第二章合成聚合物的原料路线
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解得到裂解轻油（裂解汽油），然后在镍、钴、钼催化剂 作用下，使其中烯烃被氢所饱和，同时含 S、N、Cl 的化 合物被加氢而脱除，同时催化发生脱氢、环化、异构化和 裂解反应，得到含芳烃的加氢裂解轻油。
讨论：在裂解 - 催化重整工艺过程中为什么要加氢？ 因为烯烃易氧化、易聚合、且干扰后续芳烃的抽提。同时
石油通过炼制可以获得气态、液态和固态三种状态的工业原材 料，其中气态原材料主要是含1～ 4个碳原子的饱和烃，也称石 油气；液态原材料主要是含4～18个碳原子的饱和烃，包括粗汽 油、煤油、柴油、机械油等；固体原材料主要是含18个碳原子 以上的饱和烃，包括凡士林、石蜡、沥青、石油焦等。
2.1.2 石油裂解生产烯烃 裂解：
苯、甲苯、二甲苯 原料：全馏程石脑油，即由原油经常压法直接蒸馏得到的沸点 ＜220℃ 的直馏汽油，也称粗汽油、石脑油。
过程 1 ：
截取石脑油中 C6 - C9 馏分（65 -145 ℃ ）进行加氢，使其 中烯烃被氢所饱和，同时含 S、N、Cl 的化合物被加氢而脱除。
R CH CH2 + H2 R NH2 + H2 R SH + H2 R Cl + H2
裂解工艺关键： （1）使用急冷锅炉可将 800℃ 的裂解气用水冷却，同时水被 加热成高温高压的水蒸气，作为动力使用； （2）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； （3）水蒸汽稀释目的在于减少烃类分压，抑制副反应，并减缓 裂解炉内的结焦速度； （4）为了避免裂解管内结焦，必须采用沸点较低的油品。
将干燥的裂解气冷冻到 -100℃ 左右，使低级烃全部冷凝液 化（ CH4 除外），被冷凝液化的低级烃在适当温度和压力下逐 一分离。再将 H2 和 CH4 冷冻至 －165 ℃ ，使甲烷液化，得 到含 H2 很大的富氢气体。
以轻柴油为裂解原料的工艺流程及裂解产物
轻柴油 水蒸气
裂解
急冷锅炉 高压蒸汽
碱洗
含 S、N、Cl 的毒害性化合物被加氢而脱除。
过程 3 ：
将得到的重整油和加氢裂解轻油混合，其中含芳烃 80％ 左右。
用二甲亚砜溶剂抽提芳烃，得到含芳烃的二甲亚砜溶液， 再用丁烷为反抽提剂把溶解在二甲亚砜中的芳烃分离出， 得到混合芳烃产物。
二甲亚砜抽提后的组分为抽余油，为 C5-C10 的烷烃、环 烷烃和少量芳烃的混合物，沸点 60℃－130℃ 。
R CH2 CH3
R H + NH3 R H + H2S R H + HCl
ห้องสมุดไป่ตู้
将加氢后的饱和烃在铂催化剂、 1. 4 MPa - 1.7 MPa 、520 ℃ 的条件下，发生脱氢、环化、异构化和裂解反应，生成芳 烃、氢气、液化石油气和 C5 馏分，经分离后得含芳烃的重整 油。
过程 2： 将石脑油中沸点低于 65 ℃ 和高于145 ℃ 的馏分进行裂
压缩
干燥
冷箱
用作动力
水汽液化
富氢气体
甲烷
脱 甲 烷 塔
乙炔
脱 乙 烷 塔
加氢
丙炔
脱 丙 烷 塔
乙烯和乙烷
加氢
丙烯和丙烷
脱
C4 馏分
丁
烷
塔
裂解汽油
2.1.3 石油裂解-催化重整生产芳烃
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，现在则开发了由石油烃裂解 - 催化重整制取芳烃的路 线。 石油裂解 – 催化重整的主要产物：
C5 馏分
重整油
混合
二甲亚砜抽提
芳烃二甲亚砜溶液 丁烷反抽提 混合芳烃
抽余油
2.1.4 由 C4 馏分制取丁二烯
C4 馏分：丁烷、丁烯、丁二烯及其异构体组成的混合物。 来源：石油炼制和液态烃高温裂解。例如，石油炼制得到的炼 厂气 C4 馏分中各种丁烯的含量超过 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。
2.1 从石油和天然气获得的石油化工原料路线 2.1.1 石油的组成及炼制
石油是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。从油田开采出未加工的石油称之为原油。主要成分为由 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。
石油的炼制就是在常压和300～400℃以下的条件下，将石油 分馏出石油气、石油醚、汽油、煤油、轻柴油等馏分的过程。
将沸点 350℃ 以下的液态烃（< C18），在稀释剂水蒸汽存 在下，于 750 - 800℃ 高温热裂解为低级烯烃、二烯烃的过程。
裂解原料：
沸点 350℃ 以下的液态油品（轻柴油）、裂解副产物乙烷， C4 馏分、天然气。 裂解产物：
裂解气（包括氢、甲烷、乙炔、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、 C4 馏分)；裂解轻油（裂解汽油、燃料油和柴油）。
抽余油可以进一步裂解制备加氢裂解轻油，也可以作为1， 3－丁二烯溶液聚合制备顺丁橡胶的溶剂。
石脑油裂解生产芳烃方块流程图
石脑油
分馏
水蒸气
< 65℃馏分
145℃∽200℃馏分
裂解
分离
65℃∽145℃馏分
加氢、环化 分离
甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、 丙烯、C4馏分、裂解焦油
氢气 裂解轻油
加氢、环化 加氢裂解汽油
高温裂解生成的产品成分非常复杂！
裂解装置：
石油裂解装置主要是以生产乙烯、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” ，大型乙烯装置年产 60 万吨以 上。装置构成：管式裂解炉（裂解）、蒸馏塔、热交换器、油 水分离器、干燥装置、急冷锅炉。
第二章 合成聚合物的原料路线
2.1 从石油和天然气获得的石油化工原料路线 2.2 煤炭路线及所获得的化工产品 2.3 从动、植物获得的原料路线
1、重点与难点 石油化工得到主要合成聚合物的单体及溶剂
2、教学要求 （1）了解各种原料路线获得聚合物原材料的方法及其特点； （2）理解石油化工及煤炭路线对聚合物合成工艺的重要意义； （3）掌握石油化工路线得到的重要单体原料、有机溶剂及其反 应原理。 3、教学时数 2
裂解气分离精制：
高温裂解产物中包括低级烯烃和烷烃混合物，炔烃，氢气、 少量的酸性气体（CO2、H2S 等）和水蒸气。
用 3-15％ NaOH 溶液洗涤裂解气脱除酸性气体（CO2、H2S 等）。少量的水则用 3A 分子筛进行干燥。用钯催化剂进行选 择性加氢，把炔烃（乙炔和甲基乙炔）转化为烯烃。
深度冷冻分离法分离低级烯烃、烷烃和 H2 ：
讨论：在裂解 - 催化重整工艺过程中为什么要加氢？ 因为烯烃易氧化、易聚合、且干扰后续芳烃的抽提。同时
石油通过炼制可以获得气态、液态和固态三种状态的工业原材 料，其中气态原材料主要是含1～ 4个碳原子的饱和烃，也称石 油气；液态原材料主要是含4～18个碳原子的饱和烃，包括粗汽 油、煤油、柴油、机械油等；固体原材料主要是含18个碳原子 以上的饱和烃，包括凡士林、石蜡、沥青、石油焦等。
2.1.2 石油裂解生产烯烃 裂解：
苯、甲苯、二甲苯 原料：全馏程石脑油，即由原油经常压法直接蒸馏得到的沸点 ＜220℃ 的直馏汽油，也称粗汽油、石脑油。
过程 1 ：
截取石脑油中 C6 - C9 馏分（65 -145 ℃ ）进行加氢，使其 中烯烃被氢所饱和，同时含 S、N、Cl 的化合物被加氢而脱除。
R CH CH2 + H2 R NH2 + H2 R SH + H2 R Cl + H2
裂解工艺关键： （1）使用急冷锅炉可将 800℃ 的裂解气用水冷却，同时水被 加热成高温高压的水蒸气，作为动力使用； （2）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； （3）水蒸汽稀释目的在于减少烃类分压，抑制副反应，并减缓 裂解炉内的结焦速度； （4）为了避免裂解管内结焦，必须采用沸点较低的油品。
将干燥的裂解气冷冻到 -100℃ 左右，使低级烃全部冷凝液 化（ CH4 除外），被冷凝液化的低级烃在适当温度和压力下逐 一分离。再将 H2 和 CH4 冷冻至 －165 ℃ ，使甲烷液化，得 到含 H2 很大的富氢气体。
以轻柴油为裂解原料的工艺流程及裂解产物
轻柴油 水蒸气
裂解
急冷锅炉 高压蒸汽
碱洗
含 S、N、Cl 的毒害性化合物被加氢而脱除。
过程 3 ：
将得到的重整油和加氢裂解轻油混合，其中含芳烃 80％ 左右。
用二甲亚砜溶剂抽提芳烃，得到含芳烃的二甲亚砜溶液， 再用丁烷为反抽提剂把溶解在二甲亚砜中的芳烃分离出， 得到混合芳烃产物。
二甲亚砜抽提后的组分为抽余油，为 C5-C10 的烷烃、环 烷烃和少量芳烃的混合物，沸点 60℃－130℃ 。
R CH2 CH3
R H + NH3 R H + H2S R H + HCl
ห้องสมุดไป่ตู้
将加氢后的饱和烃在铂催化剂、 1. 4 MPa - 1.7 MPa 、520 ℃ 的条件下，发生脱氢、环化、异构化和裂解反应，生成芳 烃、氢气、液化石油气和 C5 馏分，经分离后得含芳烃的重整 油。
过程 2： 将石脑油中沸点低于 65 ℃ 和高于145 ℃ 的馏分进行裂
压缩
干燥
冷箱
用作动力
水汽液化
富氢气体
甲烷
脱 甲 烷 塔
乙炔
脱 乙 烷 塔
加氢
丙炔
脱 丙 烷 塔
乙烯和乙烷
加氢
丙烯和丙烷
脱
C4 馏分
丁
烷
塔
裂解汽油
2.1.3 石油裂解-催化重整生产芳烃
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，现在则开发了由石油烃裂解 - 催化重整制取芳烃的路 线。 石油裂解 – 催化重整的主要产物：
C5 馏分
重整油
混合
二甲亚砜抽提
芳烃二甲亚砜溶液 丁烷反抽提 混合芳烃
抽余油
2.1.4 由 C4 馏分制取丁二烯
C4 馏分：丁烷、丁烯、丁二烯及其异构体组成的混合物。 来源：石油炼制和液态烃高温裂解。例如，石油炼制得到的炼 厂气 C4 馏分中各种丁烯的含量超过 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。
2.1 从石油和天然气获得的石油化工原料路线 2.1.1 石油的组成及炼制
石油是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。从油田开采出未加工的石油称之为原油。主要成分为由 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。
石油的炼制就是在常压和300～400℃以下的条件下，将石油 分馏出石油气、石油醚、汽油、煤油、轻柴油等馏分的过程。
将沸点 350℃ 以下的液态烃（< C18），在稀释剂水蒸汽存 在下，于 750 - 800℃ 高温热裂解为低级烯烃、二烯烃的过程。
裂解原料：
沸点 350℃ 以下的液态油品（轻柴油）、裂解副产物乙烷， C4 馏分、天然气。 裂解产物：
裂解气（包括氢、甲烷、乙炔、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、 C4 馏分)；裂解轻油（裂解汽油、燃料油和柴油）。
抽余油可以进一步裂解制备加氢裂解轻油，也可以作为1， 3－丁二烯溶液聚合制备顺丁橡胶的溶剂。
石脑油裂解生产芳烃方块流程图
石脑油
分馏
水蒸气
< 65℃馏分
145℃∽200℃馏分
裂解
分离
65℃∽145℃馏分
加氢、环化 分离
甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、 丙烯、C4馏分、裂解焦油
氢气 裂解轻油
加氢、环化 加氢裂解汽油
高温裂解生成的产品成分非常复杂！
裂解装置：
石油裂解装置主要是以生产乙烯、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” ，大型乙烯装置年产 60 万吨以 上。装置构成：管式裂解炉（裂解）、蒸馏塔、热交换器、油 水分离器、干燥装置、急冷锅炉。
第二章 合成聚合物的原料路线
2.1 从石油和天然气获得的石油化工原料路线 2.2 煤炭路线及所获得的化工产品 2.3 从动、植物获得的原料路线
1、重点与难点 石油化工得到主要合成聚合物的单体及溶剂
2、教学要求 （1）了解各种原料路线获得聚合物原材料的方法及其特点； （2）理解石油化工及煤炭路线对聚合物合成工艺的重要意义； （3）掌握石油化工路线得到的重要单体原料、有机溶剂及其反 应原理。 3、教学时数 2
裂解气分离精制：
高温裂解产物中包括低级烯烃和烷烃混合物，炔烃，氢气、 少量的酸性气体（CO2、H2S 等）和水蒸气。
用 3-15％ NaOH 溶液洗涤裂解气脱除酸性气体（CO2、H2S 等）。少量的水则用 3A 分子筛进行干燥。用钯催化剂进行选 择性加氢，把炔烃（乙炔和甲基乙炔）转化为烯烃。
深度冷冻分离法分离低级烯烃、烷烃和 H2 ：