化学工艺学概论化工主要产品

化学工艺学概论化工主要产品第1页/共32页2半成品

在由两步以上多道工序组成的化工生产过程中，其中任何一个中间步骤得到的产品，都称为半成品或中间产品，半成品一般不出售，只供给后一工序的生产作为原料使用。以乙烯为原料生产醋酸为例：首先乙烯氧化生成乙醛，乙醛再经氧化反应生成目的产品醋酸。此时，醋酸是成品，而乙醛是前一工序的产品，又是后一工序的原料，从全过程来看，乙醛就是半成品，或称中间产品。中间产品也应控制一定的质量指标，满足后工序生产的要求。第2页/共32页3副产品制造某种产品时，附带产生的物品称为副产品。对化工过程而言，生产某种主产品的同时，由于副反应或其他原因，在得到主产品的同时，如果经过分离等处理，可以得到另一种或多种产品，这种在主产品之外，附带得到的化工产品就称为副产品。有效地回收副产品，不仅能够降低主产品的生产成本，而且可以减少环境污染，是一件很有意义的工作。联产品有的化工生产过程，一套装置同时生产两种以上的主产品，则可将它们互称为联产品。最常见的例子是在同一套装置里用异丙苯氧化法联产苯酚和丙酮两个产品。第3页/共32页4商品为交换而生产并经检验和包装的产品称为商品。商品具有使用价值和经济价值的双重性质。化工产品要作为商品出售，要有必要的质量要求，并按照国家标准划分的等级和规格，还要以一定的形式进行包装。废品不合出厂规格的产品就称为废品。生产过程出现废品将使产品失去原有的价值，也失去了经济效益。因此，化工生产过程一定要严格按照工艺规程的要求，控制好工艺条件，严把质量关，避免废品的出现。一旦因难于避免的原因而出现废品，也要想办法回收处理，不应随意弃之，从而造成环境污染。第4页/共32页5第一节基本有机化学工业的主要产品

一、碳一系列主要化学产品碳一系列的化学产品包括从甲烷和合成气出发生产的两大类产品。甲烷系列主要产品见表2-1。第5页/共32页6第6页/共32页7合成气系列产品是指以一氧化碳、甲醇为原料生产的产品，见表2-2。第7页/共32页8二、碳二系列主要化学产品碳二系列化学产品包括从乙烯和乙炔出发的两大类产品。乙烯是基本有机化学工业中最重要、产量最大的一种基本原料，从乙烯出发可以合成许多重要的有机化工产品。乙烯用途中，目前用量最大的产品是聚乙烯（高密度聚乙烯、低密度聚乙烯等）、环氧乙烷、二氯乙烷等。乙烯系列的主要产品见表2-3。

第8页/共32页9第9页/共32页10乙炔化学工业在50年代以前一直占主要地位，从60年代起，由于石油化学工业的发展，一部分以乙炔为原料生产的产品逐步转向以乙烯和丙烯为原料。而我国产量较大的氯乙烯、醋酸乙烯等产品有以乙烯为原料生产的，也有以乙炔为原料生产的。乙炔系列的主要产品见表2-4。第10页/共32页11第11页/共32页12三、碳三系列主要化学产品

碳三系列化学产品即以丙烯出发生产的产品，其在基本有机化学工业中的重要性仅次于乙烯系列产品。丙烯系列主要产品见表2-5。第12页/共32页13第13页/共32页14四、碳四系列主要化学产品

碳四烃来源丰富，可以从油田气、炼厂气、烃类裂解制乙烯副产的碳四馏分中得到，是基本有机化学工业的重要原料。尤其是正丁烯、异丁烯和丁二烯最重要，其次是正丁烷。碳四烃系列的主要产品见表2-6。

第14页/共32页15第15页/共32页16五、芳烃系列主要化学产品

芳烃中以苯、甲苯、二甲苯和萘最为重要。苯、甲苯、二甲苯可以直接作溶剂使用，也可以进一步作基本原料来生产多种有机化工产品。芳烃系列的主要产品见表2-7。

第16页/共32页17第17页/共32页18第二节无机化工主要产品

一、氨及氨加工产品氨是一种用途很广的基本化学产品，氨水本身就是一种高效氮肥，液氨也可作冷冻剂使用。氨作为一种重要的工业原料，可加工得到如下主要产品。（1）含氮肥料尿素、碳酸氢铵、硝酸铵、硫酸铵、氯化铵以及复合肥料等；（2）基本化工主要产品硝酸、各种含氮的无机盐；（3）硝基化合物三硝基甲苯、三硝基苯酚、硝化甘油、硝化纤维等多种炸药以及生产导弹、火箭的推进剂和氧化剂；（4）有机含氮产品含氮中间体、磺胺类药物、氨基塑料、聚酰胺纤维、丁腈橡胶等。第18页/共32页19

二、氯碱工业产品氯碱工业联产的主产品是烧碱和氯气，同时副产氢气。作为基本化工原料的“三酸二碱”，氯碱工业的盐酸和烧碱占其中的两种，此外氯和氢还可进一步加工成许多化工产品。氯碱工业及其主要产品如下：（1）烧碱是一种用途很广的化工产品，也可用来生产肥皂和洗涤剂等；（2）液氯可用于水的消毒，氯气可用来生产漂白、消毒用的无机氯产品（次氯酸钠、次氯酸钙）；有机氯农药（如速灭威、含氯菊酯等）；有机氯产品（聚氯乙烯、含氯溶剂1，1，1-三氯乙烷、二氯乙烷、三氯甲烷、环氧氯丙烷、氯丁橡胶、氟氯烃等）；第19页/共32页20（3）氢气除用于合成HCl气制盐酸和生产聚氯乙烯外，还可用于各种加氢反应，生产硬化油、过氧化氢、二氨基甲苯以及炼钨、生产多晶硅等金属氧化物还原过程。第20页/共32页21

三、无机酸和无机盐在基本化学过程中产量最大、用途最广的无机酸是硫酸、硝酸和盐酸，中国的硫酸产量最大，硝酸次之。无机盐是一类产品众多、服务面广泛的原料行业，世界上无机盐的品种多达4000多种，国内生产较多的有400～500种。无机酸和无机盐的主要产品如下：（1）硫酸本身是一种重要的化学试剂，可直接用来生产化学肥料（如硫酸铵、硫酸钾等）；（2）硝酸是一种强氧化剂，可用于生产化学肥料（硝酸铵、硝酸钾、硝酸钙等），在有机合成中引入硝基制取三硝基甲苯、苦味酸、硝化纤维、硝化甘油，还可以用于生产苯胺、邻苯二甲酸以及塑料、聚酰胺纤维、磺胺药物等产品；第21页/共32页22（3）盐酸是一种强酸，可与硝酸配制成“王水”，并用于生产金属氯化物（如氯化锌）等；（4）无机盐常用的基本无机盐产品如氯化钡、碳酸钡、硼酸、硼砂、溴素、轻质碳酸钙、碳酸钾、无水三氯化铝、氯酸钾、三氧化铬、重铬酸钠、氰化钠、无水氟化氢、碘、轻质氧化镁、高锰酸钾、二氧化锰、亚硝酸钠、硝酸钠、黄磷、三聚磷酸钠、硅酸钠、二硫化磷、硫化钠、硫酸铝、连二亚硫酸钠、过氧化氢、氢氧化钾等。第22页/共32页23

四、化学肥料化学肥料按所含主要养分可分为氮肥、磷肥、钾肥、复合肥、微量元素五大类，主要产品如下：（1）氮肥硝酸铵、尿素、碳酸氢铵、氯化铵、氨水；（2）磷肥过磷酸钙、重过磷酸钙、富过磷酸钙、钙镁磷肥、脱氟磷肥、钢渣磷肥、沉淀磷酸钙、偏磷酸钙、磷矿粉；（3）钾肥氯化钾、硫酸钾、窑灰钾肥；（4）复合（混合）肥磷酸铵、硫磷铵、尿素磷铵、硝酸磷肥、硝酸钾、偏磷酸铵、钾氮混肥、氮磷钾三元复合肥料、液体混肥；（5）微量元素硼、铜、锰、锌、钼等很多种类。第23页/共32页24第三节合成高分子化工主要产品

一、塑料塑料是以合成或天然高分子化合物为基本成分，在加工过程中辅以填料、增塑剂、颜料、稳定剂等助剂塑制成型，而产品最后能保持形状不变的材料。塑料有几十个品种，按实际应用情况和塑料性能特点可分为通用塑料、工程塑料和耐高温塑料三类，主要产品如下：（1）通用塑料聚氯乙烯、聚烯烃、聚苯乙烯及其共聚物、酚醛塑料、氨基塑料；（2）工程塑料聚酰胺塑料、聚碳酸酯、聚甲醛、聚二甲基苯醚、氯化聚醚、聚砜、聚邻（间）苯二甲酸二烯丙酯、聚酯树脂；（3）耐高温塑料及其他含氟塑料、硅树脂、耐高温芳杂环聚合物、聚酚酯、环氧树脂、不饱和聚酯、有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）、聚氨酯、离子交换树脂。第24页/共32页25

二、合成纤维合成纤维是化学纤维中的一类，是以合成高分子化合物为原料制得的化学纤维的总称。与人造纤维相比，一般强度较好，吸湿率较小，染色较难。按其用途和性能分为通用型合成纤维和特种合成纤维两大类，主要产品如下：（1）通用型合成纤维锦纶（聚酰胺纤维，如尼龙6、尼龙66）、涤纶（聚酯纤维，如聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维）、腈纶（聚丙烯腈纤维）、维纶（聚乙烯醇缩甲醛纤维）、丙纶（聚丙烯纤维）、氯纶（聚氯乙烯纤维）（2）特种合成纤维复合材料用的增强纤维（碳纤维、对苯二甲酰对苯二胺纤维、芳酰胺共聚纤维、聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维）、光导纤维（氘化有机玻璃）、中空纤维（聚砜中空纤维、聚碳酸酯和有机硅氧烷嵌段共聚物、乙烯和醋酸乙烯共聚物）、吸附用纤维（活性炭纤维、离子交换树脂纤维等）。第25页/共32页26

三、合成橡胶合成橡胶又称人造橡胶，人工合成的高弹性聚合物，也称合成弹性体。其性能因单体不同而异，少数品种的性能与天然橡胶相似，某些合成橡胶具有较天然橡胶优良的耐温、耐磨、耐老化、耐腐蚀或耐油等性能。按其性能和用途分为通用型合成橡胶和特种合成橡胶两大类，主要产品如下：（1）通用型合成橡胶丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶等；（2）特种合成橡胶丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚硫橡胶、聚亚氨基甲酸酯橡胶等。第26页/共32页27

四、功能高分子材料功能高分子材料是指在受到外部化学或物理的作用下，由于聚合物本体结构上的特性，表现出具有优异的诸如导电、发光、分离、催化、生物等功能变化的高分子聚合物。这些功能不仅可定性，而且可以用仪表计量、定量。根据目前情况，功能高分子材料大致分为下述五类。（1）导电特性高分子材料导电高分子材料（聚乙炔、聚甲基乙炔等）、光电彩色显示材料（花青稀土金属盐类化合物）；（2）光功能金属材料光加工材料（如阴极线光刻胶正型胶基础原料是聚氧乙烯丙烯酸酯系列化合物、负型胶基本原料是有机玻璃系的化合物）、光导材料（聚苯乙烯、有机玻璃等）、光记录材料（溴化银、广磁粉）；第27页/共32页28（3）分离功能高分子材料离子交换膜、透析膜、超过滤膜、逆渗透膜、超精密过滤膜等（利用醋酸纤维的逆渗透膜可使海水淡化）；（4）催化功能高分子材料高分子金属配合物、离子交换树脂、离子交换树脂的金属盐；（5）生物功能高分子材料软组织用高分子材料（如人工肺的材料是间苯二甲酸、对苯二甲酸、戊二醇和四甲氧基乙二醇的四元共聚物）、硬组织用高分子材料（如人工骨骼是将多亚芳基聚砜树脂附于不锈钢骨架上使用的）。第28页/共32页29第四节精细化工主要产品

精细化工是化学工业在国民经济各行各业的应用开发中逐渐形成的新门类，精细化工产品占化学工业产值的比重表明化工原料的加工深度和服务面的广度。工业发达国家的精细化工产品产值约占全部化学工业产值的50％～60％，1986年我国化工行业的精细化工产品产值率为23％。中国原化学工业部在精细化工产品范围的暂行规定中，将其按目前情况分为十一大类，即：农药、染料、涂料（包括油漆和油墨）和颜料、试剂和高纯物、信息用化学晶（包括感光材料、磁性材料等接受电磁波的化学品）、食品和饲料添加剂、黏合剂、催化剂和各种助剂、化工系统生产的化学药品（原料药）、化工系统的日用化学晶、高分子聚合物中的功能高分子材料（包括功能膜、偏光材料等）。第29页/共32页30在催化剂和各种助剂中，又按实际情况分为二十个分类：催化剂、印染助剂、塑料助剂、橡胶助剂、水处理剂、纤维抽丝用油剂、有机抽提剂、高分子聚合物添加剂、表面活性剂（不包括洗涤剂）、皮革助剂、农药用助剂、油田用化学品、混凝土添加剂、机械和冶金用助剂、油晶添加剂、炭黑（橡胶用补强剂）、吸附剂、电子工业专用化学品有显像管用碳酸钾、石墨乳、焊接材料等（不包括光刻胶、掺杂物、MOS试剂等高纯物和高