题目

石油化工路线可以得到哪些重要的单体和原料？简述石油化工路线裂解生产乙烯单体的过程，并由乙烯单体可以得到哪些聚合物产品？

石油化工路线可以得到哪些重要的单体和原料？简述石油化工路线裂解生产乙烯单体的过程，并由乙烯单体可以得到哪些聚合物产品？

题目解答

答案

单体和原料：烯烃、丁二烯、和芳烃、苯、甲苯、二甲苯等。它们是重要的基本有机原料，而细听中的乙烯、丙烯和丁二烯，则又是重要的单体； 汽油、石脑油、煤油、柴油等馏分和炼厂气。 过程：轻油在水蒸汽存在下，于750-820℃高温热裂解为低级烯烃、二烯烃。为减少副反应，提高烯烃收率，液态烃在高温裂解区的停留时间仅0.2-0.5秒。水蒸汽稀释目的在于减少烃类分压，抑制副反应并减轻结焦速度。液态烃经高温裂解生成的产品成分复杂，包括氢、甲烷、乙炔、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、裂解汽油等。 聚合物产品：聚乙烯、乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、维纶树脂、聚苯乙烯、ABS树脂、丁苯橡胶聚氧化乙烯、涤纶树脂。

解析

考查要点：本题主要考查学生对石油化工产品分类、乙烯裂解工艺流程及乙烯聚合物应用的掌握。
解题核心：

  1. 单体和原料需明确区分基本有机原料（如烯烃、芳烃）和燃料油品（如汽油、柴油）。
  2. 裂解过程需抓住高温短时间反应的条件，理解水蒸气的作用及产物分离。
  3. 聚合物产品需联系乙烯的结构特点，列举常见热塑性塑料、合成橡胶及纤维。

单体和原料

  1. 基本有机原料：
    • 烯烃（如乙烯、丙烯）、丁二烯、芳烃（如苯、甲苯、二甲苯）是三大合成材料（塑料、橡胶、纤维）的基础。
    • 乙烯、丙烯、丁二烯是直接制备合成材料的单体。
  2. 燃料油品：
    • 汽油、石脑油、煤油、柴油等馏分及炼厂气（含轻烃气体）是燃料的重要来源。

裂解生产乙烯的过程

原料预处理

以轻油（如石脑油）为原料，需脱硫净化。

高温裂解

  • 条件：水蒸气稀释，温度 750–820℃，停留时间 0.2–0.5秒。
  • 目的：
    • 稀释烃类分压，减少结焦和副反应（如积碳、多环芳烃生成）。
    • 快速反应保证高烯烃收率。

产物分离

裂解气经冷却分离，得到乙烯、丙烯等低级烯烃及副产品（如裂解汽油）。

聚合物产品

  1. 热塑性塑料：
    • 聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）。
  2. 合成橡胶：
    • 乙丙橡胶（EPM/EPDM）、丁苯橡胶（SBR）。
  3. 合成纤维：
    • 聚乙烯醇（PVA）、维纶、涤纶树脂（PTT/PET）。
  4. 其他材料：
    • ABS树脂（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、聚乙酸乙烯酯（PVAC）。