2.高聚物合成的原料准备分析.ppt

2021/2/12 * 鉴于以上的要求,对单体和溶剂的储存需考虑以下问题: 1》防止与空气接触产生易爆炸的混合物和产生过氧化物 2》保证在如何情况下储罐不会产生过高压力,以免储罐破裂。 3》防止有毒易燃单体和溶剂泄漏（储罐、管道、阀门、泵等）。 4》防止自聚,加阻聚剂,在反应前必须脱除（碱洗或蒸馏、过柱处理）。 5》储罐应远离反应装置,减少着火危险。 6》储存常温为气体,加压冷却为液体的单体（乙烯、丙烯、氯乙烯、丁二烯）必须是耐压容器,隔热、冷却水、氮气保护等。 7》其他一些助剂,将在相关的章节中讲解。 2021/2/12 * 2、催化剂（引发剂）配制过程 乙烯基单体或二烯烃的聚合过程中,需要引发剂或催化剂。 自由基聚合－－－－引发剂 离子聚合及配位聚合－－－－催化剂 问题1:什么场合需要催化剂和引发剂? 2021/2/12 * 引发剂和催化剂的类型: 常用的引发剂:过氧化物、偶氮化合物、过硫酸盐等。 采用的催化剂:烷基金属化合物（烷基铝、烷基锌）金属卤化物（TiCl4、TiCl3等）以及路易士酸（BF3、SnCl4、FeCl3） 2021/2/12 * 隐患:多数催化剂引发剂受热后有爆炸的危险。 1》过氧化物采用小包装,储存在低温环境,防火防撞等,如过氧化二苯甲酰常加油少量水,使保持潮湿状态。 2》催化剂中烷基铝最危险,对氧和水极为灵敏,遇水反应爆炸,遇空气自燃,需储存在惰性溶剂（煤油、苯、甲苯）浓度较低（15～25％）并用氮气保护。 3》过渡金属卤化物TiCl4、TiCl3、 BF3、FeCl3遇潮湿空气容易发生水解,产生腐蚀性烟雾。 4》缩聚反应催化剂一般比较安全,如一些酯类催化剂等。 工业生产中,引发剂、催化剂的储存和生产隔开一定距离。 2021/2/12 * 第二章高聚物合成的原料准备 2021/2/12 * 本章有三个部分: 1》单体原料的生产路线 2》单体原料的精制 3》催化剂（或引发剂）的配制过程 2021/2/12 * 高分子材料的主要过程 2021/2/12 * 2021/2/12 * 一、高分子单体生产的原料路线 高分子单体生产最重要的原料来源路线有以下三个: 石油（天然气）化工路线; 煤化工路线; 农林产品原料路线。 2021/2/12 * 石油加工简介 1、石油化工原料路线 减 压 塔 常 压 塔 拔顶气 （作燃料用） 初 馏 塔 塔底油 常压渣油 轻汽油馏分 轻汽油馏分 煤油馏分 轻重柴油馏分 减压渣油 减压柴油 减压馏分油 催化裂化 催化重整 加氢裂化 单体 2021/2/12 * 2021/2/12 * 石油化工原料路线 石油加工简介 催化裂化:是在500℃条件下使减压柴油或常压重油进行高温催化裂化,其目的是提高汽油的质量与产量。 催化重整:是在催化剂存在下将低辛烷值的石脑油经重整反应转化为辛烷值高、芳烃含量高的汽油。 加氢裂化:是以重质油生产汽油和优质轻柴油为目的。在催化剂下进行烷烃加氢裂化生成相对分子质量小的烷烃以及正构烷烃的异构化、多环环烷烃的开环裂化、多环芳烃的加氢开环裂化。 2021/2/12 * 2021/2/12 * 2021/2/12 * 石油化工原料路线 乙烯 由乙烯为原料生产的化工产品 高、低压聚乙烯 薄膜、成型制品 环氧乙烷 乙二醇 绦纶、抗冻剂、炸药等 乙醛 醋酸 酯类、维尼龙、制药等 二氯乙烷 氯乙烯 聚氯乙烯 塑料、纤维 乙苯 苯乙烯 塑料、ABS、丁苯橡胶 氯乙烷 乙基纤维素、冷冻剂、溶剂等 聚合 脱氢 氧化 氯化 苯、烷基化 氯化氢 水合 氧化 2021/2/12 * 石油化工原料路线 乙烯氧氯化法生产氯乙烯: CH2Cl –CH2Cl 直接氯化 C2H4 + Cl2 氧氯化 C2H4 + 2HCl + 1/2O2 氯乙烯 CH2Cl –CH2Cl + H2O 热裂解 CH2Cl –CH2Cl CH2＝CHCl ＋ HCl 乙烯氧氯化法是目前氯乙烯生产中较先进合理的方法,具有原料单一、价格便宜、工艺简单、污染小等优点。 2021/2/12 * 苯乙烯 石油化工原料路线 聚苯乙烯的产量仅次于聚乙烯和聚氯乙稀,是第三大吨位的聚合物。和聚苯乙烯有关的聚合物还包括: ABS树脂、丁苯橡胶、SBS弹性体等。 制造方法:用乙苯直接脱氢制苯乙烯 反应条件:常压、550一650℃下进行; 催化剂:一般用活性氧化锌,也有用三氧化二铁及三氧化二铬等;其他:为了减少型解及焦化等副反应,进科中配以一定量的水蒸气。 收率:89％‘, 2021/2/12 * 石油化工原料路线 由丙烯为原料生产的化工产品 丙烯 聚丙烯 合成树脂（纤维） 丙稀腈 腈纶纤维、ABS树脂、AS树脂、丁腈橡胶 丙酮 甲基丙稀酸甲酯、溶剂、合成原料 丙稀醛