能源化工类基础化工篇.docx
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能源化工类基础化工篇
(能源化工行业)基础化工篇
第一章基础化工篇
1、乙烯3
2、丙烯4
3、苯4
4、甲苯5
5、二甲苯6
6、丁烯6
7、丁二烯7
8、甲醇8
9、乙醇8
10、甲醛8
11、乙醛9
12、甲酸9
13、苯乙烯10
14、乙苯10
15、丙酮11
16、苯酚11
17、丁酮12
18、氢氧化钾12
19、氢氧化钠12
20、氢氧化镁13
21、氢氧化铝13
22、石英砂13
23、苯甲醇14
24、氧化锌14
25、氯化铵15
26、氯化镁15
27、纯碱16
28、丙二醇16
29、乙二醇17
30、二甘醇17
31、三甘醇18
32、四甘醇18
33、正己醇18
34、正丁醇19
35、金属钠19
36、锌粉19
37、氢化钠20
38、硼砂20
39、硼酸21
40、工业盐21
41、氨水21
42、黄磷22
43、二氧化碳22
44、氩23
45、氢23
46、氧23
47、氦24
48、氮24
49、氙24
50、三氟化氮25
51、四氟化碳25
52、冰醋酸26
53、氧化锌26
54、乙炔26
55、离子膜液碱27
56、次氯酸钠27
57、硫酸27
58、碳酸钠28
59、钛白粉28
60、硫酸亚铁29
61、硫氰酸铵29
62、氰化钠29
63、六氟化硫30
64、正己烷30
65、环己烷31
66、苯甲醛31
67、1,2-丙二醇32
68、二丙二醇32
69、丙三醇33
70、叔丁醇33
71、1,4-丁二醇34
72、丙烯酸34
73、十二醇35
74、十四醇35
76、十六醇36
77、十二酸37
78、硬脂酸37
79、甲磺酸38
80、十六酸39
81、丙二酸39
82、壬二酸40
83、壬基酚40
84、异辛酸41
85、异丙醇41
86、乙腈42
87、丙烯腈43
88、乙醚44
89、氯化苯45
90、氧化镁45
91、氧化亚铜46
92、氢氰酸46
93、环氧大豆油47
94、丙烷47
95、乙酯47
96、萘48
97、植酸48
98、正辛醇49
99、精碘49
100、碘化钾49
101、碘化钠50
102、碘甲烷50
103、丙酸51
104、乳酸51
105、乳糖52
106、碘仿52
107、异十三醇52
108、环氧乙烷53
109、辛醇53
110、丁醇54
111、异丙醇55
112、二氯乙烷56
1、乙烯
英文:
Ethylene;Ethene
分子式:
C2H4
分子量:
28.05
CAS号:
74-85-1
物化性质:
常温常压下为无色可燃性气体,略有烃类特有的气味。
凝固点-169.4℃,沸点-103.71℃,相对密度0.5699(-103.8),折射率1.363,闪点<-66.9℃,临界温度9.90℃,临界压力4.95MPa,临界密度0.227kg/L,膨胀系数0.006894(-17.8℃),蒸发潜热495.98J/g(在沸点时)。
溶于醇和醚,难溶于水。
物化性质活泼。
生产方法:
有石油烃裂解、乙醇催化脱水、焦炉煤气分离等。
由于石油和天然气资源丰富,大规模生产乙烯成本低、质量好。
因此,大量乙烯主要用石油裂解法生产。
乙醇催化脱水法只限于为精细化学品提供数量不大的乙烯的场合。
用途:
石油化工最基本原料之一。
在合成材料方面,大量用于生产聚乙烯、氯乙烯及聚氯乙烯,乙苯、苯乙烯及聚苯乙烯以及乙丙橡胶等;在有机合成方面,广泛用于合成乙醇、环氧乙烷及乙二醇、乙醛、乙酸、丙醛、丙酸及其衍生物等多种基本有机合成原料;经卤化,可制氯代乙烯、氯代乙烷、溴代乙烷;经齐聚可制α-烯烃,进而生产高级醇、烷基苯等。
2、丙烯
英文:
Propylene;Propene
分子式:
C3H6
分子量:
42.08
CAS号:
115-07-1
物化性质:
常温常压下为无色可燃性气体。
略有烃类特有的气味。
凝固点-185.25℃,熔点-185.2℃,沸点-47.4℃,液体的相对密度0.5193(20/4℃),蒸气相对密度(空气=1)1.49,折射率1.3567,粘度(-185℃)15×10-3mPa·s,(-110℃)4.4×10-4mPa·s,临界温度91.9℃,临界压力4.45MPa,临界密度0.233kg/L。
与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限2.0%-11.1%(vol)。
可溶于乙醇和乙醚,微溶于水。
生产方法:
1.炼厂催化裂化气经蒸馏除去C2和C4馏分,得到丙烯、丙烷馏分,再经精馏得丙烯。
2.石油烃类经高温裂解的产物,是乙烯生产的联产品。
3.丙烷脱氢。
催化剂为氧化铬-氧化铝,反应温度635℃,丙烷转化率54%,丙烯选择性76%,回收率93%(分子比)。
用途:
丙烯是重要的化工原料。
丙烯气相氧化得到的丙烯醛,用于生产丙烯酸、烯丙醇、甘油醛、羟基乙醛以及重要的食品和饲料添加剂蛋氨酸;丙烯氨氧化得到的丙烯腈是合成纤维、合成橡胶和塑料的重要原料;丙烯氯化得到的氯丙烯可进而合成烯丙醇、丙烯二氯丙醇、氯丙腈等,用于生甘油、环氧树脂、氯醇橡胶、表面活笥剂等;丙烯烷基化得到异丙苯,是目前苯酚的主要中间体,在生产苯酚同时联产丙酮;丙烯经羰基合成得正丁醛和异丁醛,可衍生许多有机合成中间体,用于增塑剂、染料、溶剂、农药等;丙烯水合得到异丙醇,用于生产丙酮、用于生产丙酮、异丙胺及异丙酯;丙烯二聚得到乙烯、三聚得到千烯、聚合得到聚丙烯,丙烯四聚得到的十二碳烯是表面活性剂的中间体。
3、苯
英文:
Benzene
分子式:
C6H6
分子量:
78.11
CAS号:
71-43-2
物化性质:
无色至淡黄色易挥发、非极性液体。
具有高折射性和强烈芳香味,易燃,有毒!
凝固点5.53℃,沸点80.1℃,相对密度0.8790(20/4℃),折射率1.5011,1.4979,闪点(闭杯)-11.1℃,自燃点562.22℃。
与乙醇、乙醚、丙酮、四氯化碳、二硫化碳和醋酸混溶,微溶于水。
生产方法:
1849年曼斯菲尔德从煤焦油中分离出苯。
1876年后实现了从焦炉煤气回收苯,1961年实现烷基苯脱烷基制苯。
近年用甲苯歧化制苯和二甲苯,还从裂解汽油中分离苯。
不同国家和地区苯的生产和供应情况不尽相同,美国主要从重整汽油中获得,西欧主要来自裂解汽油,我国则主要由重整汽油及炼焦副产品生产。
1.炼焦副产回收苯高温炼焦副产的高温焦油中,含有一部分苯。
首先经初馏塔初馏,塔顶得轻苯,塔底得重苯(重苯用作制取古马隆树脂的原料)。
轻苯先经初馏塔分离,塔底混合馏分经酸碱洗涤除去杂质,然后进吹苯塔蒸吹,再经精馏塔精馏得纯苯。
2.铂重整法用常压蒸馏得到的轻汽油(初馏点约138℃),截取大于65℃馏分,先经含钼催化剂,催化加氢脱出有害杂质,再经铂催化剂进行重整,用二乙二醇醚溶剂萃取,然后再逐塔精馏,得到苯、甲苯、二甲苯等产物。
3.裂解汽油制苯法裂解汽油一般含芳烃约40%-70%。
芳烃中含苯约37%,甲苯约14%,二甲苯约5%。
用加氢脱烷基法提取苯。
首先将裂解汽油进行二段催化加氢,催化脱烷基和氢气提纯,将烷基苯转化成苯,然后经分馏得到苯。
用途:
最重要的基本有机化工原料之一。
苯通过取代反应、加成反应和苯环破裂反应,可衍生出很多重要的化学中间体,是生产合成树脂、塑料、合成纤维、橡胶、洗涤剂、染料、医药、农药、炸药等的重要基础原料。
苯也广泛用作溶剂,在炼油工业中用作提高汽油辛烷值的掺和剂。
4、甲苯
英文:
Toluene
分子式:
C7H8
分子量:
92.14
CAS号:
108-88-3
物化性质:
无色透明液体,有类似苯的气味,毒性中等,可燃。
熔点-95℃,沸点110.6℃,14.5℃(1.94kPa),相对密度0.8667(20/4℃),折射率1.49414,闪点4.44℃,自燃点536.1℃。
溶于乙醇、苯、乙醚,不溶于水。
在空气中爆炸极限为1.27%-7.0%。
本品与醋酸形成恒沸点混合物,沸点为104-104.2℃,熔点为-9.5℃。
生产方法:
煤焦化副产的粗苯馏分中含甲苯15-20%,曾经是甲苯主要来源,生产每吨焦炭可回收甲苯1.1-1.3kg。
从50年代开始,世界甲苯主要来源已由焦化副产转变为催化重整和烃类裂解,1982年,石油甲苯已占总产量的96%以上。
催化重整油中含芳烃50-60%(体积),其中甲苯含量可达40-45%;裂解汽油中芳烃含量为70%(质量)左右,其中15-20%是甲苯。
1.炼焦副产回收苯高温炼焦副产的高温焦油中,含有一部分苯。
首先经初馏塔初馏,塔顶得轻苯,塔底得重苯(重苯用作制取古马隆树脂的原料)。
轻苯先经初馏塔分离,塔底混合馏分经酸碱洗涤除去杂质,然后进吹苯塔蒸吹,再经精馏塔精馏得纯苯。
2.铂重整法用常压蒸馏得到的轻汽油(初馏点约138℃),截取大于65℃馏分,先经含钼催化剂,催化加氢脱出有害杂质,再经铂催化剂进行重整,用二乙二醇醚溶剂萃取,然后再逐塔精馏,得到苯、甲苯、二甲苯等产物。
用途:
甲苯大量用作溶剂和高辛烷值汽油添加剂,也是有机化工的重要原料,但与同时从煤和石油得到的苯和二甲苯相比,目前的产量相对过剩,因此相当数量的甲苯用于脱烷基制苯或岐化制二甲苯。
甲苯衍生的一系列中间体,广泛用于染料、医药、农药、火炸药、助剂、香料等精细化学品的生产,也用于合成材料工业。
甲苯进行侧链氯化得到的一氯苄、二氯苄和三氯苄,包括它们的衍生物苯甲醇、苯甲醛和苯甲酰氯(一般也从苯甲酸光气化得到),在医药、农药、染料,特别是香料合成中用途广泛。
甲苯的环氯化产物是农药、医药、染料的中间体。
甲苯氧化得到苯甲酸,是重要的食品防腐剂(主要使用其钠盐),也用作有机合成的中间体。
甲苯及苯衍生物经磺化制得的中间体,包括对甲苯磺酸及其钠盐、CLT酸、甲苯-2,4-二磺酸、苯甲醛-2,4-二磺酸、甲苯磺酰氯等,用于洗涤剂添加剂,化肥防结块添加剂、有机颜料、医药、染料的生产。
甲苯硝化制得大量的中间体。
可衍生得到很多最终产品,其中在聚氨酯制品、染料和有机颜料、橡胶助剂、医药、炸药等方面最为重要。
5、二甲苯
英文:
Xylene
分子量:
106.16
物化性质:
无色透明液体,芳香气味。
有三种异构体:
邻二甲苯(o-Xylene),相对密度(25℃/4℃)0.87599,凝固点-25.3℃,沸点144.4℃,折射率1.50295,闪点(闭口)17.4℃,燃点500℃,粘度(25℃)0.75mPa·s;间二甲苯(m-xy1ene),相对密度(25℃/4℃)0.8599,凝固点-47.87℃,沸点139.1℃,闪点(开口)25℃,燃点527.8℃。
折射率1.4946;对二甲苯(p=xy1ene),相对密度(25℃/4℃)0.8567,凝固点13.26℃,沸点138.35℃,闪点(闭口)25℃.折射率1.49325。
用途:
二甲苯可用作溶剂和稀释剂。
贮存于阴凉、通风的库房内,远离火种、热源。
6、丁烯
英文:
Butene
CAS号:
25167-67-3
分子式:
C4H8
物化性质:
C4H8有三种异构体。
(1)1-丁烯1-buteneCH3CH2CH=CH2,无色气体。
密度0.5951(20/4℃)。
熔点-185.4℃。
沸点-6.3℃。
不溶于水。
易溶于乙醇。
与空气形成爆炸性混合物。
(2)2-丁烯2-buteneCH3CH=CHCH3,无色气体。
顺式-2-丁烯(cis-2-butene):
相对密度0.6213(20/4℃),熔点-138.9℃,沸点3.7℃。
反式-2-丁烯(trans-2-butene):
相对密度0.6042(20/4℃),熔点-105.5℃,沸点0.9℃。
不溶于水。
溶于乙醇。
与空气形成爆炸性混合物。
(3)异丁烯isobutylene(CH3)2C=CH2又名2-甲基丙烯。
无色气体。
相对密度0.5942(20/4℃)。
熔点-140.3℃。
沸点-6.9℃。
与空气形