高聚物合成的原料準備1第一頁，共三十頁，2022年，8月28日本章有三個部分：1》單體原料的生產路線2》單體原料的精制3》催化劑（或引發劑）的配制過程2第二頁，共三十頁，2022年，8月28日高分子材料的主要過程3第三頁，共三十頁，2022年，8月28日4第四頁，共三十頁，2022年，8月28日一、高分子單體生產的原料路線高分子單體生產最重要的原料來源路線有以下三個：石油（天然氣）化工路線；煤化工路線；農林產品原料路線。5第五頁，共三十頁，2022年，8月28日石油加工簡介1、石油化工原料路線減壓塔常壓塔拔頂氣（作燃料用）初餾塔塔底油常壓渣油輕汽油餾分輕汽油餾分煤油餾分輕重柴油餾分減壓渣油減壓柴油減壓餾分油催化裂化催化重整加氫裂化單體6第六頁，共三十頁，2022年，8月28日7第七頁，共三十頁，2022年，8月28日石油化工原料路線石油加工簡介催化裂化：是在500℃條件下使減壓柴油或常壓重油進行高溫催化裂化，其目的是提高汽油的質量與產量。催化重整：是在催化劑存在下將低辛烷值的石腦油經重整反應轉化為辛烷值高、芳烴含量高的汽油。加氫裂化：是以重質油生產汽油和優質輕柴油為目的。在催化劑下進行烷烴加氫裂化生成相對分子質量小的烷烴以及正構烷烴的異構化、多環環烷烴的開環裂化、多環芳烴的加氫開環裂化。8第八頁，共三十頁，2022年，8月28日9第九頁，共三十頁，2022年，8月28日10第十頁，共三十頁，2022年，8月28日石油化工原料路線乙烯由乙烯為原料生產的化工產品高、低壓聚乙烯薄膜、成型制品環氧乙烷乙二醇絳綸、抗凍劑、炸藥等乙醛醋酸酯類、維尼龍、制藥等二氯乙烷氯乙烯聚氯乙烯塑料、纖維乙苯苯乙烯塑料、ABS、丁苯橡膠氯乙烷乙基纖維素、冷凍劑、溶劑等聚合脫氫氧化氯化苯、烷基化氯化氫水合氧化11第十一頁，共三十頁，2022年，8月28日石油化工原料路線乙烯氧氯化法生產氯乙烯：CH2Cl–CH2Cl直接氯化C2H4+Cl2氧氯化C2H4+2HCl+1/2O2氯乙烯CH2Cl–CH2Cl+H2O熱裂解CH2Cl–CH2ClCH2＝CHCl＋HCl

乙烯氧氯化法是目前氯乙烯生產中較先進合理的方法，具有原料單一、價格便宜、工藝簡單、污染小等優點。12第十二頁，共三十頁，2022年，8月28日苯乙烯石油化工原料路線

聚苯乙烯的產量僅次于聚乙烯和聚氯乙稀，是第三大噸位的聚合物。和聚苯乙烯有關的聚合物還包括：ABS樹脂、丁苯橡膠、SBS彈性體等。制造方法：用乙苯直接脫氫制苯乙烯反應條件：常壓、550一650℃下進行；催化劑：一般用活性氧化鋅，也有用三氧化二鐵及三氧化二鉻等；其他：為了減少型解及焦化等副反應，進科中配以一定量的水蒸氣。收率：89％‘，13第十三頁，共三十頁，2022年，8月28日石油化工原料路線由丙烯為原料生產的化工產品丙烯聚丙烯合成樹脂（纖維）丙稀腈腈綸纖維、ABS樹脂、AS樹脂、丁腈橡膠丙酮甲基丙稀酸甲酯、溶劑、合成原料丙稀醛丙稀酸涂料、塑料異丙苯苯酚酚醛塑料、尼龍－6丙稀酰胺絮凝劑、水增稠劑聚合氨氧化苯、烷基化氧化氧化乙烯乙丙橡膠14第十四頁，共三十頁，2022年，8月28日石油化工原料路線環氧丙烷

環氧丙烷主要以其衍生物形式得到廣泛應用。其衍生物用量最多的是聚氨基甲酸多元醇酸樹脂。其次用于生產丙二醇，從而生產不飽和聚酯增強塑料。氯醇法生產環氧丙烷：氯醇法的優點是：技術成熟，收率較高，可達90％以上，選擇性好。15第十五頁，共三十頁，2022年，8月28日石油化工原料路線丙烯腈制造方法：丙烯氨氧化法生產丙烯腈：

丙烯腈是生產合成纖維、橡膠、塑料的一種重要單體。由丙烯腈還可制取丙烯酰胺、丙烯酸及其酯類、己二腈、己二胺等。反應條件：丙烯：丙烷：氨：空氣＝1.0：0.08：1.0：9.8440℃、63.7KPa；催化劑：磷鉬酸鉍等，也有采用含銻催化劑和合碲催化劑；反應器：流化床；收率：60％。16第十六頁，共三十頁，2022年，8月28日石油化工原料路線以苯為原料生產的化工產品合成洗滌劑丙酮苯烷基化脫氫磺化氫化硝化氧化乙苯異丙苯十二烷基苯苯磺酸硝基苯環己烷順丁烯二酸酐聯苯苯乙烯苯酚苯胺尼龍－66增塑劑、熱載體、潤滑劑17第十七頁，共三十頁，2022年，8月28日石油化工原料路線苯酚制造方法：異丙苯法生產苯酚

以丙烯和苯為原料，先經烴化生成異丙苯，然后氧化生成過氧化氫異丙苯，最后分解成苯酚和丙酮。其反應方程式為：

+CH3CHCHALCl3OCOOHOH2CHCH33CH2+CCHCH+CCH3OCH3或磷酸

苯酚是重要的有機化工原料，可用于酚醛樹脂、醛酸樹脂、聚酞胺樹脂、雙酚A、己二酸、烷基酚、增塑劑等產品的生產。18第十八頁，共三十頁，2022年，8月28日2、煤炭化工原料路線煤的干餾將煤隔絕空氣加熱，隨著溫度的升高，煤中有機物逐漸開始分解，其中揮發性物質呈氣態逸出，殘留下不揮發產物就是焦炭或半焦。煤發生焦化分解生成氣體產物經洗滌、冷卻等處理后得到煤焦油、氨、租苯和焦爐氣。煤焦油中約有1萬種化合物，已測定出分子結構和理化性能的有561種。目前，發達國家能生產的焦化產品多達250多種。我國能正常生產的只有70多種。19第十九頁，共三十頁，2022年，8月28日煤炭化工原料路線煤焦油精餾

其中主要餾分：

1.輕油，沸點＜170℃，從中可分離出苯、甲苯、二甲苯、乙苯等；

2.酚油，沸點180～210℃，從中可分離出苯酚、甲酚、吡啶等；

3.奈油，沸點210～230℃，從中可分離出奈、二甲酚、喹琳等；

4.洗油，沸點230～300℃，從中可分離出奈、喹琳等；

5.蒽油，沸點300～360℃，從中可分離出粗蒽；

6.瀝青，沸點＞360℃。20第二十頁，共三十頁，2022年，8月28日煤炭化工原料路線焦炭生產乙炔過程：2C+CaOCaC2+COCaC2+2H2OCa(OH)2+CH≡CH2500～30000C

生產電石需要大量的電能，因此以乙炔為原料，大規模生產高分子單體的路線在經濟上是不合理的，考慮到歷史原因和資源情況，乙炔仍是重要的高分子合成的基本原料。

21第二十一頁，共三十頁，2022年，8月28日以乙炔為原料生產的化工產品煤炭化工原料路線乙炔維綸纖維聚乙烯醇聚醋酸乙烯醋酸乙烯Zn(Ac)2＋CH3COOH腈綸纖維聚丙烯腈丙稀腈＋HCN+HCl氯丁橡膠2－氯－1，3－丁二烯乙烯基乙炔NH4ClCu2Cl2+HCl聚氯乙稀氯乙稀HgCl222第二十二頁，共三十頁，2022年，8月28日第三類高分子單體的原料是自然界存在的植物，農副產品。它們不僅可以用來提煉單體，還可以利用天然產的高分子化合物為原料，經化學加工得到塑料和人造纖維。自農副產品中得到的最重要單體是糠醛。其結構式為:

3、其他（農林產品）化工原料路線H2糠醇苯酚糠醛糠醛苯酚樹脂丙酮糠醛－丙酮樹脂糠醇－糠醛樹脂糠醇－甲醛樹脂甲醛糠醇23第二十三頁，共三十頁，2022年，8月28日二、單體原料的精制高分子合成工業的任務：將簡單的有機化合物（單體），含有二個或二個以上能夠發生聚合反應的活性官能團或原子，經聚合反應成為高分子化合物。大致可分為以下幾類：24第二十四頁，共三十頁，2022年，8月28日1、僅含有二個聚合活性官能度（包括雙鍵）可以合成高分子量的線型高分子化合物（熱塑性塑料、合成纖維）。2、含有二個以上官能度的單體合成低分子量的具有反應性的聚合物（熱固性塑料、涂料）。3、雙烯烴則主要用于合成橡膠。由不同官能度的單體合成高分子材料的過程如下：25第二十五頁，共三十頁，2022年，8月28日26第二十六頁，共三十頁，2022年，8月28日高分子的合成生產主要包括以下生產過程和完成生產過程所需的設備和裝置1、原料準備和精制單體、溶劑、水等原料的儲存、洗滌、精制、干燥、濃度調整等過程和設備。2、催化劑（引發劑）配制過程聚合用催化劑、引發劑、助劑的制造、溶解、儲存、濃度調整等過程和設備。3、聚合反應過程反應的熱交換、原料的輸送過程和相應的設備。4、分離過程單體回收、溶劑催化劑低聚物脫除過程和設備。5、聚合物后處理聚合物輸送、干燥、造粒、包裝等6、回收過程未反應單體、溶劑的回收和精制，及返回系統的過程和設備。27第二十七頁，共三十頁，2022年，8月28日聚合物工藝過程圖示28第二十八頁，共三十頁，2022年，8月28日1、原料準備和精制1》大多數單體和溶劑是易燃、有毒、與空氣混合易爆炸的氣體和液體，而且有些單體容易自聚（苯乙烯）2》雜質的影響：會產生阻聚和鏈轉移，使分子量降低，使催化劑中毒和分解，使逐步聚合反應端基過早封閉而降低分子量，使產品的色澤增加等，因此，一般需要99％以上。3》如果是惰性雜質，可降低要求。29第二十九頁，共三十頁，2022年，8月28日鑒于以上的要求，對單體和溶劑的儲存需考慮以下問題：1》防止與空氣接觸產生易爆炸的