石油化工工艺学邹长军第5章

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1、第5章碳二及其化工产品生产目录聚乙烯的生产环氧乙烷与乙二醇的生产及化工利用乙醇的生产及化工利用乙醛的生产及化工利用乙醛氧化生产乙酸及化工利用乙烯氧化生产醋酸乙烯及化工利用氯乙烯的生产及化工利用烃类氧化反应注意事项聚合物命名橡胶：许多橡胶是共聚物，常从单体中各取一字，后附“橡胶”。树脂：习惯上泛指化工厂合成出来的未经加工成型的任何高分子化合物。尼龙：代表聚酰胺一大类。涤纶：聚酯类一种纶：合成纤维商品的后缀。塑料、橡胶、纤维塑料：以合成树脂为主要原料，加助剂成型。橡胶：有机高分子弹性化合物。原材料有生胶，再生胶和

2、各种配合剂生胶：包括天然橡胶和合成橡胶再生胶：废硫化橡胶，通过脱硫，可恢复一定的可塑性，可部分代替生胶。合成纤维：线性高分子聚合物，有一定柔韧性的纤细物质。5.1聚乙烯的生产聚乙烯是产量最大的聚合物品种。用途制品薄膜类制品用于食品、日用品、蔬菜、垃圾等轻质包装膜，重包装膜、撕裂膜、背心袋，地棚膜、保鲜膜等注塑制品盆、筒、篓、周转箱、暖壶壳、玩具等管材类制品输水、输气、灌溉、吸管、笔芯用的管材，化妆品、药品等用的管材中空制品装食品油、酒类、汽油及化学试剂等液体的包装筒，中空玩具等其他制品渔网、工业滤网、民用纱窗

3、，电缆绝缘和保护材料，打包带等表5-1聚乙烯的主要用途聚合原理:在高温高压下，以氧或过氧化物作引发剂，按自由基机理进行聚合。产物为低密度聚乙烯。工艺条件⑴乙烯纯度聚合级乙烯气体的纯度不低于99.9%。⑵聚合温度聚合温度一般控制在180~200℃。⑶聚合压力聚合压力一般控制在150~300MPa，高压聚合生产聚乙烯高压法生产工艺流程图1高压法生产工艺流程低压聚合生产聚乙烯聚合原理:用Ziegler-Natta引发剂（TiCl4-AlCl3），在温和温度和压力下按配位机理进行聚合，所得产物为高密度聚乙烯。工艺条件

4、:⑴聚合温度一般在60~90℃。⑵聚合压力生产中压力一般控制在0.2~1.5MPa。低压法生产工艺流程工艺流程主要包括：聚合、高聚物的分离、净化与干燥、溶剂回收等。图2低压法生产工艺流程5.2环氧乙烷与乙二醇的生产及化工利用环氧乙烷的性质：又称氧化乙烯，常温下为无色有醚味气体，低温时为无色易流动的液体，能与水以及许多有机溶剂以任意比互溶，沸点10.5℃，熔点为－111.3℃，燃点429℃。环氧乙烷易燃，易爆，有毒，与空气能形成爆炸性混合物。环氧乙烷是乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯的第二位重要化工产品。乙二醇的性

5、质：常温下，为无色略具甜味的黏稠液体，有吸湿性，能与水、多种有机溶剂以任意比例混合，沸点为197.6℃，凝固点为-13℃。乙二醇能与酸作用生成酯，醇羟基可被卤素取代等。反应原理：催化剂：①主催化剂金属银，其含量一般在10~20％（质）。②载体一般多采用α-氧化铝或含少量SiO2和α-氧化铝的惰性物质。③通常采用钡、钙等金属或其氧化物、氢氧化物为助催化剂。④抑制剂非金属Cl、Br、S、Se和Fe等化合物避免深度氧化。乙烯直接氧化法生产环氧乙烷⑴反应温度:一般反应温度控制在220~260℃，当用空气作氧化剂时，反

6、应为240~290℃；若用氧气为氧化剂时，为230~270℃。⑵反应压力:一般为2.0~2.3MPa。⑶原料纯度及配比①原料气纯度乙烯纯度在98％（体）以上；炔、硫化物会使催化剂永久性中毒；含铁离子会引起选择性下降；H2、C3以上烃类物质，使反应热效应增加；氩和H2会引起氧的爆炸极限浓度降低。反应工艺条件②原料气配比与致稳气的作用一般乙烯浓度选为15~30％。一般二氧化碳的浓度控制在7％（体）左右惰性物质含量适当，过高将使乙烯放空损失增加加入约1~3ppm的二氯乙烷抑制剂增加选择性致稳气或稀释剂:惰性气体如二

7、氧化碳、氮气、氩气或甲烷或乙烷，能显著提高乙烯和氧的爆炸浓度极限。乙烯氧气氧化法生产环氧乙烷工艺流程图3乙烯氧气氧化法生产环氧乙烷工艺流程1—原料混合器；2—反应器；3—循环压缩机；4—环氧乙烷吸收塔；5—二氧化碳吸收塔；6—碳酸钾再生塔；7—环氧乙烷解吸塔；8—环氧乙烷再吸收塔；9—乙二醇原料解吸塔；10—环氧乙烷精制塔反应原理:主要副反应：乙二醇与环氧乙烷反应生成一缩、二缩和多缩乙二醇。反应条件:水与环氧乙烷的摩尔比为15~20：1。酸催化剂在常压、50~70℃液相中进行；也可不用催化剂，在140~230

8、℃、2~3MPa条件下进行。水合时间为35~40min。环氧乙烷水合法制乙二醇环氧乙烷加压水合制乙二醇工艺流程图4环氧乙烷加压水合制乙二醇工艺流程1—混合器；2—水合反应器；3—一效蒸发器；4—二效蒸发器；5—脱水塔；6—乙二醇精馏塔；7—一缩乙二醇精馏塔新工艺制取乙二醇简介:①环氧乙烷催化水合法②碳酸乙烯酯法③乙二醇和碳酸二甲酯联产法④以合成气为原料的直接或间接合成乙二醇5.3乙醇的生产及化工利用