生产单体的原料路线详解
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❖ 从天然产物得到的原料是可再生的，具有很多独特 优点。
➢ 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 的。
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： 900-1100℃——高温干馏 700-900℃ ——中温干馏 500-600℃ ——低温干馏
2. 乙炔的生产
由乙炔获得的化工产品
四、其它原料路线
❖ 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。
据统计，到1998年我国已建立了25个油气生产基地(其中海 洋4个)。全国年产原油1.6亿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生产能力（万t/年）
1、石油的组成
① 石油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。从油田开采出来未加工的石 油称 为原油。
② 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。
③ 原油经石油炼制工业的加工，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
二甲苯 涂料
乙烯 石油和 天然气
甲苯
塑料 丙烯
苯 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
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。
精制过程：用3～15％NaOH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
裂解装置可以分为以生产乙烯和丙烯为主要产品的装 置及以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/年乙烯以上。
轻 柴 油 裂 解 产 品
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。
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％。
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。
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。
➢ 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、深度的增加、品位下降，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。
二、石油化工原料路线
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。
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
5、以石油和天然气为基础合成单体、 聚合物的路线
纤维
橡胶 丁二烯
➢ 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。
反应如下：
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。
第二章 生产单体的原料路线
一、概论 二、石油化工原料路线 三、煤炭路线所获得的化工产品 四、其它原料路线
一、概论
➢ 工业生产的高聚物按其化学组成可分为： 加聚型高聚物 逐步聚合型高聚物；
➢ 聚合物生产的主要原料为单体，它主要来源于各种资 源，如石油、天然气、煤炭和各种动植物。
➢ 单体原料来源路线为：石油化工路线、煤炭路线和其 它原料路线。
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
收率25-26％
产
烯
烃
16-18％
方
块
流
程
图
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。
2、石油裂解生产烯烃
液态油品和裂解副产物乙烷，C4馏分
◆原料：
含有乙烷、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。
➢ 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 的。
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： 900-1100℃——高温干馏 700-900℃ ——中温干馏 500-600℃ ——低温干馏
2. 乙炔的生产
由乙炔获得的化工产品
四、其它原料路线
❖ 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。
据统计，到1998年我国已建立了25个油气生产基地(其中海 洋4个)。全国年产原油1.6亿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生产能力（万t/年）
1、石油的组成
① 石油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。从油田开采出来未加工的石 油称 为原油。
② 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。
③ 原油经石油炼制工业的加工，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
二甲苯 涂料
乙烯 石油和 天然气
甲苯
塑料 丙烯
苯 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
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。
精制过程：用3～15％NaOH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
裂解装置可以分为以生产乙烯和丙烯为主要产品的装 置及以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/年乙烯以上。
轻 柴 油 裂 解 产 品
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。
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％。
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。
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。
➢ 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、深度的增加、品位下降，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。
二、石油化工原料路线
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。
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
5、以石油和天然气为基础合成单体、 聚合物的路线
纤维
橡胶 丁二烯
➢ 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。
反应如下：
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。
第二章 生产单体的原料路线
一、概论 二、石油化工原料路线 三、煤炭路线所获得的化工产品 四、其它原料路线
一、概论
➢ 工业生产的高聚物按其化学组成可分为： 加聚型高聚物 逐步聚合型高聚物；
➢ 聚合物生产的主要原料为单体，它主要来源于各种资 源，如石油、天然气、煤炭和各种动植物。
➢ 单体原料来源路线为：石油化工路线、煤炭路线和其 它原料路线。
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
收率25-26％
产
烯
烃
16-18％
方
块
流
程
图
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。
2、石油裂解生产烯烃
液态油品和裂解副产物乙烷，C4馏分
◆原料：
含有乙烷、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。