化工工艺学-5章-基本有机化工的主要产品.ppt

化工工艺学Chemical engineering technics 第5章 基本有机化工的主要产品 基本有机化学工业主要产品有乙烯、丙烯、丁二烯（聚乙烯）、乙炔、苯、甲苯、二甲苯、（苯乙烯）、醇、酮、羧酸、环氧化合物、含氮化合物等。其用途主要在三个方面：⑴生产合成橡胶、合成纤维、塑料和其他高分子化工产品的原料。⑵作为其他有机化工的原料。⑶直接消费，如作溶剂、冷冻剂、防冻剂、麻醉剂、消毒剂等。 乙烯是基本有机化工最重要的产品。乙烯的产量往往标志一个国家基本有机化学工业的发展水平。 国家 年 份 和地区 1982 1987 1988 1990 1992 1995 2000 日本 6530 4332 5060 西欧 15150 14930 15195 16075 17135 17450 18100 东欧和 原苏联 5604 6622 6882 7417 7800 8000 美国 17101 16597 17046 18135 21655 22335 24005 加拿大 1497 2124 2350 2390 2552 3094 3194 世界 总产量 34651 49558 52250 52331 56868 64893 77038 5.1.2 基本有机化学工业的原料（略） 天然气、石油、煤、农林副产品。 由乙烯出发可以生产许多重要的基本有机化学工业的产品。乙烯主要用于生产高压聚乙烯、低压聚乙烯、环氧乙烷和二氯乙烷等。乙烯的用途及乙烯系列主要产品见表5-2和图5-1。 表5.2 乙烯用途分配比例(％) 5.1.3.3 碳 四 系 列 产 品 5.1.3.4 芳烃系列产品 芳烃主要是苯、甲苯、二甲苯，是重要的有机化工原料。图5.4为芳烃系列主要产品。 5.1.3.5 乙炔系列产品 乙炔主要用来合成乙醛、氯乙烯、醋酸乙烯、丙烯腈等。 5.2 乙烯系列主要产品 聚乙烯简称PE，是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。聚乙烯用途十分广泛，主要用于制造薄膜、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等，并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。 PE有多种分类方法，按密度可分为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯。 高密度聚乙烯是不透明的白色粉末，造粒后为乳白色颗粒，分子为线型结构，很少支化现象，是较典型的结晶高聚物。机械性能优于低密度聚乙烯。 低密度聚乙烯是无色、半透明颗粒，分子中有长支链，分子间排列不紧密。 线型低密度聚乙烯的分子中一般只有短支链存在，机械性能介于高密度和低密度聚乙烯两者之间，熔点比普通低密度聚乙烯高15℃，耐低温性能也比低密度聚乙烯好，耐环境应力开裂性比普通低密度聚乙烯高数十倍。 按生产方法又可分为低压法聚乙烯(＜2MPa)、中压法聚乙烯(10~100 MPa)和高压法聚乙烯(100 ~300 MPa)。 按分子量可分为低分子量聚乙烯(重均分子量＜10)、普通分子量聚乙烯(重均分子量100~1000)和超高分子量聚乙烯(重均分子量＞1000)。 5.2.1.1 低密度聚乙烯(LDPE) ⒈ 高压低密度聚乙烯的生产流程 在高压条件下，乙烯由过氧化物或微量氧引发，经自由基聚合反应生成密度为0.910~0.930g/cm3左右的低密度聚乙烯(LDPE)。 工业生产的低密度聚乙烯树脂数均分子量约为2.5×104~5×104，重均分子量则达105以上。工业上采用熔融指数(MI)来相对地表示相应的分子量(见表5-4)及流动性。 熔融指数的含义是，在标准的塑性计中加热到一定温度(一般为190℃)，使聚乙烯树脂熔融后，承受一定的负荷(一般为2160g)在l0min内经过规定的孔径(2.09mm)挤压出来的树脂重量克数。在相同的条件下，熔融粘度越大，被挤压出来的树脂重量越少。因此聚乙烯的熔融指数越小，其分子量越高。 熔融指数仅表示了相应的熔融粘度，相对地表示了平均分子量，但不能表示聚乙烯的分子量分布。 压力为3.0～3.3Mpa的精制新鲜乙烯经一次、二次压缩达到反应压力的乙烯经冷却后进入聚合反应器。引发剂则用高压泵送入乙烯进料口，或直接注入聚合