聚合物合成工艺-第2章单体原料路线.ppt

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1、jpuysj第二章第二章 聚合物单体的原料路线聚合物单体的原料路线2.1 石油化工原料路线石油化工原料路线2-2 煤炭路线煤炭路线2-3 动、植物动、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jpuysj2.1 石油化工原料路线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。jpuysj二、石油裂解生产烯烃二、石油裂解生产烯烃1.裂解的原料

2、 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，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。jpuysj图2-1 轻柴油裂解生产烯烃流程图 jpuysj轻轻柴柴油油裂裂解解生生产产烯烯烃烃方方块块流流程程图图收率收率25-2616-1811-12jpuysj2.1 石油化工原料路线石油化工原料路线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

3、、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%-18%C4馏分收率 11%-12%裂解炉有裂解炉有：管式炉，砂子炉，蓄热炉管式炉，砂子炉，蓄热炉jpuysj2.1 石油化工原料路线石油化工原料路线n(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。n(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

4、，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。n(3)蓄热炉：烧焦升温 蒸汽吹扫 原油裂解 蒸汽吹扫。属于间歇操作，可裂解重油。jpuysj三三 石石脑脑油油裂裂解解生生产产芳芳烃烃方方块块流流程程图图混合芳烃收率为石脑油总量混合芳烃收率为石脑油总量30-3330-33。jpuysj2.2煤炭路线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

5、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料。jpuysj 将煤隔绝空气加热，随着温度升高，煤中有机物逐将煤隔绝空气加热，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。发产物就是焦炭。按加热的温度不同可分为三种：按加热的温度不同可分为三种：1.煤的干

6、馏煤的干馏 900-1100高温干馏高温干馏 700-900 中温干馏中温干馏 500-600 低温干馏低温干馏jpuysj由乙炔获得的化工产品由乙炔获得的化工产品2.乙炔的生产乙炔的生产jpuysj(1)(1)来来源源于于自自然然界界的的动动、植植物物获获得得的的原原料料，能能起起到到石石油油、煤炭起不到或用极高代价才能起到的作用。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。例，天然橡胶，天然纤维。(2)(2)从从天天然然产产物物得得到到的的原原料料是是可可再再生生的的，具具有有很很多多独独特特优点。优点。(3)粮食路线（植物、农副产品）粮食路线（植物、农副产品）发醇发醇

7、粮食粮食 C2H5OH CH2=CH2n农副产品、木材工业副产品为原料，来源不充足，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。生产某些单体，仍有可取之处。2-3 动、植物动、植物其它原料路线jpuysj丁二烯丁二烯苯苯丙烯丙烯乙烯乙烯甲苯甲苯石油和石油和天然气天然气二甲苯二甲苯橡胶橡胶纤维纤维塑料塑料涂料涂料粘合剂粘合剂离子交换树脂离子交换树脂2-4 合成单体及聚合物路线合成单体及聚合物路线jpuysj由由乙乙烯烯获获得得的的化化工工产产品品jpuysj由由丙丙烯烯获获得得的的

8、化化工工产产品品jpuysj由丁二烯获得的化工产品由丁二烯获得的化工产品jpuysj由甲苯、二甲苯烯获得的化工产品由甲苯、二甲苯烯获得的化工产品jpuysj第二章第二章 思考题思考题1.1.生产单体的原料路线有哪些？生产单体的原料路线有哪些？（教材（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？烯单体可以得到哪些聚合物产品？（教材（教材P24-25、P26、P31）jpuysj第三章 自由基聚合生产工艺n 3-1自由基聚合工艺基础n 3-2本体聚合生产工艺n 3-3悬浮聚合生产工艺n 3-4 乳液聚合工艺jpuysj第四章 离子与配位聚合生产工艺n4-1离子聚合反应及应用n4-2配位聚合生产工艺