【有机化工原料大全】基本有机化工原料分类 5种基本有机化工原料简介( 二 )


芳烃
【【有机化工原料大全】基本有机化工原料分类 5种基本有机化工原料简介】芳烃指结构上含有苯环的烃 。作为基本有机原料应用最多的是苯、乙苯、对二甲苯 , 此外还有甲苯和邻二甲苯 。芳烃的来源有:炼油厂重整装置;乙烯生产厂的裂解汽油;煤炼焦时副产 。目前通过煤炼焦获得的芳烃已不占重要地位 。不同来源获得的芳烃其组成不同 , 因此获得的芳烃数量也不相同 。裂解汽油中苯和甲苯多 , 二甲苯少; 重整汽油是苯少 , 甲苯和二甲苯多 。乙苯在这两种油中都少 。这种资源与需求的矛盾促进了芳烃生产技术的发展 。乙苯是制苯乙烯的原料 , 苯乙烯是聚苯乙烯、丁苯橡胶(在合成橡胶中产量最大)的原料 , 因此 ,  乙苯通常采用合成法 , 即由乙烯和苯制成乙苯 , 再由乙苯制苯乙烯 。甲苯资源较多 , 但应用较少 , 为弥补苯的不足 , 可由甲苯制苯 。目前这一工艺应用很少 , 一是苯供应充足;二是技术上困难较多;三是经济上不够合理 。还应指出 , 二甲苯有三种异构体:邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯 。对二甲苯需求量最大 , 邻二甲苯居中 , 间二甲苯最小;供应量却是间二甲苯最大 , 邻二甲苯和对二甲苯相近 。为满足要求(主要是生产涤纶) , 首先把对二甲苯分离出来(采用吸附法和低温结晶法) , 通过异构化反应 ,  把间二甲苯转化成对二甲苯 。此外把资源较多的甲苯(由 7 个碳原子组成)和应用较少的碳九芳烃(由 9 个碳原子组成)进行反应 , 可制成碳八芳烃(二甲苯的混合物) 。芳烃的制取方法说明:只有深入开展科学研究 , 掌握和利用规律 , 才能充分利用已有资源 ,  满足人们日益增长的需求 。
环氧乙烷和乙二醇的生产及应用
环氧乙烷是以乙烯为原料生产的产品 , 产量仅次于聚乙烯塑料 , 居第二位 。它是低沸点( 10.4℃ )的易燃易爆气体(在空气中含 3 % ~ 100 % 均可爆炸) 。乙二醇是环氧乙烷与水的反应物 , 是最重的环氧乙烷衍生物 。它是粘稠液体 , 沸点 197.6℃ , 有毒 。除乙二醇外 , 环氧乙烷产量的 10 % ~ 20 % 用于生产表面活性剂及其它多种化工原料 。乙二醇的主要应用是制取涤纶纤维和聚酯树脂 , 其次是用于汽车冷却系统的抗冻剂(与水混合后 ,  结冰温度可以降至- 70C )以及溶剂、润滑剂、增湿剂、炸药等 。环氧乙烷与乙二醇通常安排在一个装置生产 。环氧乙烷的生产几经变化 , 目前广泛采用的是在银催化剂存在下 , 用氧气直接氧化 , 反应温度为 250 ~ 290℃  , 反应压力为 2 兆帕 。乙二醇的生产方法变化较小 , 都是采用环氧乙烷与大量水在 150 ~ 200℃  ,  2 ~ 2.5 兆帕的条件下直接水合 。
乙苯、苯乙烯的生产及应用
乙苯是具有芳香味的可燃液体 , 沸点为 136.2℃。炼油厂的重整装置和烃类裂解制乙烯是都有乙苯生成 , 但产量低 , 分离提纯困难 。通常都采用乙烯与苯反应合成乙苯 。乙苯绝大部分用于制苯乙烯 。苯乙烯也是有芳香味的可燃液体 , 沸点 145.2℃。苯乙烯极易聚合 , 除非立刻使用 , 否则需加入阻聚剂(如对苯二酚) 。苯乙烯是重要的聚合物单体 , 主要用于生产聚苯乙烯塑料、丁苯橡胶 , 还可制造泡沫塑料 , 可与多种单体共同聚合 , 生产多种工程塑料以及热塑性弹性体 , 产品用途极为广泛 。乙烯与苯合成乙苯时 , 催化剂可以用三氯化铝(液相法)、磷酸、硅藻土、三氟化硼 - 三氧化二铝或分子筛(牌号为 ZSM - 5 ) 。使用 ZSM - 5 分子筛催化剂时 , 反应温度为 370~ 425℃  ,  1.4 ~ 2.8 兆帕 , 过程无腐蚀 , 也无污染 。为维持连续生产 , 采用两个反应器交替使用 ,  以便催化剂除焦再生时不停产 。乙苯脱氢制苯乙烯是当前的主要生产方法(产量占 90 %) 。在催化剂(主要是铁的氧化物)存在下 , 反应温度为 610 ~ 660℃。采用蒸馏法分离未反应乙苯和少量副产物 .
丙烯腈的生产和应用
丙烯腈是无色有毒液体 , 沸点 77.3℃。丙烯腈是合成纤维(腈纶)、合成橡胶(丁腈橡胶)、合成塑料( ABS )主要的单体 , 地位十分重要 , 还是生产多种有机化工原料的原料 。由丙烯腈生产的丁腈橡胶可耐冷油和一些有机溶剂的侵泡 。在第二次世界大战以前采用环氧乙烷法 。为满足战争需求 , 开发了乙炔法 , 原料费用下降 。1960 年 , 开发了丙烯法 , 现已淘汰了乙炔法 。采用丙烯、氨、空气一步合成 , 合成丙烯腈被认为是基本有机化工原料合成方法的重大变革之一 。该法具有原料来源丰富 , 不使用剧毒物(氢氰酸) , 反而生产氢氰酸(可就近加工成有机玻璃的原料) 。生产丙烯腈时使用的催化剂由含磷、钼、铋、铁的氧化物组成 , 反应温度约为 450℃ .