有機(jī)化工的主要產(chǎn)品演示文稿

有機(jī)化工的主要產(chǎn)品演示文稿1當(dāng)前第1頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)2優(yōu)選有機(jī)化工的主要產(chǎn)品當(dāng)前第2頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)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?dú)?、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。當(dāng)前第3頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)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。當(dāng)前第4頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)乙烯系列主要產(chǎn)品當(dāng)前第5頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)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。當(dāng)前第6頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)丙烯系列主要產(chǎn)品當(dāng)前第7頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)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。當(dāng)前第8頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)碳四系列主要產(chǎn)品當(dāng)前第9頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)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(duì)苯二甲酸、苯酚當(dāng)前第10頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)芳烴系列主要產(chǎn)品當(dāng)前第11頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)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（5）乙炔系列產(chǎn)品主要用來合成乙醛、氯乙烯、醋酸乙烯、丙烯腈等（20世紀(jì)60年代后轉(zhuǎn)向以乙烯為主要原料）。當(dāng)前第12頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品乙炔系列主要產(chǎn)品當(dāng)前第13頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2乙烯系列主要產(chǎn)品6.2.1聚乙烯（PE）性質(zhì)：無臭、無毒、耐低溫，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸堿侵蝕，常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，電絕緣性能優(yōu)良。但對(duì)于環(huán)境應(yīng)力很敏感（特別是機(jī)械力），耐熱老化性差。用途：主要用于制造薄膜、容器、管道、單絲、電線電纜、日用品等（熱塑性成型）。分類：高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯（按密度分）當(dāng)前第14頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.1聚乙烯（PE）低密度聚乙烯(LDPE)分子量：均分子量約為2.5×104~5×104，密度：0.910~0.930g/cm3

。熔融指數(shù)(MI)：在標(biāo)準(zhǔn)的塑性計(jì)中加熱到一定溫度(一般為190℃)，使聚乙烯樹脂熔融后，承受一定的負(fù)荷(一般為2160g)在10min內(nèi)經(jīng)過規(guī)定的孔徑(2.09mm)擠壓出來的樹脂重量克數(shù)。采用熔融指數(shù)(MI)來相對(duì)地表示相應(yīng)的分子量，熔融指數(shù)越小，其分子量越高。高壓低密度聚乙烯的生產(chǎn)流程：

當(dāng)前第15頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品低密度聚乙烯的生產(chǎn)工藝流程框圖當(dāng)前第16頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)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合生產(chǎn)流程圖當(dāng)前第17頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品低密度聚乙烯(2)原料乙烯：

純度要求應(yīng)超過99.95%，雜質(zhì)主要是惰性氣體分子量調(diào)節(jié)劑：用以控制產(chǎn)品聚乙烯的熔融指數(shù)，丙烯、丙烷、乙烷等，用量一般是乙烯體積的l.0%~6.5%。

當(dāng)前第18頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品低密度聚乙烯添加劑：防止聚乙烯在成型過程中受熱時(shí)被氧化，防止使用過程（受熱或紫外線照射）中老化，添加防老劑(抗氧劑)

，如4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚、防紫外線劑等。防止成型過程中粘接模具而需要加入潤(rùn)滑劑，如油酸酰胺或硬脂酸銨、油酸銨等。為了使吹塑制成的聚乙烯塑料袋易于開口而需要添加開口劑，如高分散性的硅膠(SiO2)、鋁膠(Al2O3)。為了防止表面積累靜電，有時(shí)需要添加防靜電劑。當(dāng)前第19頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品低密度聚乙烯(3)催化劑（自由基引發(fā)劑）氧氣（管式反應(yīng)器）過氧化物（釜式反應(yīng)器）：過氧化二叔丁基，過氧化十二烷酰，過氧化苯甲酸叔丁酯等。(4)聚合過程聚合反應(yīng)工藝條件：溫度：130~350℃（溫度過高會(huì)發(fā)生爆炸性分解，要防止聚合反應(yīng)釜內(nèi)產(chǎn)生局部過熱）壓力：122~303MPa反應(yīng)停留時(shí)間：15s~2min當(dāng)前第20頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.2氯乙烯性質(zhì)：無色液體，具有微弱芳香氣味，在空氣中燃燒，可溶于水及多數(shù)有機(jī)溶劑中。長(zhǎng)期接觸高濃度的氯乙烯，可引起肝脾腫大、肝血管肉瘤。能聚合，與別的不飽和化合物共聚。用途：聚氯乙烯：占塑料產(chǎn)量的第二位，僅次于聚乙烯。硬聚氯乙烯：耐酸設(shè)備、管道、日用品。軟聚氯乙烯：電線、電纜的絕緣包皮。聚氯乙烯薄膜：防雨包裝材料及農(nóng)業(yè)上的保護(hù)苗床。聚氯乙烯纖維：濾布、工作服材料（耐酸、耐堿）當(dāng)前第21頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.2氯乙烯生產(chǎn)方法：有電石路線、石油路線。1、反應(yīng)原理C2H2+HCl→CH2=CHCl，△H=-124.7KJ/mol常溫、常壓下KΘ=3.8×1010，轉(zhuǎn)化率約為100%。在低溫、高壓下可得到更高的轉(zhuǎn)化率。當(dāng)前第22頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.2氯乙烯反應(yīng)機(jī)理：使用HgCl2-活性炭為催化劑，在403~453K，HCl吸附于催化劑表面的活性中心上，然后吸附態(tài)的HCl再與氣相主體中擴(kuò)散到相界面上的乙炔氣發(fā)生表面反應(yīng)而生成吸附態(tài)的氯乙烯，最后氯乙烯從催化劑表面解吸出來。當(dāng)前第23頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.2氯乙烯副反應(yīng)：（1）當(dāng)C2H2/HCl很小時(shí)：（即HCl過量）CH2=CHCl+HCl→CH3-CHCl2(1,2二氯乙烷)（2）當(dāng)C2H2/HCl很大時(shí)：（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(shí)會(huì)使HgCl2被還原成Hg2Cl2，甚至是Hg，使催化劑失去活性，并副產(chǎn)二氯乙烯。當(dāng)前第24頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.2氯乙烯2、工藝影響因素（1）催化劑：

HgCl2-活性炭，HgCl2占8~155（約為10%），含量太高時(shí)，反應(yīng)太快，溫度高，HgCl2升華。（2）原料氣的純度：①惰性氣體：含量越低越好（為體積減小的反應(yīng)）②水量：含量越低越好（<0.03%），水分會(huì)生成酸霧，腐蝕管道，造成催化劑粘結(jié)。當(dāng)前第25頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.2氯乙烯③氯氣：由合成HCl時(shí)帶入，會(huì)與乙炔反應(yīng)，生成氯乙炔，其易燃燒、爆炸。要求<0.002%。④毒物對(duì)催化劑的影響：乙炔氣凈化后，如果仍含有少量的S、P、As的化合物，易使催化劑中毒：

HgCl2+H2S→HgS+2HCl3HgCl2+PH3→(HgCl)3P+3HCl當(dāng)前第26頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.2氯乙烯（3）摩爾比：采用HCl過量，即C2H2/HCl=1:2.05~2.10（過量5~10%。

如果C2H2過量，則會(huì)造成3個(gè)方面的不利：乙炔價(jià)貴；導(dǎo)致催化劑失去活性；增加氯乙烯分離的負(fù)擔(dān)。當(dāng)前第27頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.2氯乙烯（4）溫度：以催化劑的活性溫度為主，高溫時(shí)，主催化劑升華，所以選取反應(yīng)溫度為403~453K，在催化劑使用的初期采用403~423K，在催化劑使用的中后期采用423~453K。（5）壓力：高壓下的平衡轉(zhuǎn)化率高，但乙炔易爆炸，所以采用接近常壓操作，2.2~2.5×105Pa，轉(zhuǎn)化率達(dá)99%。當(dāng)前第28頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.2氯乙烯3、工藝流程（1）反應(yīng)器為放熱的氣-固相反應(yīng)，所以采用列管式固定床反應(yīng)器，列管內(nèi)填沖瓷環(huán)，下蓋內(nèi)襯瓷磚，防止鹽酸腐蝕。當(dāng)前第29頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)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當(dāng)前第30頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.2氯乙烯（2）工藝流程混合脫水轉(zhuǎn)化系統(tǒng)工藝流程——流程框圖與流程圖：合成氣當(dāng)前第31頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)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)分離器冷凝器采用混合脫水的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)工藝流程圖當(dāng)前第32頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.2氯乙烯氯乙烯的凈化與精制工藝流程——流程框圖：當(dāng)前第33頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)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槽成品冷凝器冷卻器全凝器冷凝器回流冷凝器緩沖罐氯乙烯凈化與精制工藝流程圖當(dāng)前第34頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.2氯乙烯石油路線制備氯乙烯：（乙烯氧氯化法）三步法流程原理：直接氯化部分：

C2H4+HCl→C2H4Cl2

（1，2二氯乙烷）熱裂解部分：

C2H4Cl2→C2H3Cl+HCl氧氯化部分：

C2H4+2HCl+?O2

→C2H4Cl2+H2O當(dāng)前第35頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.3乙醛性質(zhì)：無色透明液體，有特殊刺激性氣味?？扇苡谒兹?，與空氣可形成爆炸混合物，爆炸極限為4%~57%。用途：乙醛的化學(xué)性質(zhì)很活潑，其氧化可制備醋酸、醋酸酐；乙醛與氫氰酸反應(yīng)可生產(chǎn)氰醇，進(jìn)而可生產(chǎn)乳酸、丙烯腈、丙烯酸酯；與醇縮合制備丁二醇、丁烯醛、正丁醇等。當(dāng)前第36頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.3乙醛生產(chǎn)方法：（1）乙炔水合法（包括液相水合和氣相水合法）：

C2H2+2H2O→2CH3CHO液相水合法：催化劑為汞鹽（有污染，現(xiàn)已淘汰）氣相水合法：催化劑為磷酸鎘鈣當(dāng)前第37頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.3乙醛（2）由乙醇制乙醛（包括吸熱脫氫和放熱脫氫）

CH3CH2OH→CH3CHO+H2吸熱脫氫：催化劑為金屬銅，操作溫度260~290℃，無深度氧化，副產(chǎn)高純度氫氣。放熱脫氫：催化劑為金屬銀，操作溫度為550℃，在空氣或氧氣存在下進(jìn)行脫氫，再將氫氧化成水，放出的熱為脫氫反應(yīng)提供熱量。過程中易產(chǎn)生深度氧化。工業(yè)上一般采取吸熱脫氫和放熱脫氫組合工藝，以解決熱平衡問題。當(dāng)前第38頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.3乙醛（3）C3/C4烷烴氧化制乙醛丙烷/丁烷混合物氣相氧化法，操作條件：425~426℃，1.0Mpa。（4）乙烯直接氧化法該法為目前乙醛生產(chǎn)的主要方法。原料便宜，乙醛收率高，副反應(yīng)少。包括一步法工藝和二步法工藝。當(dāng)前第39頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.3乙醛1、乙烯液相直接氧化法生產(chǎn)乙醛的原理

H2C=CH2+?O2→CH3CHO在催化劑氯化鈀、氯化銅的鹽酸水溶液中發(fā)生的氣相反應(yīng)，其機(jī)理為：H2C=CH2+PdCl2+H2O→CH3CHO+Pd+2HCl

（快速）Pd+2CuCl2

→PdCl2+2CuCl

（慢速，為催化劑再生）2CuCl+?O2+2HCl→2CuCl2+H2O當(dāng)前第40頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.3乙醛2、乙烯液相直接氧化法生產(chǎn)乙醛的工藝過程（1）一步法工藝一步法：上述三個(gè)反應(yīng)在同一反應(yīng)器中進(jìn)行，用氧氣作氧化劑，又稱氧氣法。反應(yīng)部分的工藝流程：（其中反應(yīng)器為具有循環(huán)管的鼓泡床塔式反應(yīng)器）當(dāng)前第41頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)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器粗乙醛貯槽催化劑再生器泵泵一步法反應(yīng)部分工藝流程圖當(dāng)前第42頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.3乙醛工藝流程框圖：當(dāng)前第43頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.3乙醛影響因素：原料純度：炔類、硫化氫、CO等雜質(zhì)都能使金屬鈀析出，故對(duì)原料氣要求：乙炔<3×10-5，硫化物<3×10-6，乙烯>99.5%，氧氣>99.5%轉(zhuǎn)化率及進(jìn)反應(yīng)器的混合氣組成：對(duì)循環(huán)氣的要求：氧氣8%左右，乙烯65%左右，才不會(huì)形成爆炸混合物。進(jìn)氣混合物的組成為乙烯65%、氧氣17%、惰性氣體18%，循環(huán)氣的組成中氧氣8%，經(jīng)計(jì)算乙烯的轉(zhuǎn)化率為35%左右。當(dāng)前第44頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.3乙醛反應(yīng)壓力：加壓對(duì)氣液相反應(yīng)有利，但壓力不宜過高，否則動(dòng)力消耗高、對(duì)設(shè)備的腐蝕加重，P=0.3Mpa，反應(yīng)溫度：反應(yīng)溫度為該壓力下的液相的沸點(diǎn)（因?yàn)樵诜序v下反應(yīng)可有效地帶走大量反應(yīng)熱），T=120~130℃。當(dāng)前第45頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.3乙醛（2）二步法工藝二步法：乙烯羰基化和Pd的氧化反應(yīng)在同一臺(tái)反應(yīng)器中進(jìn)行，Cu的氧化在另一臺(tái)反應(yīng)器中進(jìn)行，用空氣做氧化劑，又稱為空氣法。反應(yīng)條件：在1.0~2.0MPa、105~110℃條件下操作，乙烯轉(zhuǎn)化率達(dá)99%，且原料乙烯純度達(dá)60%以上即可用空氣代替氧氣。反應(yīng)部分工藝流程：

當(dāng)前第46頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)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換熱器貯槽二步法反應(yīng)部分工藝流程圖當(dāng)前第47頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.4醋酸1、醋酸的性質(zhì)及用途

物理性質(zhì)：醋酸是無色透明液體，沸點(diǎn)118℃，冰點(diǎn)16.58℃，又稱冰醋酸?；瘜W(xué)性質(zhì)：醋酸也可與乙醇、乙醚、甘油、苯等有機(jī)溶劑以任意比例互溶。純或濃醋酸具有腐蝕性，其蒸氣易燃，醋酸蒸氣與空氣混合可形成爆炸混合物。醋酸具有特殊刺激性氣味，其蒸氣對(duì)眼睛、呼吸道粘膜等有強(qiáng)烈刺激。用途：醋酸主要用于合成醋酸乙烯酯、生產(chǎn)醋酸纖維、醋酸酯、金屬醋酸鹽以及氯代醋酸等，在制藥、染料、農(nóng)藥、食品和化妝品等方面有著廣泛的用途，是重要的基本有機(jī)化工原料。當(dāng)前第48頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.4醋酸2、乙醛氧化生產(chǎn)醋酸（1）反應(yīng)原理主反應(yīng):

3CH3CHO+?O2→CH3COOH為自由基連鎖反應(yīng)，易引起爆炸。催化劑有鈷鹽、錳鹽、鐵鹽等，常以醋酸錳為催化劑。當(dāng)前第49頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.4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+4H2O當(dāng)前第50頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.4醋酸（2）工藝條件氣相法：反應(yīng)熱移出困難，容易引起局部過熱，易形成爆炸混合物。液相法：工業(yè)上多采用，將氧氣通入乙醛和催化劑的溶液中，乙醛吸收氧生成過氧醋酸，然后在催化劑作用下迅速分解轉(zhuǎn)化為醋酸。當(dāng)前第51頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.4醋酸工藝條件：通氧的速率

液柱高度液柱高度一般為4m左右；催化劑用量制備醋酸錳的醋酸溶液，一般用量為0.08％～0.1％。反應(yīng)溫度溫度一般控制在65～80℃。反應(yīng)壓力反應(yīng)壓力（表壓）一般控制在0.1～0.2MPa。原料配比以乙醛為過量反應(yīng)物，乙醛/氧氣(wt.)=3.5～4:1。原料組成水與催化劑生成過氧化錳水合物使其失活。H2O<3％。氧化反應(yīng)液氣相中乙醛濃度低，爆炸的危險(xiǎn)和乙醛損失小，因此要嚴(yán)格控制醋酸含量。生產(chǎn)中醋酸一般控制在82％～95％。當(dāng)前第52頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.4醋酸（3）鼓泡塔反應(yīng)器乙醛氧化是氣液非均相的放熱反應(yīng)，生產(chǎn)過程要求反應(yīng)器：①氣液相均勻接觸；②有效移出反應(yīng)熱；③安全生產(chǎn)防爆。氧化反應(yīng)設(shè)備為鼓泡反應(yīng)塔，又稱氧化塔，有內(nèi)冷卻型和外循環(huán)冷卻型。當(dāng)前第53頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)內(nèi)冷卻型外循環(huán)冷卻型當(dāng)前第54頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)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?jiān)胰┭趸a(chǎn)醋酸工藝流程圖氧氣緩沖罐醋酸蒸發(fā)器當(dāng)前第55頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.4醋酸3、甲醇低壓羰基化生產(chǎn)醋酸（1）反應(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+2H2當(dāng)前第56頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.4醋酸（2）工藝條件反應(yīng)溫度：主反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度過高，會(huì)降低主反應(yīng)的選擇性，最佳溫度為175℃，一般控制在130～180℃。反應(yīng)壓力：主反應(yīng)是分子數(shù)減小的反應(yīng)。實(shí)際生產(chǎn)中，壓力控制在3MPa。反應(yīng)液組成：醋酸/甲醇(wt.)=1.44:1。當(dāng)比值小于1時(shí)，醋酸收率會(huì)降低。

當(dāng)前第57頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.2.4醋酸（3）攪拌釜反應(yīng)器甲醇羰基化合成醋酸是氣液相催化反應(yīng)過程，主反應(yīng)是放熱反應(yīng)。因而要求反應(yīng)器：①氣液相均勻接觸；②有效移出反應(yīng)熱。一般可采用攪拌釜或鼓泡塔反應(yīng)器。當(dāng)前第58頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)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吸收塔甲醇低壓羰基化生產(chǎn)醋酸工藝流程

預(yù)熱器冷凝器氣液分離器冷凝器氣液分離器當(dāng)前第59頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.3丙烯系列主要產(chǎn)品6.3.1聚丙烯（PP）概述性質(zhì)：由丙烯聚合而成的熱塑性樹脂。半透明無色固體，五毒無臭，熔點(diǎn)167℃，密度0.9g/cm3。特性為韌性好，密度小，拉伸強(qiáng)度高，熱變形溫度高，生產(chǎn)成本低。耐老化性能差。用途：用于生產(chǎn)薄膜、紡織品（熔融指數(shù)可達(dá)30~150，流動(dòng)性高，拉伸強(qiáng)度高）、塑料容器、汽車部件、食品包裝盒、塑料管道等。當(dāng)前第60頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.3.2聚丙烯（PP）的生產(chǎn)方法淤漿法：在稀釋劑（己烷）中聚合的方法（1980年以前）。液相本體法：在液體丙烯中聚合的方法。（采用第二代催化劑）液相-氣相聯(lián)合法：我國(guó)從1971年引進(jìn)裝置，現(xiàn)在60%以上產(chǎn)量采用此法生產(chǎn)。（采用第二代催化劑）氣相本體法：在氣相丙烯中聚合的方法。25%采用此法生產(chǎn)。聚合反應(yīng)：（屬陰離子型配位聚合反應(yīng)，具有連鎖聚合反應(yīng)特征）當(dāng)前第61頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)6.3.2聚丙烯（PP）的生產(chǎn)方法1、原料催化劑聚丙烯的催化劑從1957年開始應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)以來，已經(jīng)過3個(gè)發(fā)展階段，到現(xiàn)階段（第三代）催化劑效率已高達(dá)1g鈦聚合聚丙烯1000kg以上，而且沒有副產(chǎn)物，凈化工序可全部省去，目前所有生產(chǎn)高等規(guī)度聚丙烯的裝置都用非均相第三代Ziegler-Natta催化劑。鈦金屬氯化物及鋁金屬烷基氯化物組成的絡(luò)合催化劑。當(dāng)前第62頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.3.2聚丙烯（PP）的生產(chǎn)方法丙烯由于聚丙烯使用的Ziegler-Natta催化劑對(duì)雜質(zhì)有靈敏性，所以要求單體丙烯純度高，以保證聚合反應(yīng)速度和高等規(guī)度。丙烯主要來源于石油裂解裝置的裂解氣和煉油廠的副產(chǎn)煉廠氣，純度95%左右。裂解氣丙烯經(jīng)進(jìn)一步精制后純度達(dá)到99.5%，方可作為聚丙烯的原料。催化劑效率越高，對(duì)丙烯純度的要求越高。應(yīng)嚴(yán)格控制氫、乙烯和丁烯的含量（因?yàn)闅涫欠肿恿空{(diào)節(jié)劑，乙烯、丁烯可參與共聚）。

O2、CO2、H2、H2O、乙炔影響催化劑活性，丙二烯、丁二烯以及甲基乙炔影響聚合物的結(jié)構(gòu)。當(dāng)前第63頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.3.2聚丙烯（PP）的生產(chǎn)方法稀釋劑采取淤漿聚合法生產(chǎn)聚丙烯時(shí)，需用烴類作為稀釋劑，使丙烯與懸浮在稀釋劑中的催化劑作用而聚合為聚丙烯，并且可將聚合熱傳導(dǎo)至夾套的冷卻水中。通常聚丙烯不溶于稀釋劑中，所以反應(yīng)物料呈淤漿狀。石油精煉制品丁烷至十二烷都可用作稀釋劑，而以C6~C8飽和烴為主。稀釋劑用量一般為生產(chǎn)的聚丙烯量的2倍。用氣相法或本體液相法聚合時(shí)，僅用很少量的稀釋劑作為催化劑載體。氫氣：高純度氫用來調(diào)節(jié)聚丙烯的分子量，即調(diào)節(jié)產(chǎn)品的熔融指數(shù)，用量為丙烯體積分?jǐn)?shù)的0.05%~1%。當(dāng)前第64頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.3.2聚丙烯（PP）的生產(chǎn)方法2、工藝條件反應(yīng)溫度當(dāng)t>70℃時(shí)，因催化劑活性降低，反應(yīng)速率下降。所以t<70℃。反應(yīng)壓力丙烯分壓越大，聚丙烯收率越高。當(dāng)前第65頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.3.2聚丙烯（PP）的生產(chǎn)方法3、工藝過程——液相本體法

采用絡(luò)合Ⅱ型三氯化鈦（TiCl3）為催化劑，二乙基氯化鋁（AlEt2Cl）為助催化劑單釜操作工藝。其主要特點(diǎn)為：工藝流程簡(jiǎn)單，采用單釜間歇操作；原料適應(yīng)性強(qiáng)，可直接用煉油廠生產(chǎn)的丙烯。動(dòng)力消耗和生產(chǎn)成本低，三廢少，環(huán)境污染小。

缺點(diǎn)為：裝置規(guī)模小，單線生產(chǎn)能力低，自動(dòng)化水平低，產(chǎn)品牌號(hào)少，應(yīng)用范圍窄。當(dāng)前第66頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品聚丙烯（PP）生產(chǎn)的工藝流程框

當(dāng)前第67頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)丙烯罐丙烯冷凝罐丙烯回收罐閃蒸去活釜真空緩沖罐真空泵分離器丙烯計(jì)量罐活化劑計(jì)量罐氫氣計(jì)量罐聚合釜干燥塔脫氧塔丙烯泵活化劑罐熱水罐氫氣鋼瓶分離器熱水泵聚丙烯（PP）生產(chǎn)的工藝流程圖當(dāng)前第68頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.4芳烴系列主要產(chǎn)品6.4.1苯乙烯1、概述性質(zhì)：無色至黃色的油狀液體，高折射率和特殊的芳香氣味，易燃，難溶于水，可溶于乙醇和乙醚等有機(jī)溶劑。沸點(diǎn)146℃，常溫下發(fā)生自聚，不能長(zhǎng)期存放。用途：用作合成橡膠和塑料的單體（丁苯橡膠、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯），與其他單體共聚制造各種工程塑料，與丙烯腈、丁二烯共聚得到ABS樹脂；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）熱塑性塑料，為聚氯乙烯、聚丙烯的改性劑。當(dāng)前第69頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.4.1苯乙烯2、乙苯催化脫氫制苯乙烯的原理主反應(yīng)：

C6H5-CH2CH3→C6H5-CH=CH2+H2+117kJ/mol副反應(yīng)：裂解和析碳反應(yīng)：C6H5-CH2CH3→8C+5H2C6H5-CH2CH3→C6H6+C2H4加氫裂解反應(yīng)：C6H5-CH2CH3+H2→C6H5-CH3+CH4C6H5-CH2CH3+H2→C6H6+C2H6水蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)：

C6H5-CH2CH3+2H2O→C6H5-CH3+CO2+3H2苯乙烯聚合反應(yīng)生成聚苯乙烯和二苯乙烯衍生物。當(dāng)前第70頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.4.1苯乙烯3、乙苯催化脫氫制苯乙烯的工藝條件（1）反應(yīng)溫度脫氫反應(yīng)是強(qiáng)吸熱反應(yīng)，高溫對(duì)脫氫反應(yīng)有利，但苯乙烯進(jìn)一步脫氫、裂解、結(jié)焦和聚合反應(yīng)也增加，所以易采取較低的反應(yīng)溫度，為了得到最大的苯乙烯產(chǎn)率，必須使用性能優(yōu)良的催化劑（鐵催化劑的適宜反應(yīng)溫度為600~660℃）。（2）反應(yīng)壓力脫氫反應(yīng)是體積增大的反應(yīng)，降壓對(duì)其反應(yīng)有利，當(dāng)采取600~660℃反應(yīng)溫度時(shí)，要達(dá)到50%以上的轉(zhuǎn)化率，可在常壓下反應(yīng)（即0.1Mpa）。當(dāng)前第71頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.4.1苯乙烯（3）水蒸氣用量采用水蒸氣，是作為稀釋劑，以降低物料的分壓，還可以對(duì)物料進(jìn)行加熱、消除催化劑表面的結(jié)焦。乙苯/水蒸氣(wt.)=1:1.2~2.6。（4）原料純度二乙苯<0.04%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（二乙苯脫氫生成二乙烯基苯，在分離與精制過程中生成聚合物）；為了保證催化劑的活性與壽命，必須要求原料：乙炔≤10×10-6；H2S≤2×10-6；HCl≤2×10-6；水≤10×10-6當(dāng)前第72頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.4.1苯乙烯（5）催化劑氧化鋅系催化劑、氧化鐵系催化劑（常用）氧化鐵系催化劑：Fe2O3-Cr2O3-K2CO3，F(xiàn)e2O3為主催化劑，Cr2O3為穩(wěn)定劑（加強(qiáng)熱穩(wěn)定性），K2CO3為助催化劑。活性好，壽命長(zhǎng)，在水蒸氣存在下可自行再生。在還原氣氛中脫氫時(shí)，選擇性下降（Fe2O3被還原），但在大量水蒸氣的存在下，可以阻止Fe2O3被過度還原。當(dāng)前第73頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.4.1苯乙烯4、乙苯催化脫氫制苯乙烯的工藝流程根據(jù)高溫供熱方式的不同，有兩種反應(yīng)器的工藝流程：（1）外加熱列管式反應(yīng)器的工藝流程以煙道氣為載熱體，反應(yīng)器放在爐內(nèi)，由高溫?zé)煹罋鈱⒎磻?yīng)所需的熱量傳給反應(yīng)系統(tǒng)，這種型式的反應(yīng)器稱為外加熱列管式反應(yīng)器。（2）絕熱式反應(yīng)器的脫氫流程熱量由過熱水蒸氣直接帶入反應(yīng)系統(tǒng)，反應(yīng)器內(nèi)物料不與外界環(huán)境發(fā)生熱交換，這種供熱方式的反應(yīng)器稱為絕熱式反應(yīng)器。當(dāng)前第74頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)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反應(yīng)器的工藝流程圖當(dāng)前第75頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)6.4.1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)器乙苯脫氫流程當(dāng)前第76頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)透平機(jī)（泵）透平機(jī)是將流體工質(zhì)中蘊(yùn)有的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械功的機(jī)器。又稱渦輪或渦輪機(jī)。透平的最主要的部件是一個(gè)旋轉(zhuǎn)件即轉(zhuǎn)子，或稱葉輪，它安裝在透平軸上具有沿均勻排列的葉片，流體所具能量在流動(dòng)中，經(jīng)過噴管時(shí)轉(zhuǎn)換成功能，流過葉輪時(shí)流體沖擊葉輪，推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)透平軸旋轉(zhuǎn)，輸出機(jī)械功。透平機(jī)的工質(zhì)可以是氣體，如：蒸汽、燃?xì)狻⒖諝?、其他氣體或混合氣。也可以是液體，如：水、油、其他液體。以水為工質(zhì)的叫水輪機(jī)，以蒸汽為工質(zhì)的叫汽輪機(jī)，以燃?xì)鉃楣べ|(zhì)的叫燃?xì)鈾C(jī)。當(dāng)前第77頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)蒸汽透平機(jī)當(dāng)前第78頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.4.2苯酚與丙酮1、苯酚及丙酮概述（1）苯酚的性質(zhì)和用途苯酚，無色針狀或白色塊狀晶體，具有特殊氣味，苯酚的沸點(diǎn)182℃，熔點(diǎn)42～43℃，可溶解于乙醇、乙醚、氯仿、甘油、二硫化碳等溶劑，常溫下稍溶于水。苯酚有毒，對(duì)皮膚和粘膜有強(qiáng)烈的腐蝕作用。苯酚主要用于制造酚醛樹脂、雙酚A、己內(nèi)酰胺、烷基酚和水楊酸等；還用作溶劑、試劑和消毒劑；在合成纖維、合成橡膠、塑料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、染料、涂料等方面也有應(yīng)用。當(dāng)前第79頁\共有90頁\編于星期四\1點(diǎn)第6章有機(jī)化工的主要產(chǎn)品6.4.2苯酚與丙酮（2）丙酮的性質(zhì)和用途丙酮是無色、透明、易燃、易揮發(fā)的液體，具有特殊的刺激性氣味。沸點(diǎn)56.2℃，熔點(diǎn)-95.35℃?？膳c水、乙醇、二甲基甲酰胺、氯仿、乙醚