化學(xué)工藝學(xué)第章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品

第6章有機(jī)化工的

主要產(chǎn)品1第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.1概述6.1.1有機(jī)化學(xué)工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的作用有機(jī)化工是利用自然界中的煤、石油、天然氣等原料，通過各種化學(xué)加工方法制成各種有機(jī)產(chǎn)品的工業(yè)（乙烯、丙烯、丁二烯、聚乙烯、苯、甲苯、苯乙烯、醇、酸、環(huán)氧化合物等）。這些化工產(chǎn)品的用途可分為三類：生產(chǎn)合成橡膠、合成纖維、塑料和其它高分子化工產(chǎn)品的原料（聚合反應(yīng)的單體）。其它有機(jī)化工的原料（如精細(xì)化工）。作為其它工業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，如溶劑、冷凍劑、防凍劑、載熱體、氣體吸收劑等。2第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.1.2有機(jī)化學(xué)工業(yè)的原料天然氣：主要成分甲烷（少量乙烷、丙烷、丁烷，戊烷、CO、氮氣、氫氣、硫化物等）。石油：主要成分烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴及少量的含氮、氧、硫化合物。石油是有機(jī)化工的基礎(chǔ)。煤：通過液化、干餾可制得大量芳香類有機(jī)物，可以制得乙炔。農(nóng)副產(chǎn)品：

通過纖維的水解可得到糠醛、木糖醇等；通過淀粉發(fā)酵可得到甲醇、乙醇、丙酮等；木材的化學(xué)加工可得到甲醇、甲酸、醋酸等。3第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.1.3有機(jī)化學(xué)工業(yè)的主要產(chǎn)品（1）乙烯系列產(chǎn)品主要用于生產(chǎn)高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、環(huán)氧乙烷、乙醛、二氯乙烷等。4乙烯系列主要產(chǎn)品5第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.1.3有機(jī)化學(xué)工業(yè)的主要產(chǎn)品（2）丙烯系列產(chǎn)品主要用于生產(chǎn)聚丙烯、丙烯腈等。6丙烯系列主要產(chǎn)品7第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.1.3有機(jī)化學(xué)工業(yè)的主要產(chǎn)品（3）碳四系列產(chǎn)品主要用于生產(chǎn)丁二烯、異丁烯和丁烯。8碳四系列主要產(chǎn)品9第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.1.3有機(jī)化學(xué)工業(yè)的主要產(chǎn)品（4）芳烴系列產(chǎn)品主要用于生產(chǎn)苯乙烯、對苯二甲酸、苯酚10芳烴系列主主要產(chǎn)品11第6章有有機(jī)化工的的主要產(chǎn)品品6.1.3有機(jī)機(jī)化學(xué)工業(yè)業(yè)的主要產(chǎn)產(chǎn)品（5）乙炔炔系列產(chǎn)品品主要用來合合成乙醛、、氯乙烯、、醋酸乙烯烯、丙烯腈腈等（20世紀(jì)60年代后轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向以乙烯烯為主要原原料）。12第6章有有機(jī)化工的的主要產(chǎn)品品乙炔系列主主要產(chǎn)品13第6章有有機(jī)化工的的主要產(chǎn)品品6.2乙乙烯系列主主要產(chǎn)品6.2.1聚乙乙烯（PE）性質(zhì)：無臭、無毒毒、耐低溫溫，化學(xué)穩(wěn)穩(wěn)定性好，，耐酸堿侵侵蝕，常溫溫下不溶于于一般溶劑劑，吸水性性小，電絕絕緣性能優(yōu)優(yōu)良。但對對于環(huán)境應(yīng)應(yīng)力很敏感感（特別是是機(jī)械力）），耐熱老老化性差。。用途：主要用于制制造薄膜、、容器、管管道、單絲絲、電線電電纜、日用用品等（熱熱塑性成型型）。分類：高密度聚乙乙烯、低密密度聚乙烯烯、線型低低密度聚乙乙烯（按密密度分）14第6章有有機(jī)化工的的主要產(chǎn)品品6.2.1聚乙乙烯（PE）低密度聚乙乙烯(LDPE)分子量：均分子量約約為2.5×104~5×104，密度：0.910~0.930g/cm3。熔融指數(shù)(MI)：：在標(biāo)準(zhǔn)的塑塑性計中加加熱到一定定溫度(一一般為190℃)，，使聚乙烯烯樹脂熔融融后，承受受一定的負(fù)負(fù)荷(一般般為2160g)在在10min內(nèi)經(jīng)過過規(guī)定的孔孔徑(2.09mm)擠壓出出來的樹脂脂重量克數(shù)數(shù)。采用熔融指指數(shù)(MI)來相對對地表示相相應(yīng)的分子子量，熔融融指數(shù)越小小，其分子子量越高。。高壓低密度度聚乙烯的的生產(chǎn)流程程：15第6章有有機(jī)化工的的主要產(chǎn)品品低密度聚乙乙烯的生產(chǎn)產(chǎn)工藝流程程框圖16第6章有有機(jī)化工的的主要產(chǎn)品品一次壓塑機(jī)分子量調(diào)節(jié)劑泵二次壓塑機(jī)釜式聚合反反應(yīng)器管式反應(yīng)器高壓分離器壓塑機(jī)干燥器密煉機(jī)混合機(jī)混合物造粒機(jī)擠出切粒機(jī)低壓分離器減壓閥廢熱鍋爐催化劑泵乙烯高壓聚聚合生產(chǎn)流流程圖17第6章有有機(jī)化工的的主要產(chǎn)品品低密度聚乙乙烯(2)原料料乙烯：純度要求應(yīng)應(yīng)超過99.95%，雜質(zhì)主主要是惰性性氣體分子量調(diào)調(diào)節(jié)劑：：用以控制制產(chǎn)品聚聚乙烯的的熔融指指數(shù)，丙烯、丙丙烷、乙乙烷等，，用量一一般是乙乙烯體積積的l.0%~6.5%。。18第6章有有機(jī)化化工的主主要產(chǎn)品品低密度聚聚乙烯添加劑：：防止聚乙乙烯在成成型過程程中受熱熱時被氧氧化，防防止使用用過程（（受熱或或紫外線線照射））中老化化，添加加防老劑(抗氧劑劑)，如4-甲基-2,6-二叔叔丁基苯苯酚、防防紫外線線劑等。。防止成型型過程中中粘接模模具而需需要加入入潤滑劑，如油酸酸酰胺或或硬脂酸酸銨、油油酸銨等等。為了使吹吹塑制成成的聚乙乙烯塑料料袋易于于開口而而需要添添加開口劑，如高分分散性的的硅膠(SiO2)、鋁膠膠(Al2O3)。為了防止止表面積積累靜電電，有時時需要添添加防靜電劑。19第6章有有機(jī)化化工的主主要產(chǎn)品品低密度聚聚乙烯(3)催催化劑（（自由基基引發(fā)劑劑）氧氣（管式反反應(yīng)器））過氧化物物（釜式反反應(yīng)器））：過氧氧化二叔叔丁基，，過氧化化十二烷烷酰，過過氧化苯苯甲酸叔叔丁酯等等。(4)聚聚合過程程聚合反應(yīng)應(yīng)工藝條條件：溫度：130~350℃（溫溫度過高高會發(fā)生生爆炸性性分解，，要防止止聚合反反應(yīng)釜內(nèi)內(nèi)產(chǎn)生局局部過熱熱）壓力：122~303MPa反應(yīng)停留留時間：：15s~2min20第6章有有機(jī)化化工的主主要產(chǎn)品品6.2.2氯氯乙烯烯性質(zhì)：無色液體體，具有有微弱芳芳香氣味味，在空空氣中燃燃燒，可可溶于水水及多數(shù)數(shù)有機(jī)溶溶劑中。。長期接接觸高濃濃度的氯氯乙烯，，可引起起肝脾腫腫大、肝肝血管肉肉瘤。能能聚合，，與別的的不飽和和化合物物共聚。。用途：聚氯乙烯烯：占塑塑料產(chǎn)量量的第二二位，僅僅次于聚聚乙烯。。硬聚氯乙乙烯：耐耐酸設(shè)備備、管道道、日用用品。軟聚氯乙乙烯：電電線、電電纜的絕絕緣包皮皮。聚氯乙烯烯薄膜：：防雨包包裝材料料及農(nóng)業(yè)業(yè)上的保保護(hù)苗床床。聚氯乙烯烯纖維：：濾布、、工作服服材料（（耐酸、、耐堿））21第6章有有機(jī)化化工的主主要產(chǎn)品品6.2.2氯氯乙烯烯生產(chǎn)方法法：有電電石路線線、石油油路線。。1、反應(yīng)應(yīng)原理C2H2+HCl→CH2=CHCl，，△H=-124.7KJ/mol常溫、常常壓下KΘ=3.8×1010，轉(zhuǎn)化率率約為100%。在低溫、、高壓下下可得到到更高的的轉(zhuǎn)化率率。22第6章有有機(jī)化化工的主主要產(chǎn)品品6.2.2氯氯乙烯烯反應(yīng)機(jī)理理：使用HgCl2-活性炭為催化劑，在在403~453K，HCl吸附于于催化劑表面面的活性中心心上，然后吸吸附態(tài)的HCl再與氣相相主體中擴(kuò)散散到相界面上上的乙炔氣發(fā)發(fā)生表面反應(yīng)應(yīng)而生成吸附附態(tài)的氯乙烯烯，最后氯乙乙烯從催化劑劑表面解吸出出來。23第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.2.2氯氯乙烯副反應(yīng)：（1）當(dāng)C2H2/HCl很小小時：（即HCl過量））CH2=CHCl+HCl→CH3-CHCl2(1,2二氯氯乙烷)（2）當(dāng)C2H2/HCl很大大時：（即C2H2過量）C2H2+HgCl2→Cl-CH=CH-HgClCl-CH=CH-HgCl+HgCl2→Cl-Hg-C(Cl)H-C(Cl)H-HgCl→ClCH=CHCl+Hg2Cl2這時會使HgCl2被還原成Hg2Cl2，甚至是Hg，使催化劑劑失去活性，，并副產(chǎn)二氯氯乙烯。24第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.2.2氯氯乙烯2、工藝影響響因素（1）催化劑劑：HgCl2-活性炭，HgCl2占8~155（約為10%），含量量太高時，反反應(yīng)太快，溫溫度高，HgCl2升華。（2）原料氣氣的純度：①惰性氣體：：含量越低越越好（為體積積減小的反應(yīng)應(yīng)）②水量：含量量越低越好（（<0.03%），水分分會生成酸霧霧，腐蝕管道道，造成催化化劑粘結(jié)。25第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.2.2氯氯乙烯③氯氣：由合合成HCl時時帶入，會與與乙炔反應(yīng)，，生成氯乙炔炔，其易燃燒燒、爆炸。要要求<0.002%。④毒物對催化化劑的影響：：乙炔氣凈化化后，如果仍仍含有少量的的S、P、As的化合物物，易使催化化劑中毒：HgCl2+H2S→HgS+2HCl3HgCl2+PH3→(HgCl)3P+3HCl26第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.2.2氯氯乙烯（3）摩爾比比：采用HCl過過量，即C2H2/HCl=1:2.05~2.10（過量量5~10%。如果C2H2過量，則會造造成3個方面面的不利：乙炔價貴；導(dǎo)導(dǎo)致催化劑失失去活性；增增加氯乙烯分分離的負(fù)擔(dān)。。27第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.2.2氯氯乙烯（4）溫度：：以催化劑的活活性溫度為主主，高溫時，，主催化劑升升華，所以選選取反應(yīng)溫度度為403~453K，，在催化劑使使用的初期采采用403~423K，，在催化劑使使用的中后期期采用423~453K。（5）壓力：：高壓下的平衡衡轉(zhuǎn)化率高，，但乙炔易爆爆炸，所以采采用接近常壓壓操作，2.2~2.5×105Pa，轉(zhuǎn)化率率達(dá)99%。。28第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.2.2氯氯乙烯3、工藝流程程（1）反應(yīng)器器為放熱的氣-固相反應(yīng)，，所以采用列列管式固定床床反應(yīng)器，列列管內(nèi)填沖瓷瓷環(huán)，下蓋內(nèi)內(nèi)襯瓷磚，防防止鹽酸腐蝕蝕。29錐型底盤瓷磚隔板外殼列管冷卻水進(jìn)口大蓋熱電偶孔手孔氣體進(jìn)口氣體分配板熱電偶孔支撐管冷卻水進(jìn)口填料手孔下花板合成氣出口防腐襯里30第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.2.2氯氯乙烯（2）工藝流流程混合脫水轉(zhuǎn)化化系統(tǒng)工藝流流程——流程程框圖與流程程圖：合成氣31反應(yīng)器反應(yīng)器緩沖罐緩沖罐脫汞器酸霧過濾器酸霧過濾器酸霧過濾器混合器阻火器液封壓縮機(jī)旋風(fēng)分離器冷凝器器采用混混合脫脫水的的轉(zhuǎn)化化系統(tǒng)統(tǒng)工藝藝流程程圖32第6章章有有機(jī)化化工的的主要要產(chǎn)品品6.2.2氯氯乙乙烯氯乙烯烯的凈凈化與與精制制工藝藝流程程———流程程框圖圖：33水洗塔堿洗塔壓縮機(jī)堿槽堿泵水分離器低沸塔高沸塔成品貯貯槽成品冷冷凝器器冷卻器器全凝器器冷凝器器回流冷凝器器緩沖罐氯乙烯烯凈化化與精精制工工藝流流程圖圖34第6章章有有機(jī)化化工的的主要要產(chǎn)品品6.2.2氯氯乙乙烯石油路路線制制備氯氯乙烯烯：（（乙烯烯氧氯氯化法法）三步法法流程程原理理：直接氯氯化部部分：：C2H4+HCl→C2H4Cl2（1，，2二二氯乙乙烷））熱裂解解部分分：C2H4Cl2→C2H3Cl+HCl氧氯化化部分分：C2H4+2HCl+??O2→C2H4Cl2+H2O35第6章章有有機(jī)化化工的的主要要產(chǎn)品品6.2.3乙乙醛醛性質(zhì)：：無色透透明液液體，，有特特殊刺刺激性性氣味味。可可溶于于水，，易燃燃，與與空氣氣可形形成爆爆炸混混合物物，爆爆炸極極限為為4%~57%。用途：：乙醛的的化學(xué)學(xué)性質(zhì)質(zhì)很活活潑，，其氧氧化可可制備備醋酸酸、醋醋酸酐酐；乙乙醛與與氫氰氰酸反反應(yīng)可可生產(chǎn)產(chǎn)氰醇醇，進(jìn)進(jìn)而可可生產(chǎn)產(chǎn)乳酸酸、丙丙烯腈腈、丙丙烯酸酸酯；；與醇醇縮合合制備備丁二二醇、、丁烯烯醛、、正丁丁醇等等。36第6章章有有機(jī)化化工的的主要要產(chǎn)品品6.2.3乙乙醛醛生產(chǎn)方方法：：（1））乙炔炔水合合法（（包括括液相相水合合和氣氣相水水合法法）：：C2H2+2H2O→2CH3CHO液相水水合法法：催化劑劑為汞汞鹽（（有污污染，，現(xiàn)已已淘汰汰）氣相水水合法法：催化劑劑為磷磷酸鎘鎘鈣37第6章章有有機(jī)化化工的的主要要產(chǎn)品品6.2.3乙乙醛醛（2））由乙乙醇制制乙醛醛（包包括吸吸熱脫脫氫和和放熱熱脫氫氫）CH3CH2OH→→CH3CHO+H2吸熱脫氫氫：催化劑為為金屬銅銅，操作作溫度260~290℃，無無深度氧氧化，副副產(chǎn)高純純度氫氣氣。放熱脫氫氫：催化劑為為金屬銀銀，操作作溫度為為550℃，在在空氣或或氧氣存存在下進(jìn)進(jìn)行脫氫氫，再將將氫氧化化成水，，放出的的熱為脫脫氫反應(yīng)應(yīng)提供熱熱量。過過程中易易產(chǎn)生深深度氧化化。工業(yè)上一一般采取取吸熱脫脫氫和放放熱脫氫氫組合工工藝，以以解決熱熱平衡問問題。38第6章有有機(jī)化化工的主主要產(chǎn)品品6.2.3乙乙醛（3）C3/C4烷烴烴氧化制制乙醛丙烷/丁丁烷混合合物氣相相氧化法法，操作作條件：：425~426℃℃，1.0Mpa。（4）乙乙烯直接接氧化法法該法為目目前乙醛醛生產(chǎn)的的主要方方法。原原料便宜宜，乙醛醛收率高高，副反反應(yīng)少。。包括一一步法工工藝和二二步法工工藝。39第6章有有機(jī)化化工的主主要產(chǎn)品品6.2.3乙乙醛1、乙烯烯液相直直接氧化化法生產(chǎn)產(chǎn)乙醛的的原理H2C=CH2+?O2→CH3CHO在催化劑劑氯化鈀鈀、氯化化銅的鹽鹽酸水溶溶液中發(fā)發(fā)生的氣氣相反應(yīng)應(yīng)，其機(jī)機(jī)理為：：H2C=CH2+PdCl2+H2O→CH3CHO+Pd+2HCl（快速））Pd+2CuCl2→PdCl2+2CuCl（慢速，，為催化化劑再生生）2CuCl+?O2+2HCl→2CuCl2+H2O40第6章有有機(jī)化化工的主主要產(chǎn)品品6.2.3乙乙醛2、乙烯烯液相直直接氧化化法生產(chǎn)產(chǎn)乙醛的的工藝過過程（1）一一步法工工藝一步法：：上述三個個反應(yīng)在在同一反反應(yīng)器中中進(jìn)行，，用氧氣氣作氧化化劑，又又稱氧氣氣法。反反應(yīng)部分分的工藝藝流程：：（其中反反應(yīng)器為為具有循循環(huán)管的的鼓泡床床塔式反反應(yīng)器））41第6章有有機(jī)化化工的主主要產(chǎn)品品反應(yīng)器冷凝器洗滌塔脫低沸物塔精餾塔冷凝器除沫分離離器粗乙醛貯槽催化劑再生器泵泵一步法反應(yīng)部部分工藝流程程圖42第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.2.3乙乙醛工藝流程框圖圖：43第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.2.3乙乙醛影響因素：原料純度：炔類、硫化氫氫、CO等雜雜質(zhì)都能使金金屬鈀析出，，故對原料氣氣要求：乙炔炔<3×10-5，硫化物<3×10-6，乙烯>99.5%，氧氧氣>99.5%轉(zhuǎn)化率及進(jìn)反反應(yīng)器的混合合氣組成：對循環(huán)氣的要要求：氧氣8%左右，乙乙烯65%左左右，才不會會形成爆炸混混合物。進(jìn)氣氣混合物的組組成為乙烯65%、氧氣氣17%、惰惰性氣體18%，循環(huán)氣氣的組成中氧氧氣8%，經(jīng)經(jīng)計算乙烯的的轉(zhuǎn)化率為35%左右。。44第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.2.3乙乙醛反應(yīng)壓力：加壓對氣液相相反應(yīng)有利，，但壓力不宜宜過高，否則則動力消耗高高、對設(shè)備的的腐蝕加重，，P=0.3Mpa，反應(yīng)溫度：反應(yīng)溫度為該該壓力下的液液相的沸點（（因為在沸騰騰下反應(yīng)可有有效地帶走大大量反應(yīng)熱）），T=120~130℃。45第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.2.3乙乙醛（2）二步法法工藝二步法：乙烯羰基化和和Pd的氧化化反應(yīng)在同一一臺反應(yīng)器中中進(jìn)行，Cu的氧化在另另一臺反應(yīng)器器中進(jìn)行，用用空氣做氧化化劑，又稱為為空氣法。反應(yīng)條件：在1.0~2.0MPa、105~110℃條條件下操作，，乙烯轉(zhuǎn)化率率達(dá)99%，，且原料乙烯烯純度達(dá)60%以上即可可用空氣代替替氧氣。反應(yīng)部分工藝藝流程：46反應(yīng)器氧化器閃蒸塔粗餾塔廢空氣洗滌塔脫輕餾分塔精餾塔泵泵貯水槽換熱器換熱器換熱器泵泵廢氧洗滌塔換熱器再生器廢空氣分離器器換熱器貯槽二步法反應(yīng)部部分工藝流程程圖47第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.2.4醋醋酸1、醋酸的性性質(zhì)及用途物理性質(zhì)：醋酸是無色透透明液體，沸沸點118℃℃，冰點16.58℃，，又稱冰醋酸酸?；瘜W(xué)性質(zhì)：醋酸也可與乙乙醇、乙醚、、甘油、苯等等有機(jī)溶劑以以任意比例互互溶。純或濃濃醋酸具有腐腐蝕性，其蒸蒸氣易燃，醋醋酸蒸氣與空空氣混合可形形成爆炸混合合物。醋酸具具有特殊刺激激性氣味，其其蒸氣對眼睛睛、呼吸道粘粘膜等有強(qiáng)烈烈刺激。用途：醋酸主要用于于合成醋酸乙乙烯酯、生產(chǎn)產(chǎn)醋酸纖維、、醋酸酯、金金屬醋酸鹽以以及氯代醋酸酸等，在制藥藥、染料、農(nóng)農(nóng)藥、食品和和化妝品等方方面有著廣泛泛的用途，是是重要的基本本有機(jī)化工原原料。48第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.2.4醋醋酸2、乙醛氧化化生產(chǎn)醋酸（1）反應(yīng)原原理主反應(yīng):3CH3CHO+??O2→CH3COOH為自由基連鎖鎖反應(yīng)，易引引起爆炸。催化劑有鈷鹽鹽、錳鹽、鐵鐵鹽等，常以以醋酸錳為催催化劑。49第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.2.4醋醋酸主要副反應(yīng):2CH3COOH→→CH3COCH3+CO2+H2OCH3COOH→→CH3OH+CO2CH3COOH+CH3OH→CH3COOCH3+H2OCH3OH+??O2→HCHO+H2OHCHO+?O2→HCOOH3CH3CHO+O2→CH3CH(OCOCH3)2+H2O2CH3CHO+5O2→4CO2+4H2O50第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.2.4醋醋酸（2）工藝條條件氣相法：反應(yīng)熱移出困困難，容易引引起局部過熱熱，易形成爆爆炸混合物。。液相法：工業(yè)上多采用用，將氧氣通通入乙醛和催催化劑的溶液液中，乙醛吸吸收氧生成過過氧醋酸，然然后在催化劑劑作用下迅速速分解轉(zhuǎn)化為為醋酸。51第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.2.4醋酸酸工藝條件：：通氧的速率率液柱高度液柱高度一一般為4m左右；催化劑用量量制備醋酸錳錳的醋酸溶溶液，一般般用量為0.08％％～0.1％。反應(yīng)溫度溫度一般控控制在65～80℃℃。反應(yīng)壓力反應(yīng)壓力（（表壓）一一般控制在在0.1～～0.2MPa。原料配比以乙醛為過過量反應(yīng)物物，乙醛/氧氣(wt.)=3.5～4:1。。原料組成水與催化劑劑生成過氧氧化錳水合合物使其失失活。H2O<3％。。氧化反應(yīng)液液氣相中乙醛醛濃度低，，爆炸的危危險和乙醛醛損失小，，因此要嚴(yán)嚴(yán)格控制醋醋酸含量。。生產(chǎn)中醋醋酸一般控控制在82％～95％。52第6章有有機(jī)化工的的主要產(chǎn)品品6.2.4醋酸酸（3）鼓泡泡塔反應(yīng)器器乙醛氧化是是氣液非均均相的放熱熱反應(yīng)，生生產(chǎn)過程要要求反應(yīng)器器：①氣液液相均勻接接觸；②有有效移出反反應(yīng)熱；③③安全生產(chǎn)產(chǎn)防爆。氧化反應(yīng)設(shè)設(shè)備為鼓泡泡反應(yīng)塔，，又稱氧化化塔，有內(nèi)內(nèi)冷卻型和和外循環(huán)冷冷卻型。53內(nèi)冷卻型外循環(huán)冷卻卻型54第一氧化塔第二氧化塔催化劑回收塔高沸物塔低沸物塔脫水塔乙醛回收塔甲酸回收塔高沸物殘渣塔乙醛氧化生生產(chǎn)醋酸工工藝流程圖圖氧氣緩沖罐醋酸蒸發(fā)器55第6章有有機(jī)化工的的主要產(chǎn)品品6.2.4醋酸酸3、甲醇低低壓羰基化化生產(chǎn)醋酸酸（1）反應(yīng)應(yīng)原理主反應(yīng)：CH3OH+CO→→CH3COOH+Q副反應(yīng)：CO+H2O→HCOOH2CH3OH→CH3OCH3+H2OCH3COOH+CH3OH→CH3COOCH3+H2OCO+H2O→CO2+H2CO+3H2→CH4+H2OCH3OH→CO+2H2CH3COOH→→2CO+2H256第6章有有機(jī)化工的的主要產(chǎn)品品6.2.4醋酸酸（2）工藝藝條件反應(yīng)溫度：：主反應(yīng)是放放熱反應(yīng)，，溫度過高高，會降低低主反應(yīng)的的選擇性，，最佳溫度度為175℃，一般般控制在130～180℃。。反應(yīng)壓力：：主反應(yīng)是分分子數(shù)減小小的反應(yīng)。。實際生產(chǎn)產(chǎn)中，壓力力控制在3MPa。。反應(yīng)應(yīng)液液組組成成：：醋酸酸/甲甲醇醇(wt.)=1.44:1。。當(dāng)當(dāng)比比值值小小于于1時時，，醋醋酸酸收收率率會會降降低低。。57第6章章有有機(jī)機(jī)化化工工的的主主要要產(chǎn)產(chǎn)品品6.2.4醋醋酸酸（3））攪攪拌拌釜釜反反應(yīng)應(yīng)器器甲醇醇羰羰基基化化合合成成醋醋酸酸是是氣氣液液相相催催化化反反應(yīng)應(yīng)過過程程，，主主反反應(yīng)應(yīng)是是放放熱熱反反應(yīng)應(yīng)。。因因而而要要求求反反應(yīng)應(yīng)器器：：①①氣氣液液相相均均勻勻接接觸觸；；②②有有效效移移出出反反應(yīng)應(yīng)熱熱。。一一般般可可采采用用攪攪拌拌釜釜或或鼓鼓泡泡塔塔反反應(yīng)應(yīng)器器。。58反應(yīng)釜閃蒸塔輕組分塔脫水塔重組分塔廢酸汽提塔解吸塔低壓吸收塔高壓壓吸收收塔塔甲醇醇低低壓壓羰羰基基化化生生產(chǎn)產(chǎn)醋醋酸酸工工藝藝流流程程預(yù)熱熱器器冷凝凝器器氣液液分離離器器冷凝凝器器氣液液分分離離器器59第6章章有有機(jī)機(jī)化化工工的的主主要要產(chǎn)產(chǎn)品品6.3丙丙烯烯系系列列主主要要產(chǎn)產(chǎn)品品6.3.1聚聚丙丙烯烯（（PP））概概述述性質(zhì)質(zhì)：：由丙丙烯烯聚聚合合而而成成的的熱熱塑塑性性樹樹脂脂。。半半透透明明無無色色固固體體，，五五毒毒無無臭臭，，熔熔點點167℃℃，，密密度度0.9g/cm3。特性為為韌性好好，密度度小，拉拉伸強(qiáng)度度高，熱熱變形溫溫度高，，生產(chǎn)成成本低。。耐老化化性能差差。用途：用于生產(chǎn)產(chǎn)薄膜、、紡織品品（熔融融指數(shù)可可達(dá)30~150，流流動性高高，拉伸伸強(qiáng)度高高）、塑塑料容器器、汽車車部件、、食品包包裝盒、、塑料管管道等。。60第6章有有機(jī)化化工的主主要產(chǎn)品品6.3.2聚聚丙烯烯（PP）的生生產(chǎn)方法法淤漿法：：在稀釋劑劑（己烷烷）中聚聚合的方方法（1980年以前前）。液相本體體法：在液體丙丙烯中聚聚合的方方法。（（采用第第二代催催化劑））液相-氣氣相聯(lián)合合法：我國從1971年引進(jìn)進(jìn)裝置，，現(xiàn)在60%以以上產(chǎn)量量采用此此法生產(chǎn)產(chǎn)。（采采用第二二代催化化劑）氣相本體體法：在氣相丙丙烯中聚聚合的方方法。25%采采用此法法生產(chǎn)。。聚合反應(yīng)應(yīng)：（屬屬陰離子子型配位位聚合反反應(yīng)，具具有連鎖鎖聚合反反應(yīng)特征征）616.3.2聚聚丙烯烯（PP）的生生產(chǎn)方法法1、原料料催化劑聚丙烯的的催化劑劑從1957年年開始應(yīng)應(yīng)用于工工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)以來，，已經(jīng)過過3個發(fā)發(fā)展階段段，到現(xiàn)現(xiàn)階段（（第三代代）催化化劑效率率已高達(dá)達(dá)1g鈦鈦聚合聚聚丙烯1000kg以上，，而且沒沒有副產(chǎn)產(chǎn)物，凈凈化工序序可全部部省去，，目前所所有生產(chǎn)產(chǎn)高等規(guī)規(guī)度聚丙丙烯的裝裝置都用用非均相相第三代代Ziegler-Natta催化化劑。鈦金屬氯氯化物及及鋁金屬屬烷基氯氯化物組組成的絡(luò)絡(luò)合催化化劑。62第6章有有機(jī)化化工的主主要產(chǎn)品品6.3.2聚聚丙烯烯（PP）的生生產(chǎn)方法法丙烯由于聚丙丙烯使用用的Ziegler-Natta催催化劑對對雜質(zhì)有有靈敏性性，所以以要求單單體丙烯烯純度高高，以保保證聚合合反應(yīng)速速度和高高等規(guī)度度。丙烯主要要來源于于石油裂裂解裝置置的裂解解氣和煉煉油廠的的副產(chǎn)煉煉廠氣，，純度95%左左右。裂裂解氣丙丙烯經(jīng)進(jìn)進(jìn)一步精精制后純純度達(dá)到到99.5%，，方可作作為聚丙丙烯的原原料。催化劑效效率越高高，對丙丙烯純度度的要求求越高。。應(yīng)嚴(yán)格格控制氫氫、乙烯烯和丁烯烯的含量量（因為為氫是分分子量調(diào)調(diào)節(jié)劑，，乙烯、、丁烯可可參與共共聚）。。O2、CO2、H2、H2O、乙炔炔影響催催化劑活活性，丙丙二烯、、丁二烯烯以及甲甲基乙炔炔影響聚聚合物的的結(jié)構(gòu)。。63第6章有有機(jī)化化工的主主要產(chǎn)品品6.3.2聚聚丙烯烯（PP）的生生產(chǎn)方法法稀釋劑采取淤漿漿聚合法法生產(chǎn)聚聚丙烯時時，需用用烴類作作為稀釋釋劑，使使丙烯與與懸浮在在稀釋劑劑中的催催化劑作作用而聚聚合為聚聚丙烯，，并且可可將聚合合熱傳導(dǎo)導(dǎo)至夾套套的冷卻卻水中。。通常聚聚丙烯不不溶于稀稀釋劑中中，所以以反應(yīng)物物料呈淤淤漿狀。。石油精精煉制品品丁烷至至十二烷烷都可用用作稀釋釋劑，而而以C6~C8飽和烴烴為主。。稀釋劑劑用量一一般為生生產(chǎn)的聚聚丙烯量量的2倍倍。用氣相相法或或本體體液相相法聚聚合時時，僅僅用很很少量量的稀稀釋劑劑作為為催化化劑載載體。。氫氣：：高純度度氫用用來調(diào)調(diào)節(jié)聚聚丙烯烯的分分子量量，即即調(diào)節(jié)節(jié)產(chǎn)品品的熔熔融指指數(shù)，，用量量為丙丙烯體體積分分?jǐn)?shù)的的0.05%~1%。64第6章章有有機(jī)化化工的的主要要產(chǎn)品品6.3.2聚聚丙丙烯（（PP）的的生產(chǎn)產(chǎn)方法法2、工工藝條條件反應(yīng)溫溫度當(dāng)t>70℃時時，因因催化化劑活活性降降低，，反應(yīng)應(yīng)速率率下降降。所所以t<70℃℃。反應(yīng)壓壓力丙烯分分壓越越大，，聚丙丙烯收收率越越高。。65第6章章有有機(jī)化化工的的主要要產(chǎn)品品6.3.2聚聚丙丙烯（（PP）的的生產(chǎn)產(chǎn)方法法3、工工藝過過程————液相相本體體法采用絡(luò)絡(luò)合ⅡⅡ型三三氯化化鈦（（TiCl3）為催催化劑劑，二二乙基基氯化化鋁（（AlEt2Cl））為助助催化化劑單單釜操操作工工藝。。其主要特特點為為：工藝流流程簡簡單，，采用用單釜釜間歇歇操作作；原料適適應(yīng)性性強(qiáng)，，可直直接用用煉油油廠生生產(chǎn)的的丙烯烯。動力消消耗和和生產(chǎn)產(chǎn)成本本低，，三廢廢少，，環(huán)境境污染染小。。缺點為為：裝置規(guī)規(guī)模小小，單單線生生產(chǎn)能能力低低，自自動化化水平平低，，產(chǎn)品品牌號號少，，應(yīng)用用范圍圍窄。。66第6章章有有機(jī)化化工的的主要要產(chǎn)品品聚丙烯烯（PP））生產(chǎn)產(chǎn)的工工藝流流程框框67丙烯罐罐丙烯冷冷凝罐罐丙烯回回收罐罐閃蒸去活釜釜真空緩沖罐罐真空泵泵分離器丙烯計計量罐罐活化劑劑計量罐罐氫氣計量罐聚合釜干燥塔脫氧塔丙烯泵活化劑罐罐熱水罐氫氣鋼瓶分離器熱水泵聚丙烯（（PP））生產(chǎn)的的工藝流流程圖68第6章有有機(jī)化化工的主主要產(chǎn)品品6.4芳芳烴烴系列主主要產(chǎn)品品6.4.1苯苯乙烯1、概述述性質(zhì)：無色至黃黃色的油油狀液體體，高折折射率和和特殊的的芳香氣氣味，易易燃，難難溶于水水，可溶溶于乙醇醇和乙醚醚等有機(jī)機(jī)溶劑。。沸點146℃℃，常溫溫下發(fā)生生自聚，，不能長長期存放放。用途：用作合成成橡膠和和塑料的的單體（（丁苯橡橡膠、聚聚苯乙烯烯、泡沫沫聚苯乙乙烯），，與其他他單體共共聚制造造各種工工程塑料料，與丙丙烯腈、、丁二烯烯共聚得得到ABS樹脂脂；苯乙乙烯-丁丁二烯-苯乙烯烯嵌段共共聚物（（SBS）熱塑塑性塑料料，為聚聚氯乙烯烯、聚丙丙烯的改改性劑。。69第6章有有機(jī)化化工的主主要產(chǎn)品品6.4.1苯苯乙烯2、乙苯苯催化脫脫氫制苯苯乙烯的的原理主反應(yīng)：：C6H5-CH2CH3→C6H5-CH=CH2+H2+117kJ/mol副反應(yīng)：：裂解和析析碳反應(yīng)應(yīng)：C6H5-CH2CH3→8C+5H2C6H5-CH2CH3→C6H6+C2H4加氫裂解解反應(yīng)：：C6H5-CH2CH3+H2→C6H5-CH3+CH4C6H5-CH2CH3+H2→C6H6+C2H6水蒸氣轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化反應(yīng)應(yīng)：C6H5-CH2CH3+2H2O→C6H5-CH3+CO2+3H2苯乙烯聚聚合反應(yīng)應(yīng)生成聚聚苯乙烯烯和二苯苯乙烯衍衍生物。。70第6章有有機(jī)化化工的主主要產(chǎn)品品6.4.1苯苯乙烯3、乙苯苯催化脫脫氫制苯苯乙烯的的工藝條條件（1）反反應(yīng)溫度度脫氫反應(yīng)應(yīng)是強(qiáng)吸吸熱反應(yīng)應(yīng)，高溫溫對脫氫氫反應(yīng)有有利，但但苯乙烯烯進(jìn)一步步脫氫、、裂解、、結(jié)焦和和聚合反反應(yīng)也增增加，所所以易采采取較低低的反應(yīng)應(yīng)溫度，，為了得得到最大大的苯乙乙烯產(chǎn)率率，必須須使用性性能優(yōu)良良的催化化劑（鐵鐵催化劑劑的適宜宜反應(yīng)溫溫度為600~660℃）。。（2）反反應(yīng)壓力力脫氫反應(yīng)應(yīng)是體積積增大的的反應(yīng)，，降壓對對其反應(yīng)應(yīng)有利，，當(dāng)采取取600~660℃反反應(yīng)溫度度時，要要達(dá)到50%以以上的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率，，可在常常壓下反反應(yīng)（即即0.1Mpa）。71第6章有有機(jī)化化工的主主要產(chǎn)品品6.4.1苯苯乙烯（3）水水蒸氣用用量采用水蒸蒸氣，是是作為稀稀釋劑，，以降低低物料的的分壓，，還可以以對物料料進(jìn)行加加熱、消消除催化化劑表面面的結(jié)焦焦。乙苯苯/水蒸蒸氣(wt.)=1:1.2~2.6。（4）原原料純度度二乙苯<0.04%（（質(zhì)量分分?jǐn)?shù)）（（二乙苯苯脫氫生生成二乙乙烯基苯苯，在分分離與精精制過程程中生成成聚合物物）；為了保證證催化劑劑的活性性與壽命命，必須須要求原原料：乙炔≤10×10-6；H2S≤2××10-6；HCl≤2××10-6；水≤10×10-672第6章有有機(jī)化化工的主主要產(chǎn)品品6.4.1苯苯乙烯（5）催催化劑氧化鋅系系催化劑劑、氧化化鐵系催催化劑（（常用））氧化鐵系系催化劑劑：Fe2O3-Cr2O3-K2CO3，F(xiàn)e2O3為主催化化劑，Cr2O3為穩(wěn)定劑劑（加強(qiáng)強(qiáng)熱穩(wěn)定定性），，K2CO3為助催化劑。。活性好，壽壽命長，在水水蒸氣存在下下可自行再生生。在還原氣氣氛中脫氫時時，選擇性下下降（Fe2O3被還原），但但在大量水蒸蒸氣的存在下下，可以阻止止Fe2O3被過度還原。。73第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.4.1苯苯乙烯4、乙苯催化化脫氫制苯乙乙烯的工藝流流程根據(jù)高溫供熱熱方式的不同同，有兩種反反應(yīng)器的工藝藝流程：（1）外加熱熱列管式反應(yīng)應(yīng)器的工藝流流程以煙道氣為載載熱體，反應(yīng)應(yīng)器放在爐內(nèi)內(nèi)，由高溫?zé)煙煹罋鈱⒎磻?yīng)應(yīng)所需的熱量量傳給反應(yīng)系系統(tǒng)，這種型型式的反應(yīng)器器稱為外加熱熱列管式反應(yīng)應(yīng)器。（2）絕熱式式反應(yīng)器的脫脫氫流程熱量由過熱水水蒸氣直接帶帶入反應(yīng)系統(tǒng)統(tǒng)，反應(yīng)器內(nèi)內(nèi)物料不與外外界環(huán)境發(fā)生生熱交換，這這種供熱方式式的反應(yīng)器稱稱為絕熱式反反應(yīng)器。74反應(yīng)器過熱器熱交換器預(yù)熱器乙苯蒸出塔苯甲苯回收塔苯甲苯分離塔苯乙烯精餾塔外加熱列管式式反應(yīng)器的工工藝流程圖756.4.1苯苯乙烯反應(yīng)器洗滌塔汽提塔過濾器乙苯加熱爐水蒸氣過熱爐真空器油水分離器透平泵廢熱鍋爐乙苯蒸發(fā)器絕熱式反應(yīng)器器乙苯脫氫流流程76透平機(jī)（泵））透平機(jī)是將流流體工質(zhì)中蘊(yùn)蘊(yùn)有的能量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成機(jī)械功功的機(jī)器。又又稱渦輪或渦輪機(jī)機(jī)。透平的最主要要的部件是一一個旋轉(zhuǎn)件即即轉(zhuǎn)子，或稱稱葉輪，它安安裝在透平軸軸上具有沿均均勻排列的葉葉片，流體所所具能量在流流動中，經(jīng)過過噴管時轉(zhuǎn)換換成功能，流流過葉輪時流流體沖擊葉輪輪，推動葉輪輪轉(zhuǎn)動，從而而驅(qū)動透平軸軸旋轉(zhuǎn)，輸出出機(jī)械功。透平機(jī)的工質(zhì)質(zhì)可以是氣體體，如：蒸汽汽、燃?xì)?、空空氣、其他氣氣體或混合氣氣。也可以是是液體，如：：水、油、其其他液體。以以水為工質(zhì)的的叫水輪機(jī)，以蒸汽為工工質(zhì)的叫汽輪機(jī)，以燃?xì)鉃楣すべ|(zhì)的叫燃?xì)鈾C(jī)。77蒸汽透平機(jī)78第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.4.2苯苯酚與丙酮酮1、苯酚及丙丙酮概述（1）苯酚的的性質(zhì)和用途途苯酚，無色針針狀或白色塊塊狀晶體，具具有特殊氣味味，苯酚的沸沸點182℃℃，熔點42～43℃，，可溶解于乙乙醇、乙醚、、氯仿、甘油油、二硫化碳碳等溶劑，常常溫下稍溶于于水。苯酚有有毒，對皮膚膚和粘膜有強(qiáng)強(qiáng)烈的腐蝕作作用。苯酚主要用于于制造酚醛樹樹脂、雙酚A、己內(nèi)酰胺胺、烷基酚和和水楊酸等；；還用作溶劑劑、試劑和消消毒劑；在合合成纖維、合合成橡膠、塑塑料、醫(yī)藥、、農(nóng)藥、香料料、染料、涂涂料等方面也也有應(yīng)用。79第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.4.2苯苯酚與丙酮酮（2）丙酮的的性質(zhì)和用途途丙酮是無色、、透明、易燃燃、易揮發(fā)的的液體，具有有特殊的刺激激性氣味。沸沸點56.2℃，熔點-95.35℃?？膳c水水、乙醇、二二甲基甲酰胺胺、氯仿、乙乙醚等多種有有機(jī)物互溶，，其蒸氣可與與空氣形成爆爆炸性混合物物，爆炸極限限2.5％～～13％。丙酮是重要的的有機(jī)溶劑，，用于醋酸纖纖維、乙酰丁丁酸纖維、丙丙烯酸樹脂和和醇酸樹脂的的溶劑；也是是生產(chǎn)制造醫(yī)醫(yī)藥、有機(jī)玻玻璃、環(huán)氧樹樹脂、表面活活性劑等的原原料。80第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.4.2苯苯酚與丙酮酮2、異丙苯法法生產(chǎn)苯酚及及丙酮異丙苯法生產(chǎn)產(chǎn)苯酚、丙酮酮，包括：①苯烷基化生生成異丙苯；；②異丙苯氧化化生成過氧化化氫異丙苯；；③過氧化氫異異丙苯分解生生成苯酚聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)丙酮。81第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.4.2苯苯酚與丙酮酮（1）苯烷基基化生產(chǎn)異丙丙苯工藝原理及工工藝條件在催化劑作用用下，苯和丙丙烯發(fā)生烷基基化反應(yīng)生成成異丙苯。C6H6+CH3-CH=CH2→C6H5-CH(CH3)2工業(yè)上，有三三種烷基化方方法：①三氯化鋁為為催化劑的液液相烷基化，，副產(chǎn)物是二二異丙苯及多多異丙苯，多多異丙基苯脫脫烷基轉(zhuǎn)化為為異丙苯。②磷酸-硅藻藻土為催化劑劑的氣相烷基基化。③硫酸為催化化劑的液相烷烷基化，主要要副產(chǎn)物為二二烷基苯和多多烷基苯。82第6章有機(jī)機(jī)化工的主要要產(chǎn)品6.4.2苯苯酚與丙酮酮磷酸-硅藻土土為催化劑的的氣相烷基化化法，生產(chǎn)異異丙苯的主要要工藝條件：：反應(yīng)溫度：200～300℃；反應(yīng)壓力：1.8～2.8MPa；；苯/丙烯(wt.)：1:0.3～0.5；原料純純度：：噻吩含含量不不超過過0.15％。。該法的的主要要副反反應(yīng)為為丙烯烯聚合合。83第6章章有有機(jī)化化工的的主要要產(chǎn)品品6.4.2苯苯酚與與丙酮酮異丙苯苯法的的反應(yīng)應(yīng)設(shè)備備磷酸-硅藻藻土氣氣相法法采用用列管管式固固定床床催化化反應(yīng)應(yīng)器84異丙基基苯生生產(chǎn)工工藝流流程混合器預(yù)熱器器蒸發(fā)器器反應(yīng)器脫丙烷塔脫苯塔異丙苯塔85第6章章有有機(jī)化化工的的主要要產(chǎn)品品6.4.2苯苯酚與與丙酮酮（2））異丙丙苯氧氧化生生產(chǎn)過過氧化化氫異異丙苯苯異丙苯苯氧化化的原原理和和工藝藝條件件主反應(yīng)應(yīng)：86第6章章有有機(jī)化化工的的主要要產(chǎn)品品6.4.2苯苯酚與與丙酮酮副反應(yīng)應(yīng)：CH3OH+??O2=HCHO+H2OHCHO+??O2=HCOOH87第6章章有有機(jī)化化工的的主要要產(chǎn)品品6.4.2苯苯酚與與丙酮酮工藝條條件：：反應(yīng)溫溫度：：放熱反反應(yīng)，，溫度度不宜宜過高高。一一般為為100～～120℃℃。反應(yīng)壓壓力：：分子數(shù)數(shù)減小小的反反應(yīng)，，可增增加壓壓力，，壓力力一般般是0.4～0.5MPa。。氧化液液組成成：過氧化化氫異異丙苯苯易分分解，，其濃濃度一一般控控制在在25％～～30％。。氧化液液pH值：：加入少少量的的氫氧氧化鈉鈉和碳碳酸鈉鈉，可可減少少過氧氧化氫氫異丙丙苯分分解，，pH值一一般控控制在在3.5～～5。。原料配配比：：尾氣中中氧含含量一一般控控制在在5％％左