石油化工產(chǎn)品及蒸餾分餾裝置及白乳膠制法_第1頁(yè)
石油化工產(chǎn)品及蒸餾分餾裝置及白乳膠制法_第2頁(yè)
石油化工產(chǎn)品及蒸餾分餾裝置及白乳膠制法_第3頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

石油化學(xué)工業(yè)

一、石油化工定義:指以石油和天然氣為原料,生產(chǎn)石油產(chǎn)品和石油化工產(chǎn)品的加工工業(yè)。地位:石油化學(xué)工業(yè)是基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),石油化學(xué)工業(yè)是基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),它為農(nóng)業(yè)、能源、交通、機(jī)械、電子、紡織、輕工、建筑、建材等工農(nóng)業(yè)和人民日常生活提供配套和服務(wù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位。是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)部門之一。

二、應(yīng)用石油產(chǎn)品又稱油品,產(chǎn)品主要包括:各種燃料油(汽油、煤油、柴油等)潤(rùn)滑油液化石油氣、石油焦碳、石蠟、瀝青等燃料油潤(rùn)滑油液化石油氣石油焦碳瀝青二、應(yīng)用第一步是對(duì)原料油和氣(如丙烷、汽油、柴油等)進(jìn)行裂解,生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯為代表的基本化工原料乙烯丙烯苯二、應(yīng)用第二步是以基本化工原料生產(chǎn),生成:多種有機(jī)化工原料(約200種)及合成材料(塑料、合成纖維、合成橡膠)。塑料合成纖維合成橡膠二、應(yīng)用乙烯的用途:乙烯用量最大的是生產(chǎn)聚乙烯,約占乙烯耗量的45%;其次是由乙烯生產(chǎn)的二氯乙烷和氯乙烯;乙烯氧化制環(huán)氧乙烷和乙二醇;另外乙烯烴化可制苯乙烯;乙烯氧化制乙醛;乙烯合成酒精;乙烯制取高級(jí)醇。用途:制造塑料、合成乙醇、乙醛、合成纖維等重要原料。聚乙烯:主要用來(lái)制造薄膜、容器、管道、單絲、電線電纜、日用品等,并可作為電視、雷達(dá)等的高頻絕緣材料。二、應(yīng)用聚乙烯聚乙烯是最結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的高分子,也是應(yīng)用最廣泛的高分子材料。它是由重復(fù)的–CH2–單元連接而成的。聚乙烯是通過(guò)乙烯(

CH2=CH2

)的加成聚合而成的。特性:無(wú)臭,無(wú)毒,手感似蠟,具有優(yōu)良的耐低溫性能(最低使用溫度可達(dá)-70~-100℃),化學(xué)穩(wěn)定性好,能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質(zhì)的酸),常溫下不溶于一般溶劑,吸水性小,電絕緣性能優(yōu)良;但聚乙烯對(duì)于環(huán)境應(yīng)力(化學(xué)與機(jī)械作用)很敏感,耐熱老化性差;

聚乙烯的性質(zhì)因品種而異,主要取決于分子結(jié)構(gòu)和密度。二、應(yīng)用聚乙烯的加工與應(yīng)用薄膜:低密度聚乙烯總產(chǎn)量的一半以上經(jīng)吹塑制成薄膜,這種薄膜有良好的透明性和一定的抗拉強(qiáng)度,廣泛用作各種食品、衣物、醫(yī)藥、化肥、工業(yè)品的包裝材料以及農(nóng)用薄膜。中空制品:高密度聚乙烯強(qiáng)度較高,適宜作中空制品。如牛奶瓶、去污劑瓶;可用吹塑法制成瓶、桶、罐、槽等容器,或用澆鑄法制成槽車罐和貯罐等大型容器。中空制品薄膜二、應(yīng)用聚乙烯的加工與應(yīng)用管板材:擠出法可生產(chǎn)聚乙烯管材,高密度聚乙烯管強(qiáng)度較高,適于地下鋪設(shè);擠出的板材可進(jìn)行二次加工;也可用發(fā)泡擠出和發(fā)泡注射法將高密度聚乙烯制成低泡沫塑料,作臺(tái)板和建筑材料;防護(hù)套(例如纜索護(hù)套)纖維:中國(guó)稱為乙綸,一般采用低壓聚乙烯作原料,紡制合成纖維。乙綸主要用于生產(chǎn)漁網(wǎng)和繩索,或紡成短纖維后用作絮片,也可用于工業(yè)耐酸堿織物。目前已研制出超高強(qiáng)度聚乙烯纖維(強(qiáng)度可達(dá)3~4GPa),可用作防彈背心,汽車和海上作業(yè)用的復(fù)合材料。聚乙烯管材合成纖維二、應(yīng)用聚乙烯的加工與應(yīng)用雜品:用注射成型法生產(chǎn)的雜品包括日用雜品、人造花卉、周轉(zhuǎn)箱、小型容器、自行車和拖拉機(jī)的零件等;電冰箱容器、存儲(chǔ)容器、家用廚具、密封蓋等;人造花卉自行車籃周轉(zhuǎn)箱三、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)蒸餾:利用混合液體或液-固體系中各組分沸點(diǎn)不同,使低沸點(diǎn)組分蒸發(fā),再冷凝以分離整個(gè)組分的單元操作過(guò)程包含儀器:鐵架臺(tái)、蒸餾燒瓶、冷凝管、牛角管、錐形瓶、溫度計(jì)、石棉網(wǎng)、橡膠塞等三、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)分餾:分餾是分離幾種不同沸點(diǎn)的混合物的一種方法;對(duì)某一混合物進(jìn)行加熱,針對(duì)混合物中各成分的不同沸點(diǎn)進(jìn)行冷卻分離成相對(duì)純凈的單一物質(zhì)過(guò)程。過(guò)程中沒(méi)有新物質(zhì)生成,只是將原來(lái)的物質(zhì)分離,屬于物理變化。分餾實(shí)際上是多次蒸餾,它更適合于分離提純沸點(diǎn)相差不大的液體有機(jī)混合物。包含儀器:蒸餾瓶、分餾柱、蒸餾頭、溫度計(jì)、冷凝器、接收器、接受瓶三、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)蒸餾:特點(diǎn):通過(guò)蒸餾操作,可以直接獲得所需要的產(chǎn)品,而吸收和萃取還需要加入其它組分。蒸餾分離應(yīng)用較廣泛,歷史悠久。能耗大,在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的氣相或液相。分類:按方式分:簡(jiǎn)單蒸餾、平衡蒸餾、精餾、特殊精餾按操作壓強(qiáng)分:常壓、加壓、減壓按混合物中組分:雙組分蒸餾、多組分蒸餾按操作方式分:間歇蒸餾、連續(xù)蒸餾三、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)蒸餾裝置組裝:順序?yàn)椋河上峦?,從左向右的順序。并保證蒸餾裝置中的接收器部分離水池較近,即靠近水池。整個(gè)裝置儀器的軸線應(yīng)在一個(gè)平面上,且此平面應(yīng)與實(shí)驗(yàn)臺(tái)桌邊平行。鐵架臺(tái)升降臺(tái)

調(diào)溫電熱套

雙口夾

:也叫雙頂絲。開口方向應(yīng)朝上,不能朝下(應(yīng)根據(jù)圓底燒瓶的高度大概確定雙口夾固定在鐵架臺(tái)上的位置)

萬(wàn)用夾:固定燒瓶的旋鈕應(yīng)與雙口夾固定鐵架臺(tái)桿的旋鈕在同一側(cè)圓底燒瓶:旋緊萬(wàn)用夾,并調(diào)整圓底燒瓶瓶底與調(diào)溫電熱套之間的距離,不能挨著。蒸餾頭

溫度計(jì):溫度計(jì)水銀球的上緣應(yīng)與蒸餾頭支管的下接口一齊,此時(shí)要注意溫度計(jì)要垂直、端正;

三、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)蒸餾裝置組裝:鐵架臺(tái)(鐵架臺(tái)底座應(yīng)向前)10.雙口夾:開口方向應(yīng)朝上

(應(yīng)根據(jù)直形冷凝管的高度大概確定雙口夾固定在鐵架臺(tái)上的位置)11.萬(wàn)用夾:萬(wàn)用夾的旋鈕方向應(yīng)向上12.直形冷凝管:將冷凝管穿入萬(wàn)用夾開口中,并與蒸餾頭連接好,再適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)鐵架臺(tái),使萬(wàn)用夾能夠固定在直形冷凝管的中部,同時(shí)調(diào)節(jié)雙口夾的位置使直形冷凝管的傾斜角度合適,然后旋緊萬(wàn)用夾13.接液管14.錐形瓶15.

膠管:通冷凝水用,直形冷凝管的下口連接到自來(lái)水水龍頭;冷凝管的上口所連膠管放在水池里三、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)蒸餾操作:加料:將待蒸餾液通過(guò)玻璃漏斗小心倒入蒸餾瓶中,要注意不使液體從支管流出。加入幾粒助沸物,安好溫度計(jì),溫度計(jì)應(yīng)安裝在通向冷凝管的側(cè)口部位。再一次檢查儀器的各部分連接是否緊密和妥善。加熱:用水冷凝管時(shí),先由冷凝管下口緩緩?fù)ㄈ肜渌陨峡诹鞒鲆了壑?,然后開始加熱。加熱時(shí)可以看見蒸餾瓶中的液體逐漸沸騰,蒸氣逐漸上升。溫度計(jì)的讀數(shù)也略有上升。當(dāng)蒸氣的頂端到達(dá)溫度計(jì)水銀球部位時(shí),溫度計(jì)讀數(shù)就急劇上升。這時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)小煤氣燈的火焰或降低加熱電爐或電熱套的電壓,使加熱速度略為減慢,蒸氣頂端停留在原處,使瓶頸上部和溫度計(jì)受熱,讓水銀球上液滴和蒸氣溫度達(dá)到平衡。然后再稍稍加大火焰,進(jìn)行蒸餾。三、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)蒸餾操作:加熱:控制加熱溫度,調(diào)節(jié)蒸餾速度,通常以每秒1~2滴為宜。在整個(gè)蒸餾過(guò)程中,應(yīng)使溫度計(jì)水銀球上常有被冷凝的液滴。此時(shí)的溫度即為液體與蒸氣平衡時(shí)的溫度,溫度計(jì)的讀數(shù)就是液體(餾出物)的沸點(diǎn)。蒸餾時(shí)加熱的火焰不能太大,否則會(huì)在蒸餾瓶的頸部造成過(guò)熱現(xiàn)象,使一部分液體的蒸氣直接受到火焰的熱量,這樣由溫度計(jì)讀得的沸點(diǎn)就會(huì)偏高;另一方面,蒸餾也不能進(jìn)行得太慢,否則由于溫度計(jì)的水銀球不能被餾出液蒸氣充分浸潤(rùn)使溫度計(jì)上所讀得的沸點(diǎn)偏低或不規(guī)范。三、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)蒸餾操作:觀察沸點(diǎn)及收集餾液:進(jìn)行蒸餾前,至少要準(zhǔn)備兩個(gè)接受瓶。因?yàn)樵谶_(dá)到預(yù)期物質(zhì)的沸點(diǎn)之前,帶有沸點(diǎn)較低的液體先蒸出。這部分餾液稱為“前餾分”或“餾頭”。前餾分蒸完,溫度趨于穩(wěn)定后,蒸出的就是較純的物質(zhì),這時(shí)應(yīng)更換一個(gè)潔凈干燥的接受瓶接受,記下這部分液體開始餾出時(shí)和最后一滴時(shí)溫度計(jì)的讀數(shù),即是該餾分的沸程(沸點(diǎn)范圍)。一般液體中或多或少地含有一些高沸點(diǎn)雜質(zhì),在所需要的餾分蒸出后,若再繼續(xù)升高加熱溫度,溫度計(jì)的讀數(shù)會(huì)顯著升高,若維持原來(lái)的加熱溫度,就不會(huì)再有餾液蒸出,溫度會(huì)突然下降。這時(shí)就應(yīng)停止蒸餾。即使雜質(zhì)含量極少,也不要蒸干,以免蒸餾瓶破裂及發(fā)生其他意外事故。三、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)蒸餾操作:蒸餾完畢:應(yīng)先停止加熱,然后停止通水,拆下儀器。拆除儀器的順序和裝配的順序相反,先取下接受器,然后拆下尾接管、冷凝管、蒸餾頭和蒸餾瓶等。操作時(shí)要注意在蒸餾燒瓶中放少量碎瓷片,防止液體暴沸。溫度計(jì)水銀球的位置應(yīng)與支管口下端位于同一水平線上。蒸餾燒瓶中所盛放液體不能超過(guò)其容積的2/3,也不能少于1/3。冷凝管中冷卻水從下口進(jìn),上口出。加熱溫度不能超過(guò)混合物中沸點(diǎn)最高物質(zhì)的沸點(diǎn)。三、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)裂化:定義:一種使烴類分子分裂為幾個(gè)較小分子的反應(yīng)過(guò)程。烴類分子可能在碳-碳鍵、碳-氫鍵、無(wú)機(jī)原子與碳或氫原子之間的鍵處分裂。在工業(yè)裂化過(guò)程中,主要發(fā)生的是前兩類分裂。工業(yè)應(yīng)用:工業(yè)上,烴類裂化過(guò)程是在加熱,或同時(shí)有催化劑存在,或在臨氫的條件下進(jìn)行,這就是石油煉制過(guò)程中常用的熱裂化、催化裂化和加氫裂化。反應(yīng)機(jī)理:(反應(yīng)需加熱、加壓、催化劑)C16H34→C8H18+C8H16C8H18→C4H10+C4H8C4H10→CH4+C3H6C4H10→C2H4+C2H6三、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)裂解:釋義:石油化工生產(chǎn)過(guò)程中,以比裂化更高的溫度(700℃~800℃,有時(shí)甚至高達(dá)1000℃以上),使石油分餾產(chǎn)物(包括石油氣)中的長(zhǎng)鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等短鏈烴的加工過(guò)程。裂解產(chǎn)物往往是多種組分的混合物。影響裂解的基本因素首先是溫度和反應(yīng)的持續(xù)時(shí)間,還有是烴原料的種類。工業(yè)用途:目前主要用石腦油、煤油、柴油為原料并向重油發(fā)展在裂解過(guò)程中,同時(shí)伴隨縮合、環(huán)化和脫氫等反應(yīng)。由于所發(fā)生的反應(yīng)很復(fù)雜,通常把反應(yīng)分成兩個(gè)階段來(lái)看。第一階段,原料變成的目的產(chǎn)物為乙烯、丙烯,這種反應(yīng)稱為一次反應(yīng)。第二階段,一次反應(yīng)生成的乙烯、丙烯繼續(xù)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為炔烴、二烯烴、芳烴、環(huán)烷烴,甚至最終轉(zhuǎn)化為氫氣和焦炭,稱二次反應(yīng)。三、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)裂解:裂解的主要類型:無(wú)水裂解:在古代時(shí)無(wú)水裂解用于將木材轉(zhuǎn)化為木炭,現(xiàn)在可用該法從生物質(zhì)能或塑料制取液體燃料。含水熱解:如油的蒸汽裂化及由有機(jī)廢料的熱解聚制取輕質(zhì)原油。真空裂解三、白乳膠的制備白乳膠簡(jiǎn)介:白乳膠是目前用途最廣、用量最大的粘合劑品種之一。它是以水為分散介質(zhì)進(jìn)行乳液聚合而得,是一種水性環(huán)保膠。本品是一種水溶性膠粘劑,是由醋酸乙烯單體在引發(fā)劑作用下經(jīng)聚合反應(yīng)而制得的一種熱塑性粘合劑。特點(diǎn):有很強(qiáng)的粘結(jié)力,且初始粘度較高。能夠室溫固化,且固化速度快。膠膜透明,不污染被粘物,并且便于加工。以水為分散介質(zhì),不燃燒、不含有毒氣體,不污染環(huán)境,安全無(wú)公害。使用起來(lái)比較方便。固化后的膠膜有一定的韌性,耐稀堿,稀酸,且耐油性也很好。三、白乳膠的制備白乳膠制備

實(shí)驗(yàn)儀器:電熱套、三頸燒瓶、水浴鍋、恒壓滴壓漏斗、直形冷凝管、電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)、錐形瓶、滴管、小燒杯、鐵架臺(tái)、小塑料瓶。實(shí)驗(yàn)藥品:8%聚乙烯醇溶液、OP-10乳化劑、10%過(guò)硫酸鉀、醋酸乙烯酯單體實(shí)驗(yàn)理論知識(shí):乳液聚合是聚合反應(yīng)方法之有,它是借助乳化劑(本實(shí)驗(yàn)OP-10)的作用和機(jī)械攪拌將單體(醋酸乙烯酯)分散在介質(zhì)(聚乙烯醇水溶液)中形成乳狀液。并在引發(fā)劑(過(guò)硫酸銨)作用下進(jìn)行的聚合反應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)產(chǎn)物即為聚醋酸乙烯酯,不必分離即可用作粘合劑。反應(yīng)式:三、白乳膠的制備白乳膠制備

實(shí)驗(yàn)步驟:安裝儀器。如圖:

加料。在三頸燒瓶中加入8%聚乙烯醇溶液30mL、OP-10乳化劑1mL后,不斷攪拌。水浴加熱至70℃。(此時(shí)或有乳白色出現(xiàn)!)三、白乳膠的制備白乳膠制備

實(shí)驗(yàn)步驟:從回流冷凝管上口加入第一批引發(fā)劑(10%過(guò)硫酸鉀)0.4mL。然后從恒壓滴液漏斗中以6s/滴的速度加入醋酸乙烯酯單體23mL,直至單體加完為止。(加完單體需用時(shí)1.5h左右?。┩瑫r(shí),引發(fā)劑采用間歇滴加方式投料(從回流冷凝管上端入口處),每隔0.5h加2滴,以保證聚合反應(yīng)正常進(jìn)行。單體加完后,緩慢升溫至80℃,不斷攪拌,再保溫0.5h。再升溫至90℃,保溫0.5h,最后升溫至95攝氏度,再保溫20min。將水泵接通冷凝管上口,抽吸排除未聚合的殘留單體,冷卻后即可出料。三、白乳膠的制備乙酸乙烯酯性質(zhì):無(wú)色

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