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1、石油化工工常识炼油一、石油油化学工工业的含含义 石油油化学工工业简称称石油化化工，是是化学工工业的重重要组成成部分，在在国民经经济的发发展中有有重要作作用，是是我国的的支柱产产业部门门之一。石石油化工工指以石石油和天天然气为为原料，生生产石油油产品和和石油化化工产品品的加工工工业。石石油产品品又称油油品，主主要包括括各种燃燃料油（汽汽油、煤煤油、柴柴油等）和和润滑油油以及液液化石油油气、石石油焦碳碳、石蜡蜡、沥青青等。生生产这些些产品的的加工过过程常被被称为石石油炼制制，简称称炼油。石石油化工工产品以以炼油过过程提供供的原料料油进一一步化学学加工获获得。生生产石油油化工产产品的第第一步是是对原
2、料料油和气气（如丙丙烷、汽汽油、柴柴油等）进进行裂解解，生成成以乙烯烯、丙烯烯、丁二二烯、苯苯、甲苯苯、二甲甲苯为代代表的基基本化工工原料。第第二步是是以基本本化工原原料生产产多种有有机化工工原料（约约2000种）及及合成材材料 （塑塑料、合合成纤维维、合成成橡胶）。这这两步产产品的生生产属于于石油化化工的范范围。有有机化工工原料继继续加工工可制得得更多品品种的化化工产品品，习惯惯上不属属于石油油化工的的范围。在在有些资资料中，以以天然气气、轻汽汽油、重重油为原原料合成成氨、尿尿素，甚甚至制取取硝酸也也列入石石油化工工。本书书只列到到尿素。二、石油化工的发展 石油化工的发展与石油炼制工业、以煤
3、为基本原料生产化工产品和三大合成材料的发展有关。石油炼制起源于19 世纪20年代。20世纪20年代汽车工业飞速发展，带动了汽油生产。为扩大汽油产量，以生产汽油为目的热裂化工艺开发成功，随后，40年代催化裂化工艺开发成功，加上其他加工工艺的开发，形成了现代石油炼制工艺。为了利用石油炼制副产品的气体，1920年开始以丙烯生产异丙醇，这被认为是第一个石油化工产品。20世纪50年代，在裂化技术基础上开发了以制取乙烯为主要目的的烃类水蒸汽高温裂解 简称裂解）技术，裂解工艺的发展为发展石油化工提供了大量原料。同时，一些原来以煤为基本原料（通过电石、煤焦油）生产的产品陆续改由石油为基本原料，如氯乙烯等。在2
4、0世纪30年代，高分子合成材料大量问世。按工业生产时间排序为：1931年为氯丁橡胶和聚氯乙烯，1933年为高压法聚乙烯，1935年为丁腈橡胶和聚苯乙烯，1937年为丁苯橡胶，1939年为尼龙66。第二次世界大战后石油化工技术继续快速发展，1950年开发了腈纶， 1953年开发了涤纶，1957年开发了聚丙烯。石油化工高速发展的原因是：有大量廉价的原料供应（50 60年代，原油每吨约15美元）；有可靠的、有发展潜力的生产技术；产品应用广泛，开拓了新的应用领域。原料、技术、应用三个因素的综合，实现了由煤化工向石油化工的转换，完成了化学工业发展史上的一次飞跃。 20世纪70年代以后，原油价格上涨（19
5、96年每吨约170美元），石油化工发展速度下降，新工艺开发趋缓， 并向着采用新技术，节能，优化生产操作，综合利用原料，向下游产品延伸等方向发展。一些发展中国家大力建立石化工业，使发达国家所占比重下降。1996年，全世界原油加工能力为38亿吨，生产化工产品用油约占总量的10%。三、石油化工在国民经济中的作用1石油化工是能源的主要供应者。石油炼制生产的汽油、煤油、柴油、重油以及天然气是当前主要能源的主要供应者。我国1995年生产了燃料油为8千万吨。目前，全世界石油和天然气消费量约占总能耗量60%；我国因煤炭使用量大，石油的消费量不到20%。石油化工提供的能源主要作汽车、拖拉机、飞机、轮船、锅炉的燃
6、料，少量用作民用燃料。能源是制约我国国民经济发展的一个因素，石油化工约消耗总能源的8.5%，应不断降低能源消费量。 2. 石油化工是材料工业的支柱之一金属、无机非金属材料和高分子合成材料，被称为三大材料。全世界石油化工提供的高分子合成材料目前产量约1.45亿吨，1996年，我国已超过800万吨。除合成材料外，石油化工还提供了绝大多数的有机化工原料，在属于化工领域的范畴内，除化学矿物提供的化工产品外，石油化工生产的原料，在各个部门大显身手。 3石油化工促进了农业的发展农业是我国国民经济的基础产业。石化工业提供的氮肥占化肥总量的80%，农用塑料薄膜的推广使用，加上农药的合理使用以及大量农业机械所需
7、各类燃料，形成了石化工业支援农业的主力军。 4各工业部门离不开石化产品现代交通工业的发展与燃料供应息息相关，可以毫不夸张地说，没有燃料， 就没有现代交通工业。金属加工、各类机械毫无例外需要各类润滑材料及其它配套材料，消耗了大量石化产品。全世界润滑油脂产量约2千万吨，我国约180万吨。建材工业是石化产品的新领域，如塑料关材、门窗、铺地材料、涂料被称为化学建材。轻工、纺织工业是石化产品的传统用户，新材料、新工艺、新产品的开发与推广，无不有石化产品的身影。当前，高速发展的电子工业以及诸多的高新技术产业，对石化产品， 尤其是以石化产品为原料生产的精细化工产品提出了新要求，这对发展石化工业是个巨大的促进
8、。5石化工业的建设和发展离不开各行各业的支持国内外的石化企业都是集中建设一批生产装置，形成大型石化工业区。在区内，炼油装置为龙头，为石化装置提供裂解原料，如轻油、柴油，并生产石化产品；裂解装置生产乙烯、丙烯、苯、二甲苯等石化基本原料；根据需求建设以上述原料为主生产合成材料和有机原料的系列生产装置，其产品、原料有一定比例关系。如要求年产30万吨乙烯，粗略计算，约需裂解原料120万吨， 对应炼油厂加工能力约250万吨，可配套生产合成材料和基本有机原料80 90万吨。由此可见， 建设石化工业区要投入大量资金，厂区选址适当，不但要保证原料和产品的运输，而且要有充分的电力、水供应及其他配套的基础工程设施
9、。各生产装置需要大量标准、定性的机械、设备、仪表、管道和非定型专用设备。 制造机械设备涉及材料品种多，要求各异，有些重点设备高速超过50米，单件重几百吨；有的要求耐热1000C，有的要求耐冷 - 150C。有些关键设备需在国际市场采购。所有这些都需要冶金、电力、机械、仪表、建筑、环保各行业支持。石化行业是个技术密集型产业。 生产方法和生产工艺的确定，关键设备的选型、选用、制造等一系列技术，都要求由专有或独特的技术标准所规定， 如从国外引进，要支付专利或技术诀窍使用费。因此，只有加强基础学科，尤其是有机化学、高分子化学、催化、化学工程、电子计算机、自动化等方面的研究工作，加强相关专业技术人员的培
10、养，使之掌握和采用先进科研成果，再配合相关的工程技术，石化工业才有可能不断发展，登上新台阶。石油炼制1石油的组成与性质 石油又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物，与煤一样属于化石燃料。石油的性质因产地而异，密度为0.8 1.0 克/厘米3，粘度范围很宽，凝固点差别很大（30 -60C），沸点范围为常温到500C以上，可容于多种有机溶剂，不溶于水，但可与水形成乳状液。 组成石油的化学元素主要是碳 （83% 87%）、氢（11% 14%），其余为硫（0.06% 0.8%）、氮（0.02% 1.7%）、氧（0.08% 1.82%）及微
11、量金属元素（镍、钒、铁等）。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，约占95% 99%，含硫、 氧、氮的化合物对石油产品有害， 在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中，各种烃类的结构和所占比例相差很大， 但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。 通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油；以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油；介于二者之间的称中间基石油。我国主要原油的特点是含蜡较多，凝固点高，硫含量低， 镍、氮含量中等，钒含量极少。除个别油田外，原油中汽油馏分较少，渣油占1/3。组成不同类的石油，加工方法有差别，产品的性能也不同，应当物尽其用。大庆原油的主要特点是含蜡量高，凝点高，硫含量低，属低硫石
12、蜡基原油。 2油炼制工业的发展 石油的发现、开采和直接利用由来已久，加工利用并逐渐形成石油炼制（简称炼制）工业始于19世纪30年代，到20世纪40 50 年代形成的现代炼油工业，是最大的加工工业之一。19世纪30年代起，陆续建立了石油蒸馏工厂，产品主要是灯用煤油，汽油没有用途当废料抛弃。19世纪70年代建造了润滑油厂，并开始把蒸馏得到的高沸点油做锅炉燃料。19世纪末内燃机的问世使汽油和柴油的需求猛增， 仅靠原油的蒸馏（即原油的一次加工）不能满足需求，于是诞生了以增产汽、柴油为目的， 综合利用原由各种成分的原油二次加工工艺。如1913年实现了热裂化，1930年实现了焦化，1930年实现了催化裂化
13、，1940年实现了催化重整，此后加氢技术也迅速发展，这就形成了现代的石油炼制工业。20世纪50年代以后，石油炼制为化工产品的发展提供了大量原料，形成了现代的石油化学工业。1996年全世界的石油加工能力为38亿吨， 我国为1.4亿吨。大型炼油厂的年加工能力已超过1000万吨。 石油产品 石油产品可分为： 石油燃料、 石油溶剂与化工原料、 润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦等6类。 其中， 各种燃料产量最大， 约占总产量的90%； 各种润滑剂品种最多， 产量约占5%。 各国都制定了产品标准， 以适应生产和使用的需要。汽油是消耗量最大的品种。 汽油的沸点范围（又称馏程）为30 205C， 密度为0.70
14、0.78克/厘米3，商品汽油按该油在汽缸中燃烧时抗爆震燃烧性能的优劣区分，标记为辛烷值70、80、90或更高。号俞大，性能俞好，汽油主要用作汽车、摩托车、快艇、直升飞机、农林用飞机的燃料。商品汽油中添加有添加剂（如抗爆剂四乙基铅）以改善使用和储存性能。受环保要求，今后将限制芳烃和铅的含量。喷气燃料主要供喷气式飞机使用。沸点范围为60280或150315（俗称航空汽油）。为适应高空低温高速飞行需要，这类油要求发热量大，在-50C不出现固体结晶。 煤油 沸点范围为180 310 主要供照明、生活炊事用。要求火焰平稳、光亮而不冒黑烟。目前产量不大。柴油沸点范围有180370和350410两类。对石油
15、及其加工产品，习惯上对沸点或沸点范围低的称为轻，相反成为重。故上述前者称为轻柴油，后者称为重柴油。商品柴油按凝固点分级，如10、-20等，表示低使用温度，柴油广泛用于大型车辆、船舰。由于高速柴油机（汽车用）比汽油机省油，柴油需求量增长速度大于汽油，一些小型汽车也改用柴油。对柴油质量要求是燃烧性能和流动性好。燃烧性能用十六烷值表示愈高愈好，大庆原油制成的柴油十六烷值可达68。高速柴油机用的轻柴油十六烷值为4255，低速的在35以下。 燃料油用作锅炉、轮船及工业炉的燃料。商品燃料油用粘度大小区分不同牌号。 石油溶剂 用于香精、油脂、试剂、橡胶加工、涂料工业做溶剂，或清洗仪器、仪表、机械零件。润滑油
16、从石油制得的润滑油约占总润滑剂产量的95%以上。除润滑性能外，还具有冷却、密封、防腐、绝缘、清洗、传递能量的作用。产量最大的是内燃机油（占40%），其余为齿轮油、液压油、汽轮机油、电器绝缘油、压缩机油，合计占40%。商品润滑油按粘度分级，负荷大，速度低的机械用高粘度油，否则用低粘度油。炼油装置生产的是采取各种精制工艺制成的基础油，再加多种添加剂，因此具有专用功能，附加产值高。 润滑脂俗称黄油，是润滑剂加稠化剂制成的固体或半流体，用于不宜使用润滑油的轴承、齿轮部位。石蜡油包括石蜡（占总消耗量的10%）、地蜡、石油脂等。石蜡主要做包装材料、化妆品原料及蜡制品，也可做为化工原料产脂肪酸（肥皂原料）。
17、石油沥青主要供道路、建筑用。石油焦用于冶金（钢、铝）、化工（电石）行业做电极。 除上述石油商品外，各个炼油装置还得到一些在常温下是气体的产物，总称炼厂气，可直接做燃料或加压液化分出液化石油气，可做原料或化工原料。 炼油厂提供的化工原料品种很多，是有机化工产品的原料基地，各种油、炼厂气都可按不同生产目的、生产工艺选用。常压下的气态原料主要制乙烯、丙烯、合成氨、氢气、乙炔、碳黑。液态原料（液化石油气、轻汽油、轻柴油、重柴油）经裂解可制成发展石油化工所需的绝大部分基础原料（乙炔除外），是发展石油化工的基础。目前，原油因高温结焦严重，还不能直接生产基本有机原料。炼油厂还是苯、甲苯、二甲苯等重要芳烃的提
18、供者。 最后应当指出，汽油、航空煤油、柴油中或多或少加有添加剂以改进使用、储存性能。各个炼油装置生产的产物都需按商品标准加入添加剂和不同装置的油进行调和方能作为商品使用。石油添加剂用量少，功效大，属化学合成的精细化工产品，是发展高档产品所必需的，应大力发展。 主要炼油工艺简介常压蒸馏和减压蒸馏 常压蒸馏和减压蒸馏习惯上合称常减压蒸馏，常减压蒸馏基本属物理过程。原料油在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点范围不同的油品（称为馏分），这些油有的经调合、加添加剂后以产品形式出厂，相当大的部分是后续加工装置的原料，因此，常减压蒸馏又被称为原油的一次加工。包括三个工序：原油的脱盐、脱水 ；常压蒸馏；减压蒸馏。 原
19、油的脱盐、脱水 又称预处理。从油田送往炼油厂的原油往往含盐（主要是氯化物）、带水（溶于油或呈乳化状态），可导致设备的腐蚀，在设备内壁结垢和影响成品油的组成，需在加工前脱除。常用的办法是加破乳剂和水，使油中的水集聚，并从油中分出，而盐份溶于水中，再加以高压电场配合，使形成的较大水滴顺利除去。催化裂化 催化裂化是在热裂化工艺上发展起来的。是提高原油加工深度，生产优质汽油、柴油最重要的工艺操作。原料范主要是原油蒸馏或其他炼油装置的350 540馏分的重质油，催化裂化工艺由三部分组成：原料油催化裂化、催化剂再生、产物分离。催化裂化所得的产物经分馏后可得到气体、汽油、柴油和重质馏分油。 有部分油返回反应
20、器继续加工称为回炼油。催化裂化操作条件的改变或原料波动，可使产品组成波动。催化重整 催化重整（简称重整）是在催化剂和氢气存在下，将常压蒸馏所得的轻汽油转化成含芳烃较高的重整汽油的过程。如果以80180馏分为原料，产品为高辛烷值汽油；如果以60165馏分为原料油，产品主要是苯、甲苯、二甲苯等芳烃， 重整过程副产氢气，可作为炼油厂加氢操作的氢源。重整的反应条件是：反应温度为490525，反应压力为12兆帕。重整的工艺过程可分为原料预处理和重整两部分。 加氢裂化 是在高压、氢气存在下进行，需要催化剂，把重质原料转化成汽油、煤油、柴油和润滑油。加氢裂化由于有氢存在，原料转化的焦炭少，可除去有害的含硫、
21、氮、氧的化合物，操作灵活，可按产品需求调整。产品收率较高，而且质量好。延迟焦化它是在较长反应时间下，使原料深度裂化，以生产固体石油焦炭为主要目的，同时获得气体和液体产物。延迟焦化用的原料主要是高沸点的渣油。延迟焦化的主要操作条件是：原料加热后温度约500， 焦炭塔在稍许正压下操作。改变原料和操作条件可以调整汽油、柴油、裂化原料油、焦炭的比例。 炼厂气加工原油一次加工和二次加工的各生产装置都有气体产出，总称为炼厂气，就组成而言，主要有氢、甲烷、由2个碳原子组成的乙烷和乙烯、由3个碳原子组成的丙烷和丙烯、由4个碳原子组成的丁烷和丁烯等。它们的主要用途是作为生产汽油的原料和石油化工原料以及生产氢气和
22、氨。发展炼油厂气加工的前提是要对炼厂气先分离后利用。炼厂气经分离作化工原料的比重增加，如分出较纯的乙烯可作乙苯； 分出较纯的丙烯可作聚丙烯等。石油产品精制 前述各装置生产的油品一般还不能直接作为商品，为满足商品要求，除需进行调合、添加添加剂外，往往还需要进一步精制，除去杂质，改善性能以满足实际要求。常见的杂质有含硫、氮、氧的化合物，以及混在油中的蜡和胶质等不理想成分。它们可使油品有臭味，色泽深，腐蚀机械设备，不易保存。除去杂质常用的方法有酸碱精制、脱臭、加氢、溶剂精制、白土精制、脱蜡等。酸精制是用硫酸处理油品，可除去某些含硫化合物、含氮化合物和胶质。碱精制是用烧碱水溶液处理油品，如汽油、柴油、
23、润滑油，可除去含氧化合物和硫化物，并可除去酸精制时残留的 硫酸。酸精制与碱精制常联合应用，故称酸碱精制。脱臭是针对含硫高的 原油制成的汽、煤、柴油，因含硫醇而产生恶臭。硫醇含量高时会引起油品生胶质，不易保存。可采用催化剂存在下，先用碱液处理，再用空气氧化。加氢是在催化剂存在下，于300425, 1.5兆帕压力下加氢，可除去含硫、氮、氧的化合物和金属杂质，改进油品的 储存性能和腐蚀性、燃烧性，可用于各种油品。脱蜡主要用于精制航空煤油、柴油等。油中含蜡，在低温下形成蜡的结晶，影响流动性能，并易于堵塞管道。脱蜡对航空用油十分重要。脱蜡可用分子筛吸附。润滑油的精制常采用溶剂精制脱除不理想成分， 以改善
24、组成和颜色。有时需要脱蜡。白土精制一般放在精制工序的 最后， 用白土（主要由二氧化硅和三氧化二铝组成）吸附有害的物质。 酸精制 是用硫酸处理油品，可除去某些含硫化合物、含氮化合物和胶质。碱精制 是用烧碱水溶液处理油品，如汽油、柴油、润滑油，可除去含氧化合物和硫化物，并可除去酸精制时残留的硫酸。酸精制与碱精制常联合应用， 故称酸碱精制。脱臭 是针对含硫高的原油制成的汽、煤、柴油，因含硫醇而产生恶臭，硫醇含量高时会引起油品生胶质，不易保存。可采用催化剂存在下，先用碱液处理，再用空气氧化。加氢是在催化剂存在下于300425,1.5兆帕压力下加氢，可除去含硫、氮、氧的化合物和金属杂质，改进油品的 储存
25、性能和腐蚀性、燃烧性，可用于各种油品。脱蜡主要用于精制航空煤油、柴油等。油中含蜡，在低温下形成蜡的结晶，影响流动性能，并易于堵塞管道。脱蜡对航空用油十分重要。脱蜡可用分子筛吸附。润滑油的 精制常采用溶剂精制脱除不理想成分，以改善组成和颜色。有时需要脱蜡。白土精制制一一般放在在精制工工序的最最后，用用白土（主主要由二二氧化硅硅和三氧氧化二铝铝组成）吸吸附有害害的物质质。润滑滑油 原料料主要来来自原油油的蒸馏馏，润滑滑油最主主要的性性能是粘粘度、安安定性和和润滑性性。生产产润滑油油的基本本过程实实质上是是除去原原料油中中的不理理想组分分，主要要是胶质质、沥青青质和含含硫、氮氮、氧的的化合物物以及蜡
26、蜡、多环环芳香烃烃，这些些组分主主要影响响粘度、安安定性、色色泽。方方法有溶溶剂精制制、脱蜡蜡和脱沥沥青、加加氢和白白土精制制。溶剂剂精制是利利用溶剂剂对不同同组分的的溶解度度不同达达到精制制的目的的，为绝绝大多数数的润滑滑油生产产过程所所采用。常常用溶剂剂有糠醛醛和苯酚酚。生产产过程与与重整装装置的芳芳香烃抽抽提相似似。溶剂剂脱蜡是除除去润滑滑油原料料中易在在低温下下产生结结晶的组组分，主主要指石石蜡，脱脱蜡采用用冷结晶晶法，为为克服低低温下粘粘度过大大，石蜡蜡结晶太太小不便便过滤，常常加入对对蜡无溶溶解作用用的混合合溶剂，如如甲苯 甲基基乙基酮酮，故脱脱蜡常称称为酮苯苯脱蜡。化工基本有机机
27、原料乙乙烯 乙烯烯在常温温下为无无色、易易燃烧、易易爆炸气气体，以以它的生生产为核核心带动动了基本本有机化化工原料料的生产产，是用用途最广广泛的基基本有机机原料，可可用于生生产塑料料、合成成橡胶，也也是乙烯烯多种衍衍生物的的起始原原料，其其中生产产聚乙烯烯、环氧氧乙烷、氯氯乙烯、苯苯乙烯是是最主要要的消费费，约占占总产量量的855裂解解的原料料烃有气气态和液液态之分分，气态态的有炼炼厂气、天天然气的的凝析液液，液态态的有汽汽油、煤煤油、柴柴油。原原油在高高温的裂裂解炉管管内生成成焦炭，不不能长期期运转，自自今未能能在工业业应用。气气态原料料裂解温温度高，乙乙烯收率率高（可可达855），操操作方
28、便便（裂解解管不易易结焦），但但原料资资源少，副副产少。液液态原料料来源广广泛，裂裂解温度度低，收收率较低低（乙烯烯收率为为25 30），但但副产物物多，便便于综合合利用，生生产中需需定时清清除炉管管内的焦焦炭。我我国以轻轻柴油为为主要原原料，美美国以天天然气为为主，西西欧、日日本以轻轻汽油为为主。为为减少在在炉管中中生成焦焦炭，裂裂解原料料中加入入水蒸气气。裂解解炉有多多种型式式，核心心是放在在炉膛内内成排的的炉管，采采用专门门的燃烧烧器向炉炉管供热热。物料料离开裂裂解炉的的温度为为8500 9000。 炉管采采用耐热热合金钢钢制成。乙乙烯可由由煤焦炉炉所产煤煤气中分分离，也也可由乙乙醇（酒
29、酒精）脱脱水制取取。自119233年开始始采用裂裂解法后后，上述述两种方方法不断断减少，目目前只有有少量生生产。烃烃类裂解解也有多多种具体体实施方方法，至至今只有有管式炉炉法独领领风骚，占占生产能能力的999以以上，各各公司开开发的技技术都有有自己的的特点。同同是管式式炉，也也有不同同的结构构， 总总体上看看是大同同小异。乙乙烯的生生产示意意流程图图见图33 1。原原料经加加热后进进入裂解解炉，产产生的高高温裂解解气先入入急冷锅锅炉快速速降温（产产生的高高压水蒸蒸气可带带动压缩缩机），然然后再用用冷油和和水降温温，冷却却后的气气体进分分离工序序。以柴柴油原料料获得的的裂解气气组成十十分复杂杂，
30、 主主要是乙乙烯，丙丙烯（合合计占445），其其余为氢氢和甲烷烷（约110），乙乙烷和丙丙烷（约约10），碳碳四馏分分（约110）以以及碳五五和以上上馏分（约约20）。少少量有害害杂质为为水、硫硫化氢、二二氧化碳碳、乙炔炔等。通通常采用用加压低低温精馏馏的方法法分离乙乙烯及各各种有用用产物，具具体工艺艺流程的的安排与与裂解气气组成及及产品纯纯度要求求有关。 分离提提纯中安安排有压压缩（加加压）、脱脱水、脱脱硫、脱脱炔等工工序和多多个精馏馏塔，分分离后获获得乙烯烯、丙烯烯（产量量与原料料有关，以以柴油为为原料时时，产量量约为乙乙烯的440），其其余为氢氢 甲烷，乙乙烷、丙丙烷（重重新裂解解）、碳
31、碳四馏分分（另设设装置加加以回收收利用）、裂裂解汽油油（另设设装置生生产芳烃烃）。整整个裂解解分离过过程需要要材料、设设备多，尤尤其是炉炉管、废废热锅炉炉、大型型压缩机机、制冷冷设备、低低温换热热设备、大大型精馏馏塔都需需大量资资金投入入，而且且技术密密集，加加上生产产流程复复杂，物物料处理理最大， 整个生生产装置置形成了了庞大的的集群。 芳烃 芳芳烃指结结构上含含有苯环环的烃。作作为基本本有机原原料应用用最多的的是苯、乙乙苯、对对二甲苯苯，此外外还有甲甲苯和邻邻二甲苯苯。芳烃烃的来源源有：炼炼油厂重重整装置置；乙烯烯生产厂厂的裂解解汽油；煤炼焦焦时副产产。目前前通过煤煤炼焦获获得的芳芳烃已不
32、不占重要要地位。不不同来源源获得的的芳烃其其组成不不同，因因此获得得的芳烃烃数量也也不相同同。裂解解汽油中中苯和甲甲苯多，二二甲苯少少； 重重整汽油油是苯少少，甲苯苯和二甲甲苯多。乙乙苯在这这两种油油中都少少。这种种资源与与需求的的矛盾促促进了芳芳烃生产产技术的的发展。 乙苯是是制苯乙乙烯的原原料，苯苯乙烯是是聚苯乙乙烯、丁丁苯橡胶胶（在合合成橡胶胶中产量量最大）的的原料，因因此， 乙苯通通常采用用合成法法，即由由乙烯和和苯制成成乙苯，再再由乙苯苯制苯乙乙烯。甲甲苯资源源较多，但但应用较较少，为为弥补苯苯的不足足，可由由甲苯制制苯。目目前这一一工艺应应用很少少，一是是苯供应应充足；二是技技术上
33、困困难较多多；三是是经济上上不够合合理。还还应指出出，二甲甲苯有三三种异构构体：邻邻二甲苯苯、间二二甲苯、对对二甲苯苯。对二二甲苯需需求量最最大，邻邻二甲苯苯居中，间间二甲苯苯最小；供应量量却是间间二甲苯苯最大，邻邻二甲苯苯和对二二甲苯相相近。为为满足要要求（主主要是生生产涤纶纶），首首先把对对二甲苯苯分离出出来（采采用吸附附法和低低温结晶晶法），通通过异构构化反应应， 把把间二甲甲苯转化化成对二二甲苯。此此外把资资源较多多的甲苯苯（由77个碳原原子组成成）和应应用较少少的碳九九芳烃（由由9个碳碳原子组组成）进进行反应应，可制制成碳八八芳烃（二二甲苯的的混合物物）。芳芳烃的制制取方法法说明：只
34、有深深入开展展科学研研究，掌掌握和利利用规律律，才能能充分利利用已有有资源， 满足人人们日益益增长的的需求。 环氧乙乙烷和乙乙二醇的的生产及及应用 环环氧乙烷烷是以乙乙烯为原原料生产产的产品品，产量量仅次于于聚乙烯烯塑料，居居第二位位。它是是低沸点点（100.4）的易易燃易爆爆气体（在在空气中中含3 1000 均均可爆炸炸）。乙乙二醇是是环氧乙乙烷与水水的反应应物，是是最重的的环氧乙乙烷衍生生物。它它是粘稠稠液体，沸沸点1997.66, 有毒。除除乙二醇醇外，环环氧乙烷烷产量的的10 20 用于于生产表表面活性性剂及其其它多种种化工原原料。乙乙二醇的的主要应应用是制制取涤纶纶纤维和和聚酯树树脂
35、，其其次是用用于汽车车冷却系系统的抗抗冻剂（与与水混合合后， 结冰温温度可以以降至 700C）以以及溶剂剂、润滑滑剂、增增湿剂、炸炸药等。环环氧乙烷烷与乙二二醇通常常安排在在一个装装置生产产。环氧氧乙烷的的生产几几经变化化，目前前广泛采采用的是是在银催催化剂存存在下，用用氧气直直接氧化化，反应应温度为为2500 2900，反反应压力力为2兆兆帕。乙乙二醇的的生产方方法变化化较小，都都是采用用环氧乙乙烷与大大量水在在1500 2000， 2 2.5 兆兆帕的条条件下直直接水合合。乙苯苯、苯乙乙烯的生生产及应应用 乙苯苯是具有有芳香味味的可燃燃液体，沸沸点为1136.2。炼炼油厂的的重整装装置和烃
36、烃类裂解解制乙烯烯是都有有乙苯生生成，但但产量低低，分离离提纯困困难。通通常都采采用乙烯烯与苯反反应合成成乙苯。乙乙苯绝大大部分用用于制苯苯乙烯。苯苯乙烯也也是有芳芳香味的的可燃液液体，沸沸点1445.22。苯苯乙烯极极易聚合合，除非非立刻使使用，否否则需加加入阻聚聚剂（如如对苯二二酚）。苯苯乙烯是是重要的的聚合物物单体，主主要用于于生产聚聚苯乙烯烯塑料、丁丁苯橡胶胶，还可可制造泡泡沫塑料料，可与与多种单单体共同同聚合，生生产多种种工程塑塑料以及及热塑性性弹性体体，产品品用途极极为广泛泛。乙烯烯与苯合合成乙苯苯时，催催化剂可可以用三三氯化铝铝（液相相法）、磷磷酸、硅硅藻土、三三氟化硼硼 三氧化
37、化二铝或或分子筛筛（牌号号为ZSSM - 5）。使使用ZSSM - 5 分子筛筛催化剂剂时，反反应温度度为37704425，1.4 2.8兆帕帕，过程程无腐蚀蚀，也无无污染。为为维持连连续生产产，采用用两个反反应器交交替使用用， 以以便催化化剂除焦焦再生时时不停产产。乙苯苯脱氢制制苯乙烯烯是当前前的主要要生产方方法（产产量占990）。在在催化剂剂（主要要是铁的的氧化物物）存在在下，反反应温度度为6110 6660。 采用蒸蒸馏法分分离未反反应乙苯苯和少量量副产物物. 丙丙烯腈的的生产和和应用 丙丙烯腈是是无色有有毒液体体，沸点点77.3。丙丙烯腈是是合成纤纤维（腈腈纶）、合合成橡胶胶（丁腈腈橡
38、胶）、合合成塑料料（ABBS）主主要的单单体，地地位十分分重要，还还是生产产多种有有机化工工原料的的原料。 由丙烯烯腈生产产的丁腈腈橡胶可可耐冷油油和一些些有机溶溶剂的侵侵泡。在在第二次次世界大大战以前前采用环环氧乙烷烷法。为为满足战战争需求求，开发发了乙炔炔法，原原料费用用下降。 19660年，开开发了丙丙烯法，现现已淘汰汰了乙炔炔法。采采用丙烯烯、氨、空空气一步步合成，合合成丙烯烯腈被认认为是基基本有机机原料合合成方法法的重大大变革之之一。该该法具有有原料来来源丰富富，不使使用剧毒毒物（氢氢氰酸），反反而生产产氢氰酸酸（可就就近加工工成有机机玻璃的的原料）。生生产丙烯烯腈时使使用的催催化剂
39、由由含磷、钼钼、铋、铁铁的氧化化物组成成，反应应温度约约为4550. 合成成树脂和和塑料 1.塑料料的发展展史天然树树脂的使使用可以以追溯到到古代，但但现代塑塑料工业业形成于于19330年， 近400年来获获得了飞飞速的发发展。 树脂这这一名称称是由树树木分泌泌出的脂脂质而得得的。人人类最早早使用的的天然树树脂是松松香、虫虫胶等。天天然树脂脂的生产产受到地地区的限限制而产产量不大大，质量量也不高高，使用用受到限限制。人人们为了了寻求天天然树脂脂的代用用品，118466年用纤纤维素（棉棉花）和和硝酸制制得硝酸酸纤维素素，将潮潮湿的硝硝酸纤维维素和樟樟脑混合合，制成成虫胶的的代用品品，于11872
40、2年建厂厂生产。虽虽然从发发现至今今已有一一百余年年，但目目前仍在在广泛使使用，常常用名称称为赛璐璐珞， 如乒乓乓球、玩玩具、梳梳子、钮钮扣等。随随着人类类对塑料料材料需需求的增增长和科科学技术术水平的的提高，人人们开发发出了比比天然树树脂用途途广泛得得多的合合成树脂脂。合成成树脂是是由低分分子量的的化合物物经过化化学反应应制得的的高分子子量的树树脂状物物质，在在常温常常压下一一般是固固体，也也有为粘粘稠状液液体的。第第一个合合成树脂脂品种为为热固性性酚醛树树脂（俗俗名电木木），它它是由苯苯酚和甲甲醛在催催化剂作作用下制制得的。从从19007年建建立了第第一个酚酚醛树脂脂厂算起起，便开开始进入
41、入合成高高分子时时期，119311年开始始了第一一个热塑塑性树脂脂聚氯乙乙稀树脂脂的工业业生产，此此后合成成高分子子工业发发展迅速速，聚苯苯乙烯、聚聚乙酸乙乙烯酯、聚聚甲基丙丙烯酸甲甲酯等陆陆续工业业化生产产。目前前有工业业生产的的约300大类树树脂。在在三大合合成材料料（合成成树脂与与塑料、合合成橡胶胶、合成成纤维）中中，以合合成树脂脂生产最最早、产产量最大大、应用用最广。据据统计，119955年世界界合成树树脂产量量约1.2亿吨吨，我国国大陆合合成树脂脂产量约约4400万吨。2.塑料料的定义义、性能能特点与与组成 塑塑料是可可塑性的的简称。其其科学定定义为：以合成成树脂或或天然树树脂（或或
42、天然高高分子物物质）为为基本成成分，在在成型加加工过程程中的某某一阶段段能流动动成型或或借就地地聚合或或固化而而定型，其其成品状状态为柔柔韧性或或刚性固固体，但但又非弹弹性体。 塑料的的特点是是质轻，具具有耐磨磨、耐腐腐蚀、绝绝缘性好好等性能能。 塑塑料的主主要成分分是树脂脂，占总总质量的的40 1000。生生产合成成树脂的的基本原原料常称称为单体体，单体体的性质质决定了了大分子子物质的的基本特特性，所所以在命命名和区区分塑料料时，在在单体名名称前面面加个聚字字，就形形成某种种树脂或或塑料的的名称，如如：聚乙乙烯、聚聚丙烯、聚聚氯乙稀稀等。 有时直直接在单单体简称称的后面面加树脂脂或塑料料即可
43、， 如：酚酚醛树脂脂，脲醛醛树脂、环环氧树脂脂等。虽虽然塑料料的基体体是树脂脂，但大大多数情情况下三三塑料中中加有添添加剂（也也称助剂剂），这这些添加加剂常具具有特定定功能，可可以改进进加工或或使用性性能，有有时仅仅仅作为增增量剂使使用，以以降低制制造成本本。常用用的添加加剂有：（11）增塑塑剂绝大大部分合合成树脂脂具有可可塑性，但但可塑性性的大小小却不相相同，为为了使树树脂易于于塑化和和赋予制制品柔软软性，一一般在树树脂中加加入一些些低分子子物质，这这些低分分子物称称为增塑塑剂。增增塑剂是是液体或或低熔点点物质，与与树脂应应有较好好的混溶溶性。常常用的增增塑剂由由邻苯二二甲酸酯酯类、脂脂肪族
44、二二元酸酯酯类、磷磷酸酯类类、氯化化石蜡等等。（2）润润滑剂 在塑料料成型加加工过程程中，为为了改善善熔融物物料的流流动性，并并使之不不粘附在在金属设设备或模模具上，同同时使脱模容易易所加入入的添加加剂称为为润滑剂剂。常用用的润滑滑剂由硬硬脂酸及及其盐类类等（3）稳稳定剂 为防止止或抑制制塑料制制品的性性能劣化化而加入入的添加加剂称为为稳定剂剂。具有有代表性性的有热热稳定剂剂、光稳稳定剂和和抗氧剂剂。（4）着着色剂为为了美化化和装饰饰塑料而而在物料料中加入入的含色色料的添添加剂称称为着色色剂。（55）填料料 加于于塑料的的配合料料中以降降低成本本，有时时也可增增进塑料料的物理理性能，如如硬度、
45、刚刚度及冲冲击强度度的相对对惰性的的物质称称为填料料。 最最常用的的填料由由粘土、硅硅酸盐、滑滑石、碳碳酸盐等等。 3.塑料料的分类类塑塑料可按按制造过过程所采采用的合合成树脂脂的性质质来分类类。一般般可分为为热塑性性塑料和和热固性性塑料两两大类。热热塑性塑塑料是由由可以多多次反复复加热而而仍保持持可塑性性的合成成树脂所所制得的的塑料。热热塑料性性塑料加加热即软软化，并并能成型型加工，冷冷却即固固化，可可以多次次成型，如如聚乙烯烯、聚氯氯乙稀等等。与热热塑性塑塑料不同同，热固固性塑料料加热即即软化，并并能成型型加工，但但继续加加热则固固化成型型。固化化后的产产品再进进行加热热，也不不能使其其熔
46、化。即即热固性性塑料在在成型前前是可熔熔、可熔熔的，即即是可塑塑的，而而一经成成型固化化后，就就变成不不熔不溶溶的了，不不能进行行多次成成型，如如酚醛塑塑料。塑塑料也可可按用途途分为通通用塑料料、工程程塑料和和特种塑塑料。痛痛用塑料料是大宗宗生产的的一类塑塑料，其其价格低低廉，可可用于一一般用途途。工程程塑料能能作为工工程材料料使用，具具有相对对密度小小、化学学稳定性性好、电电绝缘性性能优越越、成型型加工容容易、机机械性能能优良等等特点。特特种塑料料具有通通用塑料料所不具具有的特特性，通通常认为为是用于于能发挥挥其特性性场合的的塑料。一一般认为为聚乙烯烯、聚丙丙稀、聚聚氯乙烯烯及聚奔奔乙烯属属
47、于通用用料。AABS也也包括在在通用塑塑料中。工工程塑料料有聚酰酰胺、聚聚酯、聚聚碳酸酯酯、聚甲甲醛、聚聚苯醚、聚聚亚苯基基氧、聚聚砜和聚聚酰亚胺胺等，广广泛用于于化工、电电子、机机械、汽汽车制造造、航空空、建筑筑、交通通等工业业。4.塑料的的制造过过程绝大多多数塑料料制造的的第一步步是合成成树脂的的生产（由由单体聚聚合而得得），然然后根据据需要，将将树脂（有有时加入入一定量量的添加加剂）进进一步加加工成塑塑料制品品。有少少数品种种（如有有机玻璃璃）其树树脂的合合成和塑塑料的成成型是同同时进行行的。 合成树树脂 合成成树脂为为高分子子化合物物，是由由低分子子原料单体体（如乙乙烯、丙丙烯、氯氯乙烯等等）通过过聚合反反应结合合成大分分子而生生产的。工工业上常常用的聚聚合方法法有本体体聚合、悬悬浮聚合合、乳液液聚合和和溶液合合4种。本体聚合法本体聚合是单体在引发剂或热、光、辐射的作用下，不加其他介质进行的聚合过程。特点是产品纯洁，不需复杂的分离、提纯，操作较简单，生产设备利用率高。可以直接生产管材、板材等质品，故又称块状聚合。缺点是物料粘度随着聚和反应的进行而不断增加，混合和传热困难，反应器温度不易控制。本体聚合法常用于聚加基丙烯酸甲酯 （俗称有机玻璃）、聚苯乙烯、低密度聚乙烯、聚丙