【正文】 基 丙 烯 酸 酯 、 溶 劑 、 合 成 原 料苯 、 烷 基 化異 丙 苯 苯 酚 酚 醛 塑 料 、 尼 龍 6水 合異 丙 醇 醫(yī) 藥 、 溶 劑C O + H2， 氫 甲 酰 化丁 醇 溶 劑 、 增 塑 劑辛 醇 增 塑 劑丙 烯氧 化表 5 1 0 7 碳 四 烴 系 統(tǒng) 的 主 要 產(chǎn) 品聚 合順 丁 橡 膠與 苯 乙 烯 共 聚丁 苯 橡 膠與 丙 烯 腈 、 苯 乙 烯 共 聚A B S 塑 料二 聚環(huán) 辛 二 烯 尼 龍 8三 聚環(huán) 十 二 三 烯 尼 龍 1 22 H C N己 二 腈尼 龍 6 6乙 酰 氧 基 化 、 水 解 、 加 氫1 ， 4 丁 二 醇 聚 酯 樹(shù) 脂氧 化順 丁 烯 二 酸 酐 增 強(qiáng) 塑 料 、 農(nóng) 藥丁 二 烯正 丁 烯甲 乙 酮 溶 劑水 合2 丁 醇脫 氫 或 氧 化 脫 氫丁 二 烯聚 合聚 1 丁 烯 薄 膜 、 管 材加 少 量 異 戊 二 烯丁 基 橡 膠低 溫 聚 合聚 合聚 異 丁 烯 粘 合 劑 、 密 封 膠齊 聚 二 異 丁 烯辛 基 酚 表 面 活 性 劑 、 潤(rùn) 滑 油 添 加 劑三 異 丁 烯 十 二 烷 硫 醇穩(wěn) 定 劑 、 抗 氧 劑 、紫 外 線 吸 收 劑甲 醛異 戊 二 烯 合 成 橡 膠氨 氧 化甲 基 丙 烯 腈H2O甲 基 丙 烯 酸C H3O H甲 基 丙 烯 酸 甲 酯（ 有 機(jī) 玻 璃 單 體 ）氧 化甲 基 丙 烯 醛氧 化對(duì) 甲 苯 酚 ， 烷 基 化2 ， 6 二 叔 丁 基 對(duì) 甲 酚 塑 料 、 橡 膠 防 老 劑 、抗 氧 化 劑 、 食 品 添 加 劑水 合叔 丁 醇溶 劑 、 汽 油 添 加 劑甲 醇 ， 醚 化甲 基 叔 丁 基 醚 （ M T B E ) 汽 油 添 加 劑氧 化醋 酸順 丁 烯 二 酸 酐脫 氫丁 二 烯裂 解乙 烯 、 丙 烯碳四烴氧 化氧 化異 丁 烯正 丁 烷芳 烴苯甲 苯二 甲 苯乙 烯 ， 烷 基 化乙 苯脫 氫苯 乙 烯丙 烯 ， 烷 基 化異 丙 苯丙 酮苯 酚十 二 烯 或 氯 代 十 二 烷十 二 烷 基 苯合 成 洗 滌 劑氯 化氯 苯 染 料 中 間 體 ， 醫(yī) 藥加 氫環(huán) 己 烷 聚 酰 胺 纖 維氧 化順 丁 烯 二 酸 酐甲 基 二 異 氰 酸 酯氧 化苯 甲 酸 染 料 中 間 體 ， 醫(yī) 藥乙 烯 ， 烷 基 化甲 乙 苯 甲 基 苯 乙 烯聚 氨 酯 泡 沫 塑 料 ， 聚 氨 酯 橡 膠塑 料歧 化苯 ， 二 甲 苯對(duì) 二 甲 苯 對(duì) 苯 二 甲 酸 聚 酯 樹(shù) 脂間 二 甲 苯鄰 二 甲 苯苯脫 甲 基氧 化異構(gòu)化氨 氧 化氧 化間 苯 二 腈 農(nóng) 藥鄰 苯 二 甲 酸 酐增 塑 劑 ， 染 料 及 醫(yī) 藥 中 間 體萘 氧 化 （ 1）由天然氣生產(chǎn)烯烴 天然氣的主要成分是甲烷，用作裂解原料的僅是乙烷、丙烷和正丁烷。首先分出乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯，以及正丁烷和異丁烷，將剩余的乙烷、丙烷等送裂解爐裂解。工藝流程如 圖 5105所示。 （ 2）砂子爐 操作復(fù)雜、投資大、占地多，沒(méi)有得到推廣。 圖 5106所示為 SRTⅢ 裂解爐示意圖 ， 為 4程管 4211排列，變徑管 。 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 圖 5107 毫秒裂解爐示意圖 USC型裂解爐 裂解爐系統(tǒng)圖示于 圖 5109。 W型為 4程 4次變徑 ，停留時(shí)間 ； U型為 2程 2次變徑 ，停留時(shí)間 ~。 t 1 、丙烯收率較高，產(chǎn)物濃度高。 大型化生產(chǎn) 。 。 酸性氣體 ，主要是 CO2和 H2S， H2S主要是腐蝕設(shè)備管道，使干燥用分子篩縮短壽命，還會(huì)使加氫脫炔的催化劑中毒； CO2主要是因?yàn)樵谏罾洳僮髦袝?huì)結(jié)成干冰，堵塞設(shè)備和管道。 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 水 在低溫下會(huì)結(jié)冰，堵塞管通影響正常生產(chǎn)，采用吸附法脫水，常用分子篩，活性氧化鋁，硅膠等作吸附劑。如若在乙烯中含有乙炔，在高壓聚乙烯的生產(chǎn)中，由于乙炔的爆炸極限很窄，會(huì)有引起爆炸的危險(xiǎn)。 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 將裂解氣加壓、降溫、為分離創(chuàng)造條件； 用一系列精餾塔將 H2 、 CH4 、乙烯、丙烯、 C4以及 C5餾分等分出，進(jìn)入分離系統(tǒng)的物料組成見(jiàn)于表 5111。 產(chǎn)品收率高、質(zhì)量好，但能耗大、流程復(fù)雜。 能耗低、流程簡(jiǎn)單，但產(chǎn)品收率低、純度不高，達(dá)不到聚合級(jí)要求。 尚未工業(yè)化 。 得到的是混合烯烴，仍需采用低溫分離。 （ 3）深冷分離法工藝操作特征 3種分離流程的各塔操作條件如 表 5113，從表中可見(jiàn)脫甲烷塔頂溫度有區(qū)別，這是因?yàn)槊摷淄樗扇×瞬煌瑝毫Σ僮鞯脑颉? 低壓法能耗較低，但需甲烷制冷系統(tǒng)，投資較大。 前脫丙烷分離流程 ，進(jìn)入深冷系統(tǒng)物料較少，適合分離重組分較多的裂解氣。 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 四、乙烯工廠能量的合理利用 表 5115 年產(chǎn) 25萬(wàn)噸乙烯能量的供給和回收統(tǒng)計(jì) 能量供給 / G J h 1 裂解原料 原料預(yù)熱和氣化 輻射段 升溫和 反應(yīng)熱 稀釋 水蒸氣 裂解氣壓縮 冷凍 其他 合計(jì) 急冷換熱器 初分餾塔 熱煙道氣 合計(jì) 乙烷 丙烷 石油腦 粗柴油 1 0 2 . 1 1 5 3 . 2 2 0 3 . 4 3 2 2 . 7 2 3 7 . 8 2 3 9 . 4 3 4 0 . 7 3 8 0 . 1 5 6 . 1 5 8 . 2 1 1 5 . 9 3 0 0 . 1 1 3 9 . 0 1 6 4 . 1 1 3 3 . 9 1 3 3 . 9 1 5 4 . 0 1 8 8 . 4 1 3 6 . 9 1 3 7 . 3 1 5 . 9 8 9 . 6 4 4 . 4 4 4 . 4 7 0 4 . 9 89 2 . 9 9 7 5 . 3 1 3 1 6 . 1 138 109 222 264 17 71 109 180 285 268 410 452 439 448 741 896 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 30%的高能位熱量，產(chǎn)生高壓蒸 汽用于發(fā)電或者驅(qū)動(dòng)水蒸氣透平； 50~60%低能位熱量，主要用作預(yù)熱原 料和過(guò)熱水蒸氣； 10~20%的低能位熱量，用作熱 源。 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 （ 5） 中間冷凝器和中間再沸器 在精餾段設(shè)置中間冷凝器，可以利用冷凍溫度比塔頂冷凝器高的廉價(jià)的冷劑，節(jié)省塔頂冷凝器溫度低的冷劑的冷量。 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 烴類熱裂解 （ 6）冷箱 是 利用節(jié)流制冷分離 CH4和 H2并回收乙烯的一個(gè)裝置 ，為防止散熱常裝在一個(gè)方形容器中，俗稱冷箱。但現(xiàn)在的乙炔相當(dāng)一部分改由石油烴來(lái)生產(chǎn)，成本低。 有部分氧化法、電弧法和蓄熱式裂解法，目前廣泛采用的是部分氧化法，原料仍為天然氣。 工業(yè)應(yīng)用最重要的是氯化，其次是氟化。 氯化物在工業(yè)上的應(yīng)用見(jiàn)表 5201。常在氣相中進(jìn)行。常在液相中進(jìn)行，反應(yīng)條件較緩和。有均相和非均相兩種。 . 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 氯化 . 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 氯化 常用過(guò)氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈作引發(fā)劑 ： + 2 C O2C6H5 + C l 2C6H5C l + C lC6H5 C O O O O C C6H56 0 ℃ ~ 9 0 ℃H3C CC H3C NC N N C C H3C H3C H3H3C C C NC H3N CC H3C NC H3N+6 0 ℃ ~ 7 0 ℃H3C CC H3C NH3C CC H3C H3C l + C l+ C l22 C6H5有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 氯化 （ 2）離子基反應(yīng)機(jī)理 催化氯化大多屬離子基反應(yīng)機(jī)理 ①苯的取代氯化 C l 2 + F e C l 3 C l + F e C l 4 C l + F e C l 4 + 慢 HC l C l+ C l 2HC lC lHC lC l+ F e C l3HC l+ F e C l 4HC l H+C lF e C l4+ H+F e C l 3 + H C l有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 氯化 + C l 2 HC l C lHC l C l + F e C l 3HC l+ F e C l 4 HC l H + C lF e C l 4 + H + F e C l 3 + H C l+ C l2 HC l C lHC l C l + F e C l3HC l + F e C l4HlH + C lF e C l4 + H + F e C l3 + H C l+ C l2 HC l C lHC l C l + F e C l3 HC l + F e C l4HC l H + C lF e C l4 + H + F e C l3 + H C l②乙烯液相加成氯化的反應(yīng)機(jī)理 C l + + C H 2 = C H 2 C H 2 C l C H 2 +C H 2 C l C H 2 + + F e C l 4 C H 2 C l C H 2 C l + F e C l 3F e C l 3 + C l 2 F e C l4 + C l +有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 氯化 3．氯化劑 （ 1）工業(yè)用氯化劑 常用的有氯氣、鹽酸、次氯酸和次氯酸鹽。 有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 氯化 二、乙烯氧氯化制氯乙烯 氯乙烯是最重要的單體之一，主要用于生產(chǎn)聚氯乙烯，還用作冷凍劑。乙炔法技術(shù)成熟，反應(yīng)條件緩和，設(shè)備簡(jiǎn)單，副產(chǎn)物少，產(chǎn)率高。 H C C H + H C l C H 2 C l C H 2 C l1 0 0 ℃ ℃~ 1 8 0H g C l2 /活 性 炭有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 氯化 C 2H 4 + 2 HC l C H 2 =C H Cl + H 2O250℃ ~ 350℃O 2 , C uC l2 / K C l（ 2）乙烯法 優(yōu)點(diǎn)是乙烯價(jià)格比乙炔便宜，無(wú)汞污染，缺點(diǎn)是氯的利用率只有 50%，要解決好副產(chǎn)物 HCl的利用問(wèn)題。 C H 2 = C H 2 + C l 2 C H 2 C l C H 2 C lC H 2 C l C H 2 C l C H2 C = C H C l + H C l4 0 ℃ ~ 5 0 ℃△F e C l 3有機(jī)化工反應(yīng)單元工藝 —— 氯化 （ 4）氧氯化法 本法僅用乙烯一種原料來(lái)生產(chǎn)氯乙烯，產(chǎn)生的HCl用氧氯化法除去，也沒(méi)有新的污染問(wèn)題產(chǎn)生，現(xiàn)在已成為世界上 生產(chǎn)氯乙烯的主要方法 。本法與（ 1）（ 2）相比，存在工藝路線長(zhǎng)，設(shè)備多等缺點(diǎn)。該法采用廉價(jià)的乙烷作原料，但投資較高。這里僅討論乙烯氧氯化