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基本有机化工原料的分类

原料的分类

直接用于基础有机化学工业的原料包括氢、一氧化碳、甲烷、乙烯、乙烯、丙烯、C4以上脂肪碳氢化合物、苯、甲苯、二甲苯等。(来自石油,天然气和煤炭)。从原油、低碳油分或碱,到炼油气和煤气,气体的分离和处理可以实现不同的目的;从催化重组汽油、裂解汽油和干煤焦油中,可以分离出芳族碳氢化合物的原料;合适的油精也可直接用作某些产品的原料;湿润的天然气可以分离甲烷以外的其他低碳烷;合成气可以通过气化和天然气、炼油气、石油分离或原油的蒸汽转化或部分氧化产生;焦炭或天然气和石脑油裂解产生的碳可以产生乙酰。此外,可以从农业和林业副产品中获得原材料。

产品分类

基本有机化学品也可按所用原料分类:合成气系统产品(见合成气)。甲烷产品(见甲烷)。乙烯制品(见乙烯)。丙烯产品(参见丙烯)。含有超过5C4的脂肪碳氢化合物的产品(见四氯化碳);5厘米的碳。6以太产品(见以太)。7 芳香碳氢化合物产品(参见芳香碳氢化合物)。从上述每种原材料开始,可以生产一系列产品。

产品用于目的

基本有机化工产品的使用可概括为三个主要方面:1合成橡胶、合成纤维、塑料等原料的聚合化工产品,即单体聚合反应;其他有机化学工业,包括精细化学品的原料;3根据产品的性质,一些直接消耗,如溶剂,制冷剂,防冻剂,热载体,气体吸收剂和麻醉剂,消毒剂等,直接用于医疗用途。从上面可以看出基础有机化学工业的重要性,它是各种有机化学品发展的基础,是现代工业结构的主要组成部分。

5基本有机化工原料

乙烯

在室温下,乙烯是无色、可燃、易爆的气体,以其生产为核心引导基本有机原料的生产,是最常用于基本有机原料的生产,可用于生产塑料、合成橡胶,也是各种乙烯衍生物的原料,包括生产聚乙烯、氧化乙烯、氯化乙烯、聚苯乙烯是最主要的消费。 约85%的原料生产裂解气体和液体,炼油气,凝析油天然气,汽油液体,煤油,柴油。 高温裂解管中的原油产生焦炭,不能长期工作,不能用于工业。气体原料的裂解温度高,乙烯产量高(可达85%),操作容易(裂解管不易结块),但原料资源少,副产品低。液体原料来源广泛,裂解温度低,收率低(乙烯收率25%~30%),但副产品较多,易于充分利用,生产中必须暂时除去炉管中的焦炭。中国以轻柴油为主要原料,美国以天然气为主,西欧和日本以轻汽油为主。为了减少炉管中焦炭的产生,将水蒸气添加到裂解原料中。裂解炉的种类很多,其核心是炉管排列放置在炉内,采用特殊的燃烧器对管道进行加热。裂缝留下的材料温度为850～900°C。该管由耐热合金钢制成。乙烯可以从煤焦炉产生的气体中分离出来,也可以通过乙醇(酒精)脱水。在1923年引入裂解后,这两种方法都减少了,目前只生产少量。还有各种具体的碳氢化合物裂解实施方法,到目前为止只有管式炉法是领先的,占生产能力的99%以上,每家公司开发的技术都有自己的特点。同样是一个管式烤箱,它也有不同的结构,总体上是一样的。乙烯生产的示意性流程如图3-1所示。在裂解炉中加热原料后,生成的高温裂解气体首先在冷却锅炉中快速冷却(产生的高压水蒸气可以驱动压缩机),然后用冷油和水冷却,气体在分离过程中冷却。柴油原料制得的裂解气的组成非常复杂,主要是乙烯、丙烯(占总量的45%),其余的是氢气和甲烷(约10%),乙烷和丙烷(约10%),四氢化碳(约10%)和五氢化碳及以上(约20%)。少量的有害杂质是水,硫化氢,二氧化碳,乙酰乙烯等。通常采用加压低温精炼法分离乙烯和各种有用产品,具体工艺布置与裂解气体组成和产品纯度要求有关。分离纯化有压缩(压缩)、脱水、脱硫、脱碳等工艺和精炼塔,分离后得到乙烯、丙烯(生产与原料有关,柴油为原料,产量约为乙烯的40%),其余为氢甲烷、乙烯、丙烷(再分类)、四氯化碳(另一种回收装置)、裂解汽油(另一种用于生产芳香碳氢化合物的装置)。整个裂解分离过程需要材料、设备,特别是管道、废热锅炉、大型压缩机、制冷设备、低温热交换设备,大型炼油塔需要大量投资,而且技术密集,加上生产工艺复杂,物料管理较大,整个生产工厂已经形成了一个巨大的集群。

碳氢

芳香碳氢化合物是指结构上含有苯环的水银。最常用的基本有机原料是苯,乙苯,对乙烯,以及甲苯和对乙烯。芳香族碳氢化合物的来源是:炼油厂重组装置;乙烯生产设施中的裂解汽油;煤炭熔化过程中的副产品。目前,从煤中获得的芳香族碳氢化合物不再发挥重要作用。从不同来源获得的芳香族碳氢化合物的成分不同,因此获得的芳香族碳氢化合物的量不尽相同. 裂解汽油苯和甲苯,较少二甲苯;重整后的汽油含有较少的苯、甲苯和二甲苯。乙苯在两种油中都很少。这种资源与需求的矛盾促进了芳香族碳氢化合物生产技术的发展。乙烯是生产苯乙烯的原料,苯乙烯是聚苯乙烯,丁基橡胶(在合成橡胶中产量最大)的原料,因此,乙烯通常采用合成方法,即乙烯和苯为乙烯,然后乙烯为苯乙烯。甲苯资源较多,但应用较少,以弥补苯的不足,甲苯可制成苯。目前这种工艺的应用很少,首先,苯的供应足够;技术上比较困难;第三,经济上不够。还应该注意的是,二甲苯有三种异构体:al-xylene,interxylene和al-xylene。对二甲苯的需求量最大,二甲苯在中心,中间二甲苯最小;但供应是二甲苯中最大的,乙烯和乙烯是相似的。为了满足要求(主要是生产的金刚石),先将聚乙烯分离(采用吸附法和低温结晶法),然后通过异构化反应将间苯乙烯转化为聚乙烯。此外,甲苯的反应多资源(由7个碳原子组成)和应用少于9个芳香碳氢化合物(由9个碳原子组成)可以制成8个芳香碳氢化合物(二甲苯的混合物)。芳香族碳氢化合物的生产方法表明,只有通过深入的科学研究,掌握和运用法律,才能充分利用现有资源,满足人们日益增长的需求。

乙烯和乙二醇氧化物的生产和应用

环氧乙烷是以乙烯为原料生产的,仅次于聚乙烯塑料的生产,位居第二。它是一种易燃易爆气体,沸点低(10.4°C)(在空气中可在3%-100%的温度下爆炸)。乙二醇是与水的环氧乙烷试剂,是最重的环氧乙烷衍生物。它是一种粘性液体,沸点为197.6°C,有毒。除乙二醇外,10-20%的环氧乙烷用于生产表面活性剂和许多其他化工原料。乙二醇的主要应用领域是生产碳纤维和聚酯树脂,其次是汽车冷却系统的防冻剂(如与水混合,冰温可降至-70C)和溶剂、润滑剂、加湿剂、炸药等。环氧乙烷和乙二醇通常安排在一个单元中生产。环氧乙烷的生产经历了几次变化,目前广泛应用于银催化剂的存在,直接氧化,反应温度为250～290°C,反应压力为2MPa。乙二醇的生产方法略有变化,是利用环氧乙烷和大量的水在150~200°C,2~2.5MPa直接加水条件下。

乙苯和苯乙烯的生产和应用

乙苯是一种芳香燃料液体,沸点为136.2°C。炼油厂改造装置和乙烯裂解碳氢化合物都是乙苯的生产,但产量低,分离和提纯困难。乙烯通常是通过乙烯和苯的反应合成的。大多数乙苯用于生产苯乙烯。苯乙烯也是一种芳香燃料液体,沸点为145.2°C。聚苯乙烯是高度聚合的,除非立即使用,否则需要添加抗聚合物(如邻苯二甲酸酯)。苯乙烯是一种重要的聚合物单体,主要用于生产聚苯乙烯塑料、丁基橡胶,也用于泡沫塑料的生产,可用多种单体进行聚合,生产多种工程塑料和热塑性弹性体,产品的用途极为广泛。当乙烯和苯与乙苯合成时,催化剂可与三氯化铝(液相法),磷酸,藻土,三氟化氢 - 三氧化铝或分子筛(ZSM牌号 - 5 )一起使用。使用ZSM-5分子催化剂时,反应温度为370～425°C,1.4～2.8MPa,工艺无腐蚀,无污染。为了保持连续生产,使用两个交替的反应器,以便在装饰再生期间催化剂不会停止。乙苯脱氢是目前主要的生产方法(90%的生产)。在催化剂(主要是氧化铁)存在的情况下,反应温度为610～660°C。使用蒸发方法分离非反应性乙烯和少量副产物。

丙烯酸酯的生产和应用

亚克隆是一种无色有毒液体,沸点为77.3°C。丙烯酸酯是合成纤维(水银)、合成橡胶(橡胶)、合成塑料(ABS)的主要单体,地位非常重要,还是生产各种有机化工原料。由亚克隆尼特尔生产的硝基橡胶可抵抗冷油和某些有机溶剂的侵入。环氧乙烷在第二次世界大战之前被采用。为了满足战争的需要,开发了以太法,降低了原材料的成本。1960年开发了丙烯法,现已淘汰乙酰法。利用丙烯、氨和空气的合成,丙烯丙基的合成被认为是基本有机化工原料合成方法的主要变化之一。该方法原料来源丰富,不使用剧毒物质(氢硅酸),但产生氢硅酸(可以转化为附近有机玻璃的原料)。用于生产丙烯基的催化剂是由含有磷的氧化物组成, 含有金属, 金属和铁, 反应温度约为450°C。

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