第2章生產(chǎn)單體的原料路線_2-資料下載頁
2025-02-13 19:33本頁面
【正文】 ～ 1100℃ ——高溫干餾 700～ 900℃ ——中溫干餾 500～ 600 ℃ ——低溫干餾 煤的干餾產(chǎn)物有：煤氣、氨、煤焦油和焦炭。 煤焦油中約有 l萬種化合物，已測定出分子結(jié)構(gòu)和性能的有 600余種。能市場化的焦化產(chǎn)品 300多種。我國有 80多種。 2. 乙炔的生產(chǎn)及由乙炔獲得的化工產(chǎn)品（傳統(tǒng)煤化工路線） 焦碳與生石灰在高溫的電爐中強熱生成碳化鈣（電石）。 碳化鈣與水作用生成乙炔氣體。 乙炔路線合成單體及聚合物的原理如下： 傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)業(yè)存在：能耗高、污染重、規(guī)模小、工藝技術(shù)落后等局限。 3. 現(xiàn)代煤化工路線 煤炭化學(xué)工業(yè) :以煤炭為原料經(jīng)化學(xué)方法將煤炭轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體或半成品，再進一步加工成系列化工產(chǎn)品或石油燃料的工業(yè)。 現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)是以煤氣化及液化為龍頭，以一碳化學(xué)為基礎(chǔ)，合成、制取主要替代石油化工產(chǎn)品和燃料油的化工產(chǎn)業(yè)。 一碳化學(xué)：以含一個碳原子的化合物（甲烷、合成氣（ CO和H2）、 CO甲醇等）為初始反應(yīng)物，反應(yīng)合成系列的化工原料和燃料的化學(xué)。其涉及從一碳物質(zhì)轉(zhuǎn)化成為烴類的反應(yīng)。 其核心：選擇催化化學(xué)轉(zhuǎn)化、小分子的活化和定向轉(zhuǎn)化。如何開發(fā)優(yōu)良的催化劑左右著一碳化學(xué)的成敗。 CO、 CO2是從煤的氣化得到的、甲烷是天然氣的主要成分。 一碳化工：實為一種新一代的煤化工和天然氣化工。 一碳化工產(chǎn)品：合成低碳烯烴、合成低碳醇。 現(xiàn)代煤化工范疇：煤制甲醇、二甲醚，甲醇制烯烴，鎂制乙二醇，甲醇制醋酸等。 第四節(jié) 從動、植物獲得的原料路線 216。來源于自然界的動、植物獲得的原料（如纖維素、淀粉等），能起到石油、煤炭起不到或用極高代價才能起到的作用。 例，天然橡膠，天然纖維、天然蛋白等，可直接利用或加工改性為聚合物產(chǎn)品。 生物質(zhì)能：可用于做燃料或工業(yè)原料，活著或死去的有機物。常見植物所制造的生質(zhì)燃料，或用來生產(chǎn)纖維、化學(xué)品和熱能的動植物。許多的植物被用來生產(chǎn)生物質(zhì)能，如甘蔗、芒草等。 216。從天然產(chǎn)物得到的原料是可以制備得到小分子單體原料，如稻草米糠可制得糠醛。該途徑獲得原料是可再生的原料路線，綠色環(huán)保，是一種值得探索、開發(fā)和利用的聚合物合成原料途徑。 (1)植物的主要化學(xué)成分是天然高分子化合物 纖維素。所有的植物都含有纖維素如稻麥草、高梁稈、玉米稈、棉子殼、花生殼、稻殼、棉花稈。以棉花纖維的纖維素含量最高。 纖維素的結(jié)構(gòu)式 1. 纖維素 (2)纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)式 —(C6Hl0O5)n，是葡萄糖苷經(jīng) β—l,4葡萄糖苷鍵連接起來的聚合物，聚合度在 l000～ l0000。 天然纖維素有較高的結(jié)晶度，這對其成型、加工和應(yīng)用都為不利，致使其應(yīng)用受到許多限制。應(yīng)對其進行改性處理。 纖維素的改性方法有物理改性、化學(xué)改性、生物改性等。 其化學(xué)改性主要依靠與纖維素羥基有關(guān)的反應(yīng)來完成的，包括氧化、酯化、醚化、接枝共聚反應(yīng)等，反應(yīng)過程也稱為纖維素衍生化。 下圖為纖維素的一些化學(xué)改性及應(yīng)用 纖維素經(jīng)水解可以將大分子變成小分子化合物：己糖，其再經(jīng)過氧化、還原、脫水、生化處理等手段，可以得到很多重要的化工原材料。 合成路線如下圖所示： 2. 淀粉 (1)來源植物主要有玉米、土豆、木薯、甘薯、小麥、大米等，其中產(chǎn)量最大的是玉米淀粉（ 80%）。 由淀粉生產(chǎn)乙醇 (4)淀粉可以用來生產(chǎn)可降解塑料，薄膜制品等。 (2)由淀粉可生產(chǎn)乙醇、丙醇、丙酮、甘油、甲醇、甲烷、醋酸、檸檬酸、乳酸等一系列化工產(chǎn)品。 (3)淀粉衍生物工業(yè)生產(chǎn)的有磷酸淀粉、醋酸淀粉、醚化淀粉、氧化淀粉等。作為一種新型化工材料廣泛應(yīng)用于食品、造紙、紡織、醫(yī)藥、涂料、塑料、環(huán)保和日用化妝品等。 3. 農(nóng)副產(chǎn)品糠醛 (1)糠醛是一種重要的有機化工原料，原料資源主要有玉米芯、甘蔗渣、燕麥殼、棉籽殼、稻殼等。 (2)用植物纖維原料中的多縮戊糖生產(chǎn)。多縮戊糖在酸存在條件下經(jīng)加熱水解為戊糖，戊糖在酸性介質(zhì)中加熱脫水而轉(zhuǎn)化為糠醛。 n 糠醛 糠醛類樹脂的特點是耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)良，用來制造耐酸涂層等。 糠醛獲得的化工產(chǎn)品： 4. 采用生物技術(shù)從可再生資源中合成化學(xué)品 。 纖維素、淀粉等的生物改性是指：利用酶的作用處理纖維素等，得到各種小分子的產(chǎn)物。生物技術(shù)中的化學(xué)反應(yīng)，酶反應(yīng)大多條件溫和，設(shè)備簡單，選擇性好，副反應(yīng)少，產(chǎn)品性質(zhì)優(yōu)良．而又不產(chǎn)生新的污染。 5. 海洋也是我們的原料基地。 6. 廢舊高分子材料的回收利用。 天然產(chǎn)物 煤炭 石油天然氣 20世紀 21世紀 第二章思考題 1. 生產(chǎn)單體的原料路線有那些？ 2. 石油化工路線可以得到哪些重要的單體和原料？簡述石油化工路線裂解生產(chǎn)乙烯單體的過程，并由乙烯單體可以得到那些聚合物產(chǎn)品？
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