题目
生产单体的原料路线有几条?试比较它们的优缺点?
生产单体的原料路线有几条?试比较它们的优缺点?
题目解答
答案
工业上生产的高聚物主要是加聚高聚物和缩聚高聚物。当前主要有两条路线:
(1)石油化工路线(石油资源有限))石油化工路线(石油资源有限)石油经开采得油田气和原油。原油经炼制得到石脑油、煤油和柴油等馏分和炼厂气。以此为原料进行高温热裂解可得到裂解气和裂解轻油。裂解气经分离精制可得到乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯等。裂解轻油和煤油经重整得到的重整油,经加氢催化重整使之转化为芳烃,经抽提(萃取分离)得到苯、甲苯、二甲苯和萘等芳烃化合物。
(2)煤炭路线(资源有限,耗能大))煤炭路线(资源有限,耗能大)煤矿经开采得到煤炭,煤炭经炼焦得煤气、氨、煤焦油和焦炭。煤焦油经分离精制得到苯、甲苯、二甲苯、萘和苯酚等。焦炭与石灰石在高温炉中高温加热得到电石,电石与水反应得到乙炔。炔可以合成氯乙烯、醋酸乙烯和丙烯腈等单体或其他有机原料。
(3)其他原料路线)主要是以农副产品或木材工业副产品为基本原料,直接用作单体或经化学加工为单体。本路线原料不足、成本较高,但它也是充分利用自然资源,变废为宝的基础上小量生产某些单体,其出发点是可取的。
解析
考查要点:本题主要考查学生对单体生产原料路线的分类及其优缺点的掌握,需结合工业生产实际进行分析。
解题核心:明确当前工业上生产单体的三条主要路线(石油化工、煤炭、其他原料),并从资源可用性、能耗、成本、环保性等角度比较优劣。
关键思路:通过原料来源、工艺流程、产量规模等维度,判断各路线的适用性及局限性。
1. 石油化工路线
- 原料来源:石油炼制产物(如裂解气、裂解轻油、煤油等)。
- 工艺流程:
- 石油开采→炼制分馏→高温裂解→分离精制(乙烯、丙烯等)。
- 重整油加氢→催化抽提(苯、甲苯等芳烃)。
- 优点:资源较丰富(石油分布广),工艺成熟,单体产量大。
- 缺点:石油不可再生,依赖进口的国家易受资源限制。
2. 煤炭路线
- 原料来源:煤炼焦产物(煤气、煤焦油、焦炭等)。
- 工艺流程:
- 煤炼焦→煤焦油分馏(苯、甲苯等)。
- 电石法(焦炭与石灰石制电石→水解得乙炔)。
- 优点:煤炭储量相对充足,适合煤资源丰富的国家。
- 缺点:能耗高,污染较重,工艺复杂。
3. 其他原料路线
- 原料来源:农副产品、木材工业副产品(如淀粉、纤维素)。
- 工艺流程:直接使用或化学加工为单体(如葡萄糖→乳酸→聚乳酸)。
- 优点:可再生资源,符合环保趋势,变废为宝。
- 缺点:原料供应不足,成本较高,产量有限。