引言石油化工原料路线三

1、第二章 生产单体的原料路线,一、引言,二、石油化工原料路线,三、煤炭原料路线,四、从动、植物获得的原料路线,聚合物种类：加聚聚合物和缩聚聚合物。 主要单体原料来源要求：低成本、资源丰富。来源路线为：石油化工路线、煤炭路线。 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。,一、引言,神华煤化工制烯烃装置,舟山石化,从建国到现在经过多年发展，我国已建立了24个油气生产基地(其中海洋4个)。至2016年7月我国原油产量已达483万桶/天。同一年，天然气产量为1368立方米。但仅靠国内的原油和天然气生产还无法满足市场需求。201

2、5年，我国原油进口依赖度已达60.6%，已突破60%大关。2016年天然气对外依存度为34%。,二、从石油和天然气获得的石油化工原料路线,1、石油的组成, 石油被誉为“工业的血液” 主要存在于地球表面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。 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。,各类油品的沸点范围、大致组成及用途,液态油品和裂解副产物乙烷，C4馏分 原料： 含

3、有乙烷、丙烷、丁烷等，可液化湿性天然气 装置： 多数为管式裂解炉。 为了避免裂解管内结焦，必须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。为减少副反应，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，抑制副反应并减轻结焦速度。,2、石油裂解生产烯烃,轻柴油裂解产品,裂解装置可以分为以生产乙烯、丙烯、芳烃为主要产品的装置。 其生产规模通常以年产的乙烯量为标准，因此石油裂解装置工业上称为“乙烯装置”，大型的乙烯装置每套的年产量在60万吨/年乙烯以

4、上。,石油裂解装置：裂解炉、用于气体物料压缩和冷冻的压缩机、用来分离各种产品和副产品的蒸馏塔、许多热交换器，分离油和水的装置、冷箱等。 精制过程：用315NaOH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）一般用钯催化剂进行选择性加氢转化为烯烃。大部分水蒸汽在气体压缩过程中已除去，少量的水则用分子筛进行干燥。 分离过程：裂解气除含低级烯烃、烷烃外，还有H2。它们在常温下是气体，分离提纯困难，必须用深度冷冻分离法(深冷分离法)处理，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，再用精馏方法分离。,轻柴油裂解生产烯烃方块流程图,收率25-26,16

5、-18,11-12,3、石油裂解生产芳烃,原料：用全馏程石脑油于管式炉中，820oC 下裂解生产芳烃。 生产过程的裂解、分离与轻柴油裂解分离相似，同样得到聚合级乙烯和丙烯。 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）进行加氢，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，在重整反应器中于1. 4-1.7 MPa和520 下反应。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，经分离后得芳烃浓度近50的重整生成油。,反应如下：,石脑油裂解生产芳烃方块流程图,混合芳烃收率为石脑油总量30-33。

6、,4、由C4馏分制取丁二烯,由C4馏分制取丁二烯的途径： 由裂解气分离得到的C4馏分中抽取丁二烯，萃取精馏方法（DMF）。 用炼厂气或轻柴油裂解气C4馏分分离出来的丁烯为原料进行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：液体的混合物中加入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异。 使挥发度相对地变大的组分可由精馏塔顶馏出，挥发度相对地变小的组分则与加入的溶剂在塔底流出分离。,丁二烯,苯,丙烯,乙烯,甲苯,石油和 天然气,二甲苯,橡胶,纤维

7、,塑料,涂料,粘合剂,离子交换树脂,5、以石油和天然气为基础合成单体、 聚合物的路线,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,三、从煤炭路线所获得的化工产品,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，煤矿伴生的矿并气储量也很丰富。 煤炭在高温下干馏则产生煤气、氨、煤焦油和焦炭。煤焦油经分离可以得到苯、甲苯、二甲苯、萘等芳烃和苯酚、甲苯酚等。 焦炭与生石灰在2500-3000电炉中强热则生成碳化钙(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生产

8、的。,将煤隔绝空气加热，随着温度升高，煤中有机物逐渐开始分解，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：,1. 煤的干馏,900-1100高温干馏 700-900 中温干馏 500-600 低温干馏,由乙炔获得的化工产品,2. 乙炔的生产,四、从动、植物获得的原料路线,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能起到的作用。 例，天然橡胶，天然纤维。 从天然产物得到的原料是可再生的，具有很多独特优点。 仿生结构高分子材料,植物的主要化学成分是天然高分子化合物-纤维素。所有的植 物都含有纤维素如稻麦草、高梁秆、玉米秆、棉子壳、花

9、生 壳、稻壳、棉花秆。以棉花纤维的纤维素含量最高。 (2) 纤维素的化学结构式(C6Hl0O5)n，是葡萄糖苷经l,4葡萄 糖苷键连接起来的聚合物，聚合度在l000l0000。,纤维的结构式,1. 纤维素,纤维素的衍生物,由纤维素废料获得的化工产品,由淀粉生产乙醇,2. 淀粉, 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%）。 由淀粉可生产乙醇、丙醇、丙酮、甘油、甲醇、甲烷、醋酸、柠檬酸、乳酸等一系列化工产品。 淀粉衍生物工业生产的有磷酸淀粉、醋酸淀粉、醚化淀粉、氧化淀粉等。作为一种新型化工材料广泛应用于食品、造纸、纺织、医药、涂料、塑料、环保和日用化妆品等。 淀粉可以用来生产可降解塑料，薄膜制品等。,n,3. 农副产品糠醛, 加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。 用量用植物纤维原料中的多缩戊糖生产。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。,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：,生物技术中的化学反应，酶反应大多条