引言石油化工原料路線三課件

第二章生產(chǎn)單體的原料路線一、引言二、石油化工原料路線三、煤炭原料路線四、從動、植物獲得的原料路線第二章生產(chǎn)單體的原料路線一、引言二、石油化工原料1聚合物種類：加聚聚合物和縮聚聚合物。主要單體原料來源要求：低成本、資源豐富。來源路線為：石油化工路線、煤炭路線。我國石油探明儲量約940億t，占世界第8位。天然氣儲量38萬億m3居世界第16位。煤炭儲量為7650億t，占世界第3位。

一、引言神華煤化工制烯烴裝置舟山石化一、引言神華煤化工制烯烴裝置舟山石化2

從建國到現(xiàn)在經(jīng)過多年發(fā)展，我國已建立了24個油氣生產(chǎn)基地(其中海洋4個)。至2016年7月我國原油產(chǎn)量已達483萬桶/天。同一年，天然氣產(chǎn)量為1368立方米。但僅靠國內(nèi)的原油和天然氣生產(chǎn)還無法滿足市場需求。2015年，我國原油進口依賴度已達60.6%，已突破60%大關。2016年天然氣對外依存度為34%。二、從石油和天然氣獲得的石油化工原料路線從建國到現(xiàn)在經(jīng)過多年發(fā)展，我國已建立了24個油氣生產(chǎn)基31、石油的組成①石油被譽為“工業(yè)的血液”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。②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。③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。1、石油的組成4各類油品的沸點范圍、大致組成及用途各類油品的沸點范圍、大致組成及用途5

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◆裝置：多數(shù)為管式裂解爐。為了避免裂解管內(nèi)結焦，必須采用沸點較低的油品，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?！暨^程：輕油在水蒸汽存在下，于750-820℃高溫熱裂解為低級烯烴、二烯烴。為減少副反應，提高烯烴收率，液態(tài)烴在高溫裂解區(qū)的停留時間僅0.2-0.5秒。水蒸汽稀釋目的在于減少烴類分壓，抑制副反應并減輕結焦速度。2、石油裂解生產(chǎn)烯烴液態(tài)油品和裂解副6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)的乙烯量為標準，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。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7石油裂解裝置：裂解爐、用于氣體物料壓縮和冷凍的壓縮機、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3～15％NaOH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。石油裂解裝置：裂解爐、用于氣體物料壓縮和冷凍的壓縮機、用來分8輕柴油裂解生產(chǎn)烯烴方塊流程圖收率25-26％16-18％11-12％輕柴油裂解生產(chǎn)烯烴方塊流程圖收率25-26％16-18％1193、石油裂解生產(chǎn)芳烴原料：用全餾程石腦油于管式爐中，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。3、石油裂解生產(chǎn)芳烴10主要特點：截取石腦油中C6-C9烴類（65-145oC餾分）進行加氫，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，在重整反應器中于1.4-1.7MPa和520℃下反應。烴類發(fā)生脫氫、環(huán)化、異構化、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。反應如下：主要特點：截取石腦油中C6-C9烴類（65-145oC餾分11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％。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30-3124、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行氧化脫氫制取丁二烯。4、由C4餾分制取丁二烯由C4餾分制取丁二烯的途徑：13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。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，214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合成單體、

聚合物的路線丁二烯苯丙烯乙烯甲苯石油和二甲苯橡膠纖維塑料涂料粘合劑離子交15由乙烯獲得的化工產(chǎn)品由乙烯獲得的化工產(chǎn)品16由丙烯獲得的化工產(chǎn)品由丙烯獲得的化工產(chǎn)品17由丁二烯獲得的化工產(chǎn)品由丁二烯獲得的化工產(chǎn)品18由甲苯、二甲苯烯獲得的化工產(chǎn)品由甲苯、二甲苯烯獲得的化工產(chǎn)品19三、從煤炭路線所獲得的化工產(chǎn)品煤是自然界蘊藏量很豐富的資源。我國已探明煤炭儲量為7650億t，占世界第三位，煤礦伴生的礦并氣儲量也很豐富。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。三、從煤炭路線所獲得的化工產(chǎn)品20將煤隔絕空氣加熱，隨著溫度升高，煤中有機物逐漸開始分解，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：1.煤的干餾

900-1100℃——高溫干餾700-900℃——中溫干餾500-600℃——低溫干餾將煤隔絕空氣加熱，隨著溫度升高，煤中有機物逐漸開始分21由乙炔獲得的化工產(chǎn)品2.乙炔的生產(chǎn)由乙炔獲得的化工產(chǎn)品2.乙炔的生產(chǎn)22四、從動、植物獲得的原料路線來源于自然界的動、植物獲得的原料，能起到石油、煤炭起不到或用極高代價才能起到的作用。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，具有很多獨特優(yōu)點。仿生結構高分子材料四、從動、植物獲得的原料路線23植物的主要化學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)纖維素的化學結構式—(C6Hl0O5)n，是葡萄糖苷經(jīng)β—l,4葡萄糖苷鍵連接起來的聚合物，聚合度在l000～l0000。纖維的結構式1.纖維素植物的主要化學成分是天然高分子化合物-纖維素。所有的植纖維24纖維素的衍生物纖維素的衍生物25由纖維素廢料獲得的化工產(chǎn)品由纖維素廢料獲得的化工產(chǎn)品26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?！舻矸劭梢杂脕砩a(chǎn)可降解塑料，薄膜制品等。由淀粉生產(chǎn)乙醇2.淀粉27n3.農(nóng)副產(chǎn)品糠醛

◆加糠醛是一種重要的有機化工原料，原料資源主要有玉米芯、甘蔗渣、燕麥殼、棉籽殼、稻殼等。

◆用量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。n3.農(nóng)副產(chǎn)品糠醛28糠醛糠醛類樹脂的特點是耐化學腐蝕性優(yōu)良，用來制造耐酸涂層等?？啡┇@得的化工產(chǎn)品：糠醛糠醛類樹脂的特點是耐化學腐蝕性優(yōu)良，用來制造耐酸涂層等。29生物技術中的化學反應，酶反應大多條件溫和，設備簡單，選擇性好，副反應少，產(chǎn)品性質(zhì)優(yōu)良．而又不產(chǎn)生新的污染。天然產(chǎn)物煤炭石油天然氣20世紀21世紀4.采用生物技術從可再生資源中合成化學品。5.海洋也是我們的原料基地。6.廢舊高分子材料的回收利用。生物技術中的化學反應，酶反應大多條件溫和，設備簡單，30第二章思考題生產(chǎn)單體的原料路線有哪些？

2.如何由C4餾分制取丁二烯

第二章思考題生產(chǎn)單體的原料路線有哪些？2.如何由C31第二章生產(chǎn)單體的原料路線一、引言二、石油化工原料路線三、煤炭原料路線四、從動、植物獲得的原料路線第二章生產(chǎn)單體的原料路線一、引言二、石油化工原料32聚合物種類：加聚聚合物和縮聚聚合物。主要單體原料來源要求：低成本、資源豐富。來源路線為：石油化工路線、煤炭路線。我國石油探明儲量約940億t，占世界第8位。天然氣儲量38萬億m3居世界第16位。煤炭儲量為7650億t，占世界第3位。

一、引言神華煤化工制烯烴裝置舟山石化一、引言神華煤化工制烯烴裝置舟山石化33

從建國到現(xiàn)在經(jīng)過多年發(fā)展，我國已建立了24個油氣生產(chǎn)基地(其中海洋4個)。至2016年7月我國原油產(chǎn)量已達483萬桶/天。同一年，天然氣產(chǎn)量為1368立方米。但僅靠國內(nèi)的原油和天然氣生產(chǎn)還無法滿足市場需求。2015年，我國原油進口依賴度已達60.6%，已突破60%大關。2016年天然氣對外依存度為34%。二、從石油和天然氣獲得的石油化工原料路線從建國到現(xiàn)在經(jīng)過多年發(fā)展，我國已建立了24個油氣生產(chǎn)基341、石油的組成①石油被譽為“工業(yè)的血液”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。②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。③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。1、石油的組成35各類油品的沸點范圍、大致組成及用途各類油品的沸點范圍、大致組成及用途36

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◆裝置：多數(shù)為管式裂解爐。為了避免裂解管內(nèi)結焦，必須采用沸點較低的油品，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℃高溫熱裂解為低級烯烴、二烯烴。為減少副反應，提高烯烴收率，液態(tài)烴在高溫裂解區(qū)的停留時間僅0.2-0.5秒。水蒸汽稀釋目的在于減少烴類分壓，抑制副反應并減輕結焦速度。2、石油裂解生產(chǎn)烯烴液態(tài)油品和裂解副37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)的乙烯量為標準，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。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38石油裂解裝置：裂解爐、用于氣體物料壓縮和冷凍的壓縮機、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3～15％NaOH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。石油裂解裝置：裂解爐、用于氣體物料壓縮和冷凍的壓縮機、用來分39輕柴油裂解生產(chǎn)烯烴方塊流程圖收率25-26％16-18％11-12％輕柴油裂解生產(chǎn)烯烴方塊流程圖收率25-26％16-18％11403、石油裂解生產(chǎn)芳烴原料：用全餾程石腦油于管式爐中，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。3、石油裂解生產(chǎn)芳烴41主要特點：截取石腦油中C6-C9烴類（65-145oC餾分）進行加氫，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，在重整反應器中于1.4-1.7MPa和520℃下反應。烴類發(fā)生脫氫、環(huán)化、異構化、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。反應如下：主要特點：截取石腦油中C6-C9烴類（65-145oC餾分42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％。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30-3434、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行氧化脫氫制取丁二烯。4、由C4餾分制取丁二烯由C4餾分制取丁二烯的途徑：44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。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，245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合成單體、

聚合物的路線丁二烯苯丙烯乙烯甲苯石油和二甲苯橡膠纖維塑料涂料粘合劑離子交46由乙烯獲得的化工產(chǎn)品由乙烯獲得的化工產(chǎn)品47由丙烯獲得的化工產(chǎn)品由丙烯獲得的化工產(chǎn)品48由丁二烯獲得的化工產(chǎn)品由丁二烯獲得的化工產(chǎn)品49由甲苯、二甲苯烯獲得的化工產(chǎn)品由甲苯、二甲苯烯獲得的化工產(chǎn)品50三、從煤炭路線所獲得的化工產(chǎn)品煤是自然界蘊藏量很豐富的資源。我國已探明煤炭儲量為7650億t，占世界第三位，煤礦伴生的礦并氣儲量也很豐富。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。三、從煤炭路線所獲得的化工產(chǎn)品51將煤隔絕空氣加熱，隨著溫度升高，煤中有機物逐漸開始分解，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：1.煤的干餾

900-1100℃——高溫干餾700-900℃——中溫干餾500-600℃——低溫干餾將煤隔絕空氣加熱，隨著溫度升高，煤中有機物逐漸開始分52由乙炔獲得的化工產(chǎn)品2.乙炔的生產(chǎn)由乙炔獲得的化工產(chǎn)品2.乙炔的生產(chǎn)53四、從動、植物獲得的原料路線來源于自然界的動、植物獲得的原料，能起到石油、煤炭起不到或用極高代價才能起到的作用。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，具有很多獨特優(yōu)點。仿生結構高分子材料四、從動、植物獲得的原料路線54植物的主要化學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)纖維素的化學結構式—(C6Hl0O5)n，是葡萄糖苷經(jīng)β—l,4葡萄糖苷鍵連接起來的聚合物，聚