高聚物單體的合成培訓(xùn)教材PPT通用PPT課件

1、高聚物單體的合成培訓(xùn)教材聚合物生產(chǎn)的主要原料為有機(jī)化合物，它主要來源于各種資源，如石油、天然氣、煤炭和各種動(dòng)植物。單體原料來源路線為：石油化工路線、煤炭路線和其它原料路線。我國石油探明儲(chǔ)量約940億t，占世界第8位。天然氣儲(chǔ)量38萬億m3居世界第16位。煤炭儲(chǔ)量為7650億t，占世界第3位。對中國“地大物博”的概念重新加以認(rèn)識(shí)，隨著礦產(chǎn)開發(fā)年代推移、深度的增加、品位下降，2000年以后我國部分礦產(chǎn)將呈現(xiàn)下降趨勢。礦產(chǎn)資源是不可再生的。 一、概論 據(jù)統(tǒng)計(jì)，到1998年我國已建立了25個(gè)油氣生產(chǎn)基地(其中海洋4個(gè))。全國年產(chǎn)原油1.6億t，天然氣223億m3，分別居世界第5和第18位。從1993年

2、起，我國已成為石油凈進(jìn)口國。1998年我國原油加工和主要石化產(chǎn)品生產(chǎn)能力（萬t/年）二、從石油和天然氣獲得的石油化工原料路線1、石油的組成 石油主要存在于地球表面以下的一種有氣味的從黃 色到黑色的粘稠液體。 主要為碳、氫兩種元素所組成的各種烴類混合物， 并含有少量的含氮、含硫、含氧化合物。 原油經(jīng)石油煉制工業(yè)的加工，主要是常壓蒸餾 (300-400oC以下)分出石油氣、石油醚、汽油、煤 油、輕柴油等餾分。高沸點(diǎn)部分再經(jīng)減壓蒸餾得到 柴油、含蠟油等餾分。不能蒸出的部分稱做渣油。各類油品的沸點(diǎn)范圍、大致組成及用途 液態(tài)油品和裂解副產(chǎn)物乙烷，C4餾分原料： 含有乙烷、丙烷、丁烷等，可液化濕性天然氣裝

3、置： 多數(shù)為管式裂解爐。 為了避免裂解管內(nèi)結(jié)焦，必須采用沸點(diǎn)較低的油品，例如輕柴油、石腦油以及石油煉制過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品煉廠氣。過程： 輕油在水蒸汽存在下，于750-820高溫?zé)崃呀鉃榈图壪N、二烯烴。為減少副反應(yīng)，提高烯烴收率，烴在高溫裂解區(qū)的停留時(shí)間僅0.2-0.5秒。水蒸汽稀釋目的在于減少烴類分壓，抑制副反應(yīng)并減輕結(jié)焦速度。2、石油裂解生產(chǎn)烯烴輕柴油裂解產(chǎn)品 裂解裝置可以分為以生產(chǎn)乙烯、丙烯、芳烴為主要產(chǎn)品的裝置。 其生產(chǎn)規(guī)模通常以年產(chǎn)的乙烯量為標(biāo)準(zhǔn)，因此石油裂解裝置工業(yè)上稱為“乙烯裝置”，大型的乙烯裝置每套的年產(chǎn)量在60萬噸/年乙烯以上。石油裂解裝置：裂解爐、用于氣體物料壓縮和冷凍的壓

4、縮機(jī)、用來分離各種產(chǎn)品和副產(chǎn)品的蒸餾塔、許多熱交換器，分離油和水的裝置、冷箱等。精制過程：用315NaOH溶液洗滌裂解氣脫除酸性氣體（CO2、H2S等）。炔烴（乙炔和甲基乙炔）一般用鈀催化劑進(jìn)行選擇性加氫轉(zhuǎn)化為烯烴。大部分水蒸汽在氣體壓縮過程中已除去，少量的水則用分子篩進(jìn)行干燥。分離過程：裂解氣除含低級烯烴、烷烴外，還有H2。它們在常溫下是氣體，分離提純困難，必須用深度冷凍分離法(深冷分離法)處理，將裂解氣冷凍到-100左右，使除H2和CH4以外的低級烴全部冷凝液化，再用精餾方法分離。輕柴油裂解生產(chǎn)烯烴方塊流程圖收率25-2616-1811-123、石油裂解生產(chǎn)芳烴原料：用全餾程石腦油于管式爐

5、中，820oC 下裂解生產(chǎn)芳烴。 生產(chǎn)過程的裂解、分離與輕柴油裂解分離相似，同樣得到聚合級乙烯和丙烯。不同的是裂解原料組成不同。主要特點(diǎn)： 截取石腦油中C6-C9烴類（65-145oC餾分）進(jìn)行加氫，使其中烯烴被氫所飽和，含S、N、Cl的化合物被加氫而脫除。在含鉑催化劑作用，在重整反應(yīng)器中于1. 4-1.7 MPa和520 下反應(yīng)。烴類發(fā)生脫氫、環(huán)化、異構(gòu)化、裂解，生成芳烴、氫氣、液化石油氣和C5餾分，經(jīng)分離后得芳烴濃度近50的重整生成油。反應(yīng)如下：石腦油裂解生產(chǎn)芳烴方塊流程圖混合芳烴收率為石腦油總量30-33。4、由C4餾分制取丁二烯由C4餾分制取丁二烯的途徑：由裂解氣分離得到的C4餾分中抽

6、取丁二烯，萃取精餾方法（DMF）。用煉廠氣或輕柴油裂解氣C4餾分分離出來的丁烯為原料進(jìn)行氧化脫氫制取丁二烯。用二甲基甲酰胺DMF萃取精餾丁二烯流程1-第一萃取蒸餾塔，2-第一汽提塔，3-第二萃取蒸餾塔 4-丁二烯回收塔，5-第一精餾塔，6-第二精餾塔 萃取精餾：液體的混合物中加入較難揮發(fā)的第三組分溶劑，以增大液體混合物中各組分的揮發(fā)度的差異。 使揮發(fā)度相對地變大的組分可由精餾塔頂餾出，揮發(fā)度相對地變小的組分則與加入的溶劑在塔底流出分離。丁二烯苯丙烯乙烯甲苯石油和天然氣二甲苯橡膠纖維塑料涂料粘合劑離子交換樹脂5、以石油和天然氣為基礎(chǔ)合成單體、 聚合物的路線由乙烯獲得的化工產(chǎn)品由丙烯獲得的化工產(chǎn)品

7、由丁二烯獲得的化工產(chǎn)品由甲苯、二甲苯獲得的化工產(chǎn)品三、從煤炭路線所獲得的化工產(chǎn)品煤是自然界蘊(yùn)藏量很豐富的資源。我國已探明煤炭儲(chǔ)量為7650億t，占世界第三位，煤礦伴生的礦并氣儲(chǔ)量也很豐富。煤炭在高溫下干餾則產(chǎn)生煤氣、氨、煤焦油和焦炭。煤焦油經(jīng)分離可以得到苯、甲苯、二甲苯、萘等芳烴和苯酚、甲苯酚等。焦炭與生石灰在2500-3000電爐中強(qiáng)熱則生成碳化鈣(電石)，碳化鈣與水作用生成乙炔氣體。目前我國大部分氯乙烯單體和部分醋酸乙烯、氯丁二烯單體以乙炔為原料生產(chǎn)的。 將煤隔絕空氣加熱，隨著溫度升高，煤中有機(jī)物逐漸開始分解，其中揮發(fā)性物質(zhì)呈氣態(tài)逸出，殘留下不揮發(fā)產(chǎn)物就是焦炭。按加熱的溫度不同可分為三種：

8、1. 煤的干餾 900-1100高溫干餾 700-900 中溫干餾 500-600 低溫干餾由乙炔獲得的化工產(chǎn)品2. 乙炔的生產(chǎn)四、從動(dòng)、植物獲得的原料路線來源于自然界的動(dòng)、植物獲得的原料，能起到石油、煤炭起不到或用極高代價(jià)才能起到的作用。 例，天然橡膠，天然纖維。從天然產(chǎn)物得到的原料是可再生的，具有很多獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。仿生結(jié)構(gòu)高分子材料植物的主要化學(xué)成分是天然高分子化合物-纖維素。所有的植 物都含有纖維素如稻麥草、高梁稈、玉米稈、棉子殼、花生 殼、稻殼、棉花稈。以棉花纖維的纖維素含量最高。(2) 纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)式(C6Hl0O5)n，是葡萄糖苷經(jīng)l,4葡萄 糖苷鍵連接起來的聚合物，聚合度在l00

9、0l0000。纖維的結(jié)構(gòu)式1. 纖維素纖維素的衍生物由纖維素廢料獲得的化工產(chǎn)品由淀粉生產(chǎn)乙醇2. 淀粉 來源植物主要有玉米、土豆、木薯、甘薯、小麥、大米等，其中產(chǎn)量最大的是玉米淀粉（80%）。 由淀粉可生產(chǎn)乙醇、丙醇、丙酮、甘油、甲醇、甲烷、醋酸、檸檬酸、乳酸等一系列化工產(chǎn)品。 淀粉衍生物工業(yè)生產(chǎn)的有磷酸淀粉、醋酸淀粉、醚化淀粉、氧化淀粉等。作為一種新型化工材料廣泛應(yīng)用于食品、造紙、紡織、醫(yī)藥、涂料、塑料、環(huán)保和日用化妝品等。 淀粉可以用來生產(chǎn)可降解塑料，薄膜制品等。n3. 農(nóng)副產(chǎn)品糠醛 糠醛是一種重要的有機(jī)化工原料，原料資源主要有玉米芯、甘蔗渣、燕麥殼、棉籽殼、稻殼等。 用植物纖維原料中的多縮戊糖生產(chǎn)。多縮戊糖在酸存在條件下經(jīng)加熱水解為戊糖，戊糖在酸性介質(zhì)中加熱脫水而轉(zhuǎn)化為糠醛?？啡┛啡╊悩渲奶攸c(diǎn)是耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)良，