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第二章 生產单体的原料路线

第二章 生产单体的原料路线 一、概论 二、从石油和天然气获得的石油化工原料路线 三、煤炭路线所获得的化工产品 四、从动、植物获得的原料路线 聚合物生产的主要原料为有机化合物,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。 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。 一、概论 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) 二、从石油和天然气获得的石油化工原料路线 项目 生产能力 产量 世界生产能力 原油加工能力 24455.00 15239.00 402000.0 乙烯 422.32 377.24 9101.3 五大通用树脂 875.89 652.22 17000.0 合成纤维 543.47 460.42 2830.0 合成橡胶 75.59 58.92 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。 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,主要是常压蒸馏 (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 产品 沸点范围 大致组成 用途 石油气 40℃以下 C1~C4 燃料、化工原料 粗汽油 石油醚 汽油 溶剂油 40-60℃ 60-205℃ 150-200℃ C5~C6 C7~C11 C9~C11 溶剂 内燃机燃料、溶剂 溶剂(溶解橡胶、油漆等) 煤油 航空煤油 煤油 145-245℃ 160-310℃ C10~C15 C11~C18 喷气式飞机燃料油 煤油、燃料、工业洗涤油 柴油 机械油 凡士林 石蜡 燃料油 沥青 石油焦 180-350℃ 350℃以上 350℃以上 350℃以上 350℃以上 350℃以上 C16~C18 C15~C20 C18~C22 C20~C24 柴油机燃料 机械润滑 制药、防锈涂料 制皂、制蜡烛、蜡纸、脂肪酸等 船用燃料、锅炉燃料 防腐绝缘材料、铺路及建筑材料 制电石、炭精棒等 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中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。 2、石油裂解生产烯烃 轻柴油裂解产品 裂解装置可以分为以生产乙烯、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”,大型的乙烯装置每套的年产量在60万吨/年乙烯以上。 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。 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。 轻柴油裂解生产烯烃方块流程图 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。 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

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