聚合物合成工艺-第2章单体原料路线.ppt

1、第二章 聚合物单体的原料路线,2.1 石油化工原料路线 2-2 煤炭路线 2-3 动、植物其它原料路线 2-4 合成单体及聚合物路线,第一篇 聚合原理与聚合工艺过程,2.1 石油化工原料路线,一、 概述 1原油：从油田开采出来的石油 一般是褐色至黑色的粘稠液体，比水轻，不溶于水，主要成分是多种碳氢化合物的混合物。 2石油炼制 原油经石油炼制主要是常压蒸馏（300-4000C以下）分出石脑油（石油气、石油醚和汽油）塔顶馏出物、煤油、轻柴油、重柴油等馏分。,二、石油裂解生产烯烃,1. 裂解的原料 用沸点350 的液态油品，即轻柴油等在稀释剂水蒸气存在下，于750一800C高温热裂解(化)得裂解产物

2、，包括裂解气（H2、CH4、C2H6、乙炔、乙烯、丙烯和C4馏分）和裂解轻油（裂解汽油、燃料油和柴油）。由裂解气分离得乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等。,图2-1 轻柴油裂解生产烯烃流程图,轻柴油裂解生产烯烃方块流程图,收率25-26,16-18,11-12,2.1 石油化工原料路线,2石油裂解装置 石油裂解装置，生产规模常以年产乙烯量为标准。称乙烯装置。石油裂解装置是复杂大型化装置，装置中除裂解炉外，还有一系列压缩机、蒸馏塔、热交换器、油水分离器和干燥装置，冷箱(充分利用和回收能量急冷锅炉和制冷装置)。 裂解气经精制分离主要产品收率（以裂解炉进料液态烃） 乙烯收率 25%-26% 丙烯收率 16%

3、-18% C4馏分收率 11%-12% 裂解炉有： 管式炉，砂子炉，蓄热炉,2.1 石油化工原料路线,(1)管式炉：物料在管内，管子呈列管式排列，垂直悬于炉中，管外加热，燃烧区最高温度达11500C，炉出口温度可达9200C。可以连续操作，为避免裂解管内烧丝，必须使用沸点低的轻组分油品：轻柴油、石脑油为原料。 (2)沙子炉：为流化床及应器，由反应器与生器组成，利用固体粒子作载体，加热物料使其裂解成乙烯、丙烯及副产物，分解产生炭沉积在固体粒子上，抽出进入再生器再生。我国即以细砂作载体，可裂解沸点较高的重油原料，但能量未回收，成本高。 (3)蓄热炉：烧焦升温 蒸汽吹扫 原油裂解 蒸汽吹扫。属于间歇

4、操作，可裂解重油。,三 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。,2.2煤炭路线,五十年代以前，聚合物单体的合成路线主要是乙炔路线，也即煤炭路线， 后来，随着石油化工发展，逐渐转变为石油化工路线。 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。 乙炔为原料，合成一系列乙烯基单体及其它有机化工原料。大规模生产单体时，经济上不合理，消耗大量电能，考虑到我国历史（投资底）资源情况，它仍是高分子合成基本原

5、料。,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,(1)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。 (2)从天然产物得到的原料是可再生的，具有很多独特优点。 (3)粮食路线（植物、农副产品） 发醇 粮食 C2H5OH CH2= CH2 农副产品、木材工业副产品为原料，来源不充足，成本较高，但充分利用自然资源，变废为宝，小量生产某些单体，仍有可取之处。,2-3 动、植物其它原料路线,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,2-4 合成单体及聚合物路线,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,第二章 思考题,生产单体的原料路线有哪些？ （教材P24-25）,2. 石油化工路线可以得到哪些重要的单体和原料？简 述石油化工路线裂解生产乙烯单体的过程，并由乙 烯单体可以得到哪些聚合物产品？ （教材P24-25、P26、P31）,第三章 自由基聚合生产