六大化工原料
六大化工原料为三烯烃和三苯,即乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯和对二甲苯。PDF文件使用试用版本创建.概述乙烯ethylene。最简单的烯烃。分子式CH2=CH2。少量存在于植物体内,是植物的一种代谢产物,能使植物生长减慢,促进叶落和果实成熟。无色易燃气体。熔点-169,沸点-103.7。几乎不溶于水,难溶于乙醇,易溶于和丙酮。化学品中文名称:乙烯分子式:C2H4;CH2=CH2化学品英文名称:ethylene技术说明书编码:99分子立体模型CASNo.:74-85-1分子式:C2H4分子量:28.06分子结构:C原子以sp2杂化轨道成键、分子为平面形的非极性分子。乙烯燃烧化学方程式:C2H4+3O2=点燃=2CO2+2H2O物理性质主要成分:含量9以体积计)外观与性状:无色气体,略具烃类特有的臭味熔点(相对蒸气密度(空气=临界压力(MPa辛醇/水分配系数的对数值:无资料闪点(:无意义引燃温度(化学性质PDF文件使用试用版本创建.(1)氧化反应:常温下极易被氧化剂氧化。如将乙烯通入酸性KMnO溶液,溶液的紫色褪去,由此可用鉴别乙烯。易燃烧,并放出热量,燃烧时火焰明亮,并产生黑烟。CH(2)加成反应:CHBr(常温下使溴水褪色)CHCl(制氯乙烷)CHOH(制酒精)加成反应:有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。(3)聚合反应:nCH]n(制聚乙烯)在一定条件下,乙烯分子中不饱和的CC双键中的一个键会断裂,分子里的碳原子能互相形成很长的键且相对分子质量很大(几万到几十万)的化合物,叫做聚乙烯,它是高分子化合物。这种由相对分子质量较小的化合物(单体)相互结合成相对分子质量很大的化合物的反应,叫做聚合反应。这种聚合反应是由一种或多种不饱和化合物(单体)通过不饱和键相互加成而聚合成高分子化合物的反应,所以又属于加成反应,简称加聚反应。结构从乙烯的结构式可以看出,乙烯分子里含有C=C双键,链烃分子里含有碳碳双键的不饱和烃叫做烯烃。乙烯是分子组成最简单的烯烃。为了更简单形象地描述乙烯分子的结构,我们常用分子模型来表示(如下图)。在下图的球棍模型里,两个碳原子间用两根可以弯曲的弹性短棍来连接,用它们来表示双键。在下图中,II是乙烯分子的比例模型。乙烯分子的模型PDF文件使用试用版本创建.实验表明,乙烯分子里的C=C双键的键长是1.3310-10m,乙烯分子里的两个碳原子和四个氢原子都处在同一平面上。它们彼此之间的键角约为120。乙烯双键的键能是615kJ/mol,实验测得乙烷C-C单键的键长是1.5410-10双键的键能并不是C-C单键键能的两倍,而是比两倍略少。因此,只需要较少的能量,就能使双键里的一个键断裂。这是乙烯的性质活泼,容易发生加成反应等的原因。在形成乙烯分子的过程中,每个碳原子以1个2s轨道和2个2p轨道杂化形成3个等同的sp2杂化轨道而成键。这3个sp2杂化轨道在同一平面里,互成120夹角。因此,在乙烯分子里形成5个σ键,其中4键(sp2—sp2);两个碳原子剩下未参加杂化的2个平行的p轨道在侧面发生重叠,形成另一种化学键:π键,并和σ键所在的平面垂直。如:乙烯分子里的双键是由一个σ键和一个π键形成的。这两种键的轨道重叠程度是不同的。π键是由p轨道从侧面重叠形成的,重叠程度比σ键从正面重叠要小,所以π键不如σ键牢固,比较容易断裂,断裂时需要的能量也较少。制取工业上所用的乙烯,主要是从石油炼制工厂和石油化工厂所生产的气体里分离出来的。实验室里是把酒精和浓硫酸混合加热,使酒精分解制得。浓硫酸在反应过程里起催化剂和脱水剂的作用。制取乙烯的反应属于液——液加热型乙烯能使酸性KMnO溶液加快褪色,这是乙烯被高锰酸钾氧化的结果,而甲烷等烷烃却没有这种性质。乙烯的实验室制法(1)反应原理:CH(2)发生装置:选用“液+液气”的反应装置。(3)收集方法:排水集气法(因乙烯的密度跟空气的密度接近且难溶于水)。(4)注意事项:反应液中乙醇与浓硫酸的体积比为13。使用过量的浓硫酸可提高乙醇的利用率,PDF文件使用试用版本创建.增加乙烯的产量。在圆底烧瓶中加少量碎瓷片、沸石或其他惰性固体,目的是防止反应混合物在受热时暴沸。温度计水银球应插在液面下,以准确测定反应液温度。加热时要使温度迅速提高到170,以减少生成的机会。在制取乙烯的反应中,浓硫酸不但是催化剂、吸水剂,也是氧化剂,在反应过程中易将乙醇氧化,最后生成CO。CO、C等(因此试管中液体变黑),而硫酸本身被还原成SO能使溴水或KMnO除去,也可以将气体通过10%NaOH溶液以洗涤除去SO,得到较纯净的乙烯。注意事项:空气中若含3.4%~34%的乙烯,遇明火极易爆炸,爆炸程度比甲烷猛烈,所以点燃乙烯时要小心。石脑油:目前石脑油是世界上最主要的乙烯裂解原料,近几年,采用石脑油作裂解原料的乙烯占世界乙烯总产量的比重在50%左右,催化裂解。裂解炉技术是对乙烯生产能耗和物耗有很大影响的关键技术之一化工原料。要求减轻裂解炉管结焦。乙烯裂解炉结焦会严重降低产品收率,缩短运转周期,增加能耗。在裂解炉中,焦沉积在炉管壁上并降低从裂解炉到反应气体的传热效率。为了弥补这种情况,只能逐渐提高炉管外壁温度,直到炉管的极限温度。另外,盘管直径因焦的逐渐增加而减小,使物流通过盘管的压力降上升。因此,必须提高裂解炉人口压力。焦的沉积增加了压力降。由于这些原因,形成的焦必须定期被除去,通常采用蒸汽-空气混合控制燃烧法和机械方式除焦。乙烷:乙烷是第二大类裂解原料,由乙烷裂解生产的乙烯约占世界乙烯总产量的25%,热裂解法。其他:乙烯产量中余下的25%主要以液化石油气(LPG)、凝析油和中间馏分油为原料,其中以中间馏分油生产的乙烯所占比重仅5%左右。衍生物及用途用途:制造塑料、合成乙醇、乙醛、合成纤维等重要原料。乙烯(ethyleneCH)为一种植物激素。由于具有促进果实成熟的作用,并在成熟前大量合成,所以认为它是成熟激素(ripeninghormone)。可抑制茎和根的增粗生长、幼叶PDF文件使用试用版本创建.的伸展、芽的生长、花芽的形成;另一方面可促进茎和根的扩展生长、不定根和根毛的形成、某些种子的发芽、偏上生长、芽弯曲部的形成器官的老化或脱离等。能促进凤梨的开花,促进水稻和水繁缕茎的生长。几乎所有作用的有效气中浓度的阈值为0.0—0.1微升/升,最大值为1—10微升/升。一部分菌类和大部分高等植物均可生成乙烯,而在成熟的果实里可大量的生成。若给营养组织以植物生长素或各种应力(接触、病伤害、药物处理等)则生成量可激增。在生物体内由甲硫氨酸生物合成,其第三、第四位碳转变为乙烯,但合成酶的性质不明。甲硫氨酸脱氨生成的α-酮-4-甲硫丁酸,或后者进一步脱羧生成的甲硫丙醛,在过氧化氢、亚硫酸盐、单酚的存在下由于过氧化物酶的作用而有效地生成乙烯,因此曾被认为是乙烯生物合成的中间体,但甲硫丙醛在生物体内存在尚未被证实。梅普森和沃德尔 (L.Mapson.D.Wardale)在体外用转氨酶、过氧化物酶和供给过氧化氢的葡萄糖氧化酶等三 种酶的协同作用,显示出由甲硫氨酸合成乙烯的事实,但通过同位素标记化合物的实验,认 为此反应系统在体内不起作用。乙烯也有从除甲硫氨酸以外的物质进行生物合成的情况。 危害性健康危害:具有较强的麻醉作用。急性中毒:吸入高浓度乙烯可立即引起意识丧失,无 明显的兴奋期,但吸入新鲜空气后,可很快苏醒。对眼及呼吸道粘膜有轻微刺激性。液态乙 烯可致皮肤冻伤。慢性影响:长期接触,可引起头昏、全身不适、乏力、思维不集中。个别 人有胃肠道功能紊乱。 PDF 文件使用 试用版本创建. 概述丙烯(propene,CH )常温下为无色、无臭、稍带有甜味的气体。分子量42.08,密度0.5139g/cm(20/4),冰点-185.3,沸点-47.4。易燃,爆炸极限为2%~11%。不溶于水, 溶于有机溶剂,是一种属低毒类物质。丙烯是三大合成材料的基本原料,主要用于生产丙烯 腈、异丙苯、丙酮和环氧丙烷等。 丙烯是仅次于乙烯的重要石油化工基本原料,主要用来生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷、 丁辛醇等化学品。近10 多年来,全球丙烯需求的增长率超过了乙烯需求增长率,这种发展 趋势仍将持续下去,因此未来全球可能会面临丙烯资源短缺的问题。 结构丙烯除了在烯键上起反应外,还可在甲基上起反应。丙烯在酸性催化剂(硫酸、无水氢 氟酸等)存在下聚合,生成二聚体、三聚体和四聚体的混合物,可用作高辛烷值燃料。 丙烯分子中的双键使它可以进行聚合、羰基化、环氧化等反应,从而可使用丙烯来生产 聚丙烯、丁辛醇、异丙苯(苯酚、丙酮)、MMA、环氧丙烷和异丙醇等衍生物。烯丙基上的 氢原子可进行选择性氧化反应,从而得到丙烯腈、丙烯酸、丙烯醛等衍生物。 用途(衍生物)丙烯的重要衍生物有: 丙烯腈:丙烯在催化剂存在下与氨和空气中的氧起氨氧化反应,生成丙烯腈,它主要用于腈纶、丁腈橡胶、己二腈、丙烯酰胺、ABS 树脂等的生产。 环氧丙烷:(氯醇法和H2O2路线)丙烯与氯和水起加成反应,生成1-氯-2-丙醇,后
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