石油化学
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石油化学（英语：Petrochemistry）是研究石油及其产品的组成和性质、石化过程的一门学科。[1]
其中最常见的两大类产物分别为：烯烃和芳香烃。炼油厂借由流化催化裂化提炼生产烯烃和芳香烃。化工厂通过天然气液体（如乙烷和丙烷）的蒸汽裂化生产烯烃，通过石脑油催化重整生产芳香烃。烯烃和芳香烃是各种材料（如溶剂、清洁剂和黏合剂）的原料。烯烃是用于塑料、树脂、纤维、弹性体、润滑剂和凝胶中的聚合物和低聚物的原料。
概述
[编辑]油井从陆地或海洋下，提取原油和天然气。之后用船舶、火车和管道运输，送到炼油厂。
炼油厂执行各种物理变化和化学变化的过程来处理原油和天然气。这涉及到非常专业的制造工艺，重要的过程之一是蒸馏，即重质原油分离成更轻的群体（称为馏化）的碳氢化合物。原油蒸馏装置(Crude Distillation Unit)和VDU进程有两个进程。CDU的目的是从原油原料提取和分离有价值的馏分（石脑油、煤油、柴油）和大气气油(AGO)。用于开展上述过程技术被称为复杂的蒸馏，其目标是要收回宝贵的气油。两个蒸馏的馏分燃料油和石脑油，这是消费者所熟悉的燃油，用于提取柴油燃料在汽车上用。石脑油用于汽油和石化产品的主要来源。精炼加工成其他碳氢化合物的复杂混合物。
在石化行业所用的原料是已知的作为原料。这是从炼油厂经过裂解：取出石脑油、丁烷，如天然气的组成部分，和一些副产品炼油工艺，获得如乙烷和丙烷。
裂解的重油分子分解成更轻、更宝贵的部分。分解过程中为两种：蒸汽裂解和催化裂解。
一旦这些操作完成后，新产品获得，作为石化行业添砖加瓦的衍生产品：烯烃，即主要是乙烯、丙烯和所谓的C4的衍生产品，包括丁二烯和芳烃（因为其独特的芳香气味，也就是苯、甲苯和二甲苯）。
石化后产品通过各种生产工艺，最终输出产品，如塑料、肥皂和洗涤剂，如阿司匹灵保健品、合成纤维衣服和家具、橡胶、涂料、绝缘材料等。
历史
[编辑]- 1835年，法国化学家Henri Victor Regnault于放置在阳光下氯乙烯的烧瓶底部发现聚氯乙烯的白色固体。
- 1839年，Eduard Simon在蒸馏安息香脂（Storax balsam）时，意外发现聚苯乙烯。
- 1856年，William Henry Perkin发现了第一种合成染料Mauveine。
- 1888年，奥地利植物科学家Friedrich Reinitzer观察到苯甲酸胆固醇脂有两个不同的熔点。
- 1909年，Leo Hendrik Baekeland发明了由苯酚和甲醛制成的胶木。
- 1928年，费托合成发明了合成燃料。
- 1929年，Walter Bock发明了由苯乙烯和丁二烯组成的合成橡胶Buna-S，用于制造汽车轮胎。
- 1933年，Otto Röhm聚合了第一个丙烯酸玻璃甲基丙烯酸甲酯。
- 1935年，Michael Perrin发明了聚乙烯。第二次世界大战后，聚丙烯在20世纪50年代初被发现。
- 1937年，Wallace Hume Carothers发明了尼龙。
- 1946年，发明聚酯。聚对苯二甲酸乙二酯由乙烯和对二甲苯聚合而成。
- 1938年，Otto Bayer发明了聚氨酯。
- 1941年，Roy Plunkett发明了聚四氟乙烯。
- 1949年，Fritz Stastny将聚苯乙烯转化为泡沫。
- 1965年，Stephanie Kwolek发明了Kevlar。
过程
[编辑]加氢裂化是在350～450℃、压力为15～18兆帕并有氢气及催化剂（双功能催化剂，由载体和金属组分组成，载体如氧化铝、分子筛等，金属如钨、钼、钴、镍等的硫化物）存在下，油品进行加氢、裂化和异构化反应；能使原料中大分子烃类发生裂化和异构化，使烯烃饱和，将硫、氧、氮等杂质除去。产品有液化气、高辛烷值汽油、低冰点喷气燃料、低凝柴油等。
催化裂化是在450～500℃及催化剂存在下，在流化床反应器内进行，主要采用带提升管反应器的流化催化裂化过程。一般以重质馏分油、脱沥青榨油等为原料，产品有高辛烷值的汽油、柴油等。
催化裂解一般在550～600℃及催化剂存在下，于提升管加床层或提升管反应器内进行，以正碳离子催化反应和二次裂化反应为主。产品有裂解气、高辛烷值的汽油、柴油、重油、焦炭等。
烯烃
[编辑]以下列出烯烃主要石油化学之一部分：
芳香烃
[编辑]以下列出芳香烃主要石油化学之一部分：
- 苯 - 最简单的芳烃
- 甲苯 - 甲苯; 可以是其他化学品的溶剂或前体
- 混合二甲苯 - 三种二甲苯异构体中的任何一种都可能是溶剂，但更多的是前体化学品
相关
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ 注：根据《英汉石油大辞典》分类
