乙炔为原料消费的。煤是自然界蕴藏量很丰富的资源。我国已探明煤炭储量为7650亿t，占世界第三位。煤炭在高温下干馏那么产生煤

10、气、氨、煤焦油和焦炭。煤焦油经分别可以得到苯、甲苯、二甲苯、萘等芳烃和苯酚、甲苯酚等。1. 煤的干馏将煤隔绝空气加热，随着温度升高，煤中有机物逐渐开场分解，其中挥发性物质呈气态逸出，残留下不挥发产物就是焦炭。按加热的温度不同可分为三种：900-1100高温干馏700-900中温干馏500-600 低温干馏煤焦油中约有l万种化合物，已测定出分子构造和性能的有561种。兴隆国家能消费的焦化产品250多种。我国70多种。由乙炔获得的化工产品2. 乙炔的消费第四节 从动、植物获得的原料道路来源于自然界的动、植物获得的原料，能起到石油、煤炭起不到或用极高代价才干起到的作用。例，天然橡胶，天然纤维。从天然

11、产物得到的原料是可再生的，具有很多独特优点。仿生构造高分子资料(1)植物的主要化学成分是天然高分子化合物-纤维素。一切的植物都含有纤维素如稻麦草、高梁秆、玉米秆、棉子壳、花生壳、稻壳、棉花秆。以棉花纤维的纤维素含量最高。纤维素的构造式1. 纤维素(2)纤维素的化学构造式(C6Hl0O5)n，是葡萄糖苷经l,4葡萄糖苷键衔接起来的聚合物，聚合度在l000l0000。纤维素的衍生物由纤维素废料获得的化工产品2. 淀粉(1)来源植物主要有玉米、土豆、木薯、甘薯、小麦、大米等，其中产量最大的是玉米淀粉80%。由淀粉消费乙醇(4)淀粉可以用来消费可降解塑料，薄膜制品等。(2)由淀粉可消费乙醇、丙醇、丙酮

12、、甘油、甲醇、甲烷、醋酸、柠檬酸、乳酸等一系列化工产品。(3)淀粉衍生物工业消费的有磷酸淀粉、醋酸淀粉、醚化淀粉、氧化淀粉等。作为一种新型化工资料广泛运用于食品、造纸、纺织、医药、涂料、塑料、环保和日用化装品等。3. 农副产品糠醛(1)糠醛是一种重要的有机化工原料，原料资源主要有玉米芯、甘蔗渣、燕麦壳、棉籽壳、稻壳等。(2)用植物纤维原料中的多缩戊糖消费。多缩戊糖在酸存在条件下经加热水解为戊糖，戊糖在酸性介质中加热脱水而转化为糠醛。n糠醛糠醛类树脂的特点是耐化学腐蚀性优良，用来制造耐酸涂层等。糠醛获得的化工产品4. 采用生物技术从可再生资源中合成化学品。生物技术中的化学反响，酶反响大多条件温暖，设备简