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所謂“3311”,是指三烯、三苯、一炔、一萘。它是最基本的有機化工原料,被稱為一級基本有機原料。成千上萬種的有機化合物,絕大部分都是同由“3311”來制造的。從一級基本有機原料出發(fā)生產(chǎn)出二級、三級基本有機原料,再進(jìn)一步合成橡膠、纖維、塑料、洗滌劑、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥等產(chǎn)品。二級、三級基本有機原料中重要的有幾十種,包括醇、醛、酮、酸、胺等類有機化合物。這些一級、二級甚至三級基本有機原料就定名為基本有機化工原料。基本有機化工原料是石油化工產(chǎn)品的基礎(chǔ)。只有通過這些基本原料,才會有出現(xiàn)在國防、民用以及尖端技術(shù)上所不可缺少的千萬種有機化合物所組成的物件(圖8.6)。
圖8.6基本有機化工原料及其下游產(chǎn)品關(guān)系示意圖
●用途廣泛的芳烴
芳烴是芳香烴的簡稱,通常指分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的碳?xì)浠衔铩v史上早期發(fā)現(xiàn)的這類化合物多有芳香味道,所以稱這些烴類物質(zhì)為芳香烴。后來發(fā)現(xiàn)的不具有芳香味道的烴類,也都統(tǒng)一沿用這種叫法。例如苯、萘等。
芳烴主要為苯、甲苯、二甲苯,是生產(chǎn)石油化工產(chǎn)品最重要的基礎(chǔ)原料之一。其中苯、甲苯、二甲苯也被稱為一級基本有機原料,主要用于生產(chǎn)尼龍、聚氨酯、聚酯、醇酸樹脂等合成材料。此外,還有許多小規(guī)模的用途,如生產(chǎn)殺蟲劑、除草劑、醫(yī)藥和染料等。
目前,芳烴的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)是通過芳烴聯(lián)合裝置來實現(xiàn)的。典型的芳烴聯(lián)合裝置包括石腦油加氫、重整或者裂解汽油加氫等生產(chǎn)芳烴的裝置以及芳烴轉(zhuǎn)化和芳烴分離的裝置。關(guān)鍵技術(shù)包括催化重整、芳烴抽提、甲苯歧化、二甲苯異構(gòu)化和二甲苯分離。
●不可或缺的烯烴
分子里含有碳碳雙鍵的一類脂肪烴稱為烯烴。其中乙烯、丙烯、丁烯等烯烴分子中有雙鍵結(jié)構(gòu)存在,化學(xué)性質(zhì)活潑,能與許多物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)生成一系列重要產(chǎn)物,并易氧化和聚合,生成各種有機化工產(chǎn)品和聚合物。
乙烯為無色、無臭、易燃、易爆的氣體。相對密度0.976,沸點-103.71℃。與空氣混合時的爆炸極限為25%~34%。由于乙烯存在雙鍵,化學(xué)性質(zhì)活潑,因此,能氯化成二氯乙烷,氧化生成環(huán)氧乙烷,水合生成乙醇,能聚合生成聚乙烯,與苯生成乙苯等。這些產(chǎn)品中很多都能衍生出更多的產(chǎn)品。
丙烯為無色可燃?xì)怏w。相對密度0.5139,沸點-47.7℃,凝固點-185.2℃。可溶于乙醇和乙醚,微溶于水。丙烯可聚合生成聚丙烯,與乙烯共聚生成乙丙橡膠,與苯生成異丙苯,水合生成異丙醇,氧化生成環(huán)氧丙烷等。
丁二烯在常溫下為無色氣體,有麻醉性和刺激性。相對密度0.6211(20℃),沸點-4.41℃。化學(xué)性活潑,易起聚合作用。與空氣形成爆炸性混合物,爆炸極限為2.16%~11.47%。丁二烯主要用于生產(chǎn)合成橡膠,還用于制造合成樹脂和合成纖維原料。