搜索
第十章石油化工石油化工在国民经济中的地位石油化工（英文：Petrochemical）又称石油化学工业，是利用石油、天然气等原料，通过各种化学加工方法制成一系列重要的有机化工原料和产品。石油化工是化学工业中最重要的部门之一，在国民经济中占有极重要的地位。其产品主要有乙烯、丙烯、丁二烯、苯，甲苯和醇、酮、醛、酸类及环氧化合物等有机化工原料及中间体，为化学工业的发展提供重要的物质基础。一、烃类裂解烃类裂解是包括脱氢、断链、异构化、脱氢环化、芳构化、脱烷基、聚合、缩合、结焦等反应过程，是一个平行反应和连串反应的复杂化学反应过程。通常将过程分为一次反应和二次反应。一次反应：包括脱氢和断链反应，是生成乙烯和丙烯的主要反应。二次反应：一次反应生成物进一步反应的过程。二次反应不仅消耗了原料，也降低了烯烃的收率，故二次反应是不希望发生的反应。一、烃类裂解一次反应一、烃类裂解二次反应反应机理一、烃类裂解裂解特性1.正构烷烃利于乙烯生成；2.大分子烯烃易裂解成乙烯、丙烯；3.环烷烃与链烷烃较难裂解；4.无侧链芳烃不易裂解成烯烃，有侧链烷烃主要侧链断开。一、烃类裂解工艺参数1.温度：750~900摄氏度；2.压力：150~300kPa；3.停留时间一、烃类裂解由图可见，为保持一定的乙烯收率，如缩短时间，就需提高裂解温度，故在裂解中采用高温、短时间停留是有利的。管式裂解炉SRT型炉是目前世界上大型乙烯装置中应用最多的炉型。二、裂解气的分离和精制裂解气含有多种烃类及杂质的混合气体，因此需进行分离和精馏，以得到石油化工的原料。分离方法主要有深冷分离法和油吸收精馏分离法。深冷分离法：主要包括三部分即气体净化系统、压缩和冷冻系统、精馏分离系统。按裂解气顺序分离顺序的不同可分为以下几种不同的流程：①顺序流程：适用于轻、重裂解气的分离；②前脱乙烷流程：适合于含C3、C4烃较多，丁二烯较少的裂解气；③前脱丙烷流程：适合处理较重的裂解气。三、C4馏分随着石油化学工业的发展，C4烯烃的用途越来越大。C4馏分的分离流程中，首先分出丁二烯，在分离出异丁烯，再通过精馏分离获得高纯度1-丁烯。丁二烯的制备四、芳烃芳烃是含苯环结构的碳氢化合物，广泛用于合成树脂、纤维、塑料、洗涤剂，也用于制取中间体以合成精细化工产品。芳烃抽提：从芳烃原料油分理出芳烃，工业上主要采用的是溶剂萃取法即溶剂抽提法。环丁砜作为芳烃的抽提溶剂具有以下特点：①对芳烃的选择性好，溶解能力强；②轻、重芳烃的溶解度差异小，重芳烃的回收率高；四、芳烃溶解度碳原子个数③相对密度大，热容低，沸点高，有利于分成与溶剂的回收，同时对碳钢的腐蚀性小。为了提高抽提所得芳烃的纯度，需要运用沸点低的轻质烷烃将萃取液中的重质烷烃进行反洗，右图所示为反洗剂所含碳原子个数与溶解度的关系。五、绿色化学与化工技术清洁生产1.定义：指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品使用过程中，以期减少对人类和环境的风险。2.减少化学工业产生废物量的途径：五、绿色化学与化工技术原子经济反应定义：原料中每一原子转化成产品，不产生任何废物和副产品，实现废物的“零排放”，也不采用有毒有害原料、催化剂和溶剂，并生产清洁产品。清洁生产技术：①采用无毒无害原料；②采用无毒无害的催化剂；③采用无毒无害的溶剂；④提高选择性。五、绿色化学与化工技术化工反应过程的合理评价指标A.合理评价指标①产物选择性（s）和产率（y）：是采用产物选择性或产率来评价某化工反应过程或某一产品合成工艺优劣的标准。②E因子和原子利用率五、绿色化学与化工技术因子五、绿色化学与化工技术③环境系数定义：环境系数=E×Q