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炼油与石化工程

减油增化系列报道(4):芳烃

2021-08-06   关键字:   来源:[互联网]
  [中国石油新闻中心2021-08-05]
  编者按:芳烃产品在炼化一体化装置中属于中间产品,既可以用作调油产品进入油品消费领域,又可以作为化工原料用于生产基础化工品。
  当前,新能源和再生能源快速发展,以石油为主要燃料需求的石化格局正在发生重大转变。在国内产能过剩、油品标准快速升级的大环境下,芳烃产品作为化工原料,需求快速上升,对企业减油增化、提质增效具有重要意义。
  本期《减油增化》系列报道让我们走近芳烃产业链,从产业布局、结构优化、转型升级等多角度多维度分析市场变化,探讨芳烃及精细化工产业链发展之道。
  什么是芳烃
  芳烃是芳香烃的简称,因在有机化学发展初期此类化合物取自具有芳香气味的树脂、香液、香油脂而得名,目前是含苯环结构的碳氢化合物的总称。其中最重要的是苯、甲苯和二甲苯;其次是乙苯、异丙苯和萘。
  苯:苯在常温下为一种无色、有甜味的透明液体,并具有强烈的芳香气味。主要来自炼油重整芳烃抽提、乙烯裂解配套的芳烃抽提及PX装置副产,另外还有粗苯精制等。苯在工业生产上最重要的主要用途是做化工原材料。苯能够生成一系列苯的化合物:苯经取代反应、加成反应、氧化还原反应等转化成的一系列化合物,能够作为制作塑胶、硫化橡胶、化学纤维、染剂、除污剂、灭虫剂等的原材料。大概10%的苯用以生产制造苯系化工中间体的基本原材料。
  甲苯:甲苯是无色澄清液体,和苯的气味一样,具有挥发性。高浓度的甲苯气体有麻醉性和刺激性。甲苯在医药、农药、染料、化妆品,特别是在香料合成中应用广泛。主要可以制成PX—PTA(PET、PBT、PTT等)、氯化苄(农药、杀虫剂等)、己内酰胺(甲苯法)、苯甲酸(食品保鲜剂等)、TDI(PU、涂料、胶粘剂等)、硝基甲苯(TNT等)、间/对甲酚(农药中间体、增塑剂等)、溶剂(有机溶剂、汽油调和等)。作为溶剂,甲苯广泛应用于油漆、沥青、树脂、天然橡胶和合成橡胶。
  二甲苯:二甲苯具特臭、易燃,与乙醇、氯仿或乙醚能任意混合,在水中不溶。二甲苯存在三个异构体,分别为对二甲苯(PX)、邻二甲苯(OX)、间二甲苯(MX),又称为混合二甲苯,其中用量最大的是PX。在工业上,二甲苯可以用来生产增塑剂、PET塑料、PBT工程塑料和PTT纤维,以及合成间苯二甲腈等。二甲苯的下游产品在我们的生活中很常见:装水用的塑料瓶、电脑里面的散热扇、建筑用的塑料管等,都是以它为原料加工出来的。二甲苯衍化的一系列化工中间体,普遍用于染剂、药业、化肥、火药、改性剂、香辛料等精细化学品的生产,也用于复合材料的工业生产。
  耐高温手套:聚酯纤维
  芳烃是生产合成纤维的重要原料,其中对二甲苯和苯分别是现代纺织业使用最广泛的两种合成纤维——聚酯纤维和聚酰胺纤维的主要原料。聚酯纤维(中国商品名为“涤纶”)是市场上最经济、最常用的纤维。聚酰胺纤维(中国商品名为“锦纶”,国外商品名为“尼龙”)用量排在合成纤维的第二位。
  胶片:膜级聚酯
  随着技术发展,约99%的对二甲苯(PX)用于生产精对苯二甲酸(PTA)。PTA的应用又比较集中,绝大部分用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称聚酯,PET)。PET主要用于生产聚酯纤维、瓶级聚酯和膜级聚酯。聚酯纤维,主要应用于纺织行业,可用作轮胎帘子线、缆绳等,也可用作电绝缘材料。瓶级聚酯,主要应用于各种饮料尤其是碳酸饮料的包装;膜级聚酯,主要应用于包装材料、胶片和磁带。
  对二甲苯
  对二甲苯(PX)是一种重要的化工原料,主要用于生产化学纤维,是合成树脂、涂料、染料和农药等的原料。它与我们的日常生活息息相关,最大用途是做精对苯二甲酸(PTA)。
  我们经常接触的胶囊、饮料瓶、化纤材质的衣服等,主要原料都是对二甲苯;装修所用的涂料中也有对二甲苯作为生产油漆溶剂。对二甲苯最重要的下游产品叫聚酯(PET),正在越来越多地取代铝、玻璃、陶瓷、纸张等材料。对二甲苯已成为不可缺少的重要化工原料。
  宇宙飞船:芳纶
  苯和PX分别是芳纶单体对苯二胺和对苯二甲酰氯的原料,因此,苯和对二甲苯可用于制取芳香族聚酰胺纤维(中国商品名为“芳纶”)。芳纶是一种高强度、低密度和耐磨性好的合成纤维,主要用于生产轮胎帘子线、橡胶补强材料、特种绳索,以及军工和航天材料,广泛应用在汽车、机电、航天航空、军工等重要领域。在航空、航天方面,芳纶由于质量轻而强度高,节省了大量的动力燃料。据资料显示,在宇宙飞船的发射过程中,每减轻1公斤的重量,意味着降低100万美元的成本。
  汽油添加剂:苯
  苯有缓解发动机爆震的功效,可以作为汽油添加剂。
  聚氨酯万向轮:甲苯二异氰酸酯
  甲苯二异氰酸酯(TDI)是生产聚氨酯泡沫的原料。TDI与聚醚多元醇或聚酯多元醇反应生成聚氨酯,主要用作聚氨酯合成革、聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯涂料、聚氨酯橡胶(弹性体)和聚氨酯纤维等。
  农药:间二甲基苯胺
  以间二甲苯为原料,经过硝化、异构体分离及镍催化剂液相加氢可制得间二甲基苯胺。间二甲基苯胺是合成农药的重要中间体,如高效杀菌剂“甲霜灵”“吠霜灵”和“苯霜灵”,除草剂“异丁草胺”和“特瑞多”。
  洗涤用品:烷基苯
  烷基苯是一种芳香烃化合物,外观为无色透明液体,有芳香味。可发生磺化反应、酰化反应和热裂解反应。工业上主要采用苯与长链烯烃在酸性催化剂存在下缩合生成十二烷基苯。烷基苯的磺酸衍生物是生产洗涤剂的原料。
  企业案例
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