浅析石油化工原料及其特性

IsmaelWall

摘 要：石油化工，是基础性产业，它为我国农业、能源、交通、机械、电子、纺织、轻工、建筑、建材等工农业和人民日常生活提供配套和服务，在国民经济中占有举足轻重的地位。本文就石油化工的原料进行分析与描述，对加深了解石油化工原理等方面内容有个很深刻的理解与把握。
关键词：石油化工；原料；炔烃；烯烃；芳烃
石油化工原料主要为来自石油炼制过程产生的各种石油馏分和炼厂气，以及油田气、天然气等。石油馏分（主要是轻质油）通过烃类裂解、裂解气分离可制取乙烯、丙烯、丁二烯等烯烃和苯、甲苯、二甲苯等芳烃，芳烃亦可来自石油轻馏分的催化重整。石油轻馏分和天然气经蒸汽转化、重油经部分氧化可制取合成气，进而生产合成氨、合成甲醇等。
一般来说，石油化工的基础原料有4类：炔烃 （乙炔）、烯烃 （乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯）、芳烃（苯、甲苯、二甲苯）及合成气。由这些基础原料可以制备出各种重要的有机化工产品和合成材料，它们都是最基本、最简单的单元。他们可以通过化学反应来生成我们所需要的化学产品。
1 炔烃及其特性
1.1 炔烃（Alkyne）
是分子中含有碳碳三键的碳氢化合物的总称，是一种不饱和碳氢化合物，属于不饱和烃。简单的炔烃化合物有乙炔（C2H2）、丙炔（C3H4）等，工业中乙炔被用来做焊接时的原料。炔烃原来也被叫做电石气，电石气通常也被用来特指炔烃中最简单的乙炔。
简单的炔烃的熔点、沸点，密度均比具有相同碳原子数的烷烃或烯烃高一些。不易溶于水，易溶于乙醚、苯、四氯化碳等有机溶剂中。炔烃可以和卤素、氢、卤化氢、水发生加成反应，也可发生聚合反应。因为乙炔在燃烧时放出大量的热，炔又常被用来做焊接时的原料
1.2 物理特性
①炔烃的熔沸点低、密度小、难溶于水、易溶于有机溶剂，一般也隨着分子中碳原子数的增加而发生递变。②炔烃在水中的溶解度比烷烃、烯烃稍大。乙炔、丙炔、1-丁炔属弱极性，微溶于水，易溶于非极性溶液中碳架相同的炔烃，三键在链端极性较低。③炔烃具有偶极矩，烷基支链多的炔烃较稳定。
1.3 化学特性
①危险特性：极易燃烧爆炸。与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触猛烈反应。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。能与铜、银、汞等的化合物生成爆炸性物质。②溶解性：微溶于乙醇，溶于丙酮、氯仿、苯。③简单炔烃的沸点、熔点以及密度，一般比碳原子数相同的烷烃和烯烃要高一些。
2 烯烃及其特性
2.1 烯烃简介
是指含有C=C键（碳-碳 双键）（烯键）的碳氢化合物。属于不饱和烃，分为链烯烃与环烯烃。按含双键的多少分别称 单烯烃、二烯烃等。双键中有一根易断，所以会发生加成反应。单链烯烃分子通式为CnH2n，常温下C2—C4为气体，是非极性分子，不溶或微溶于水。双键基团是烯烃分子中的官能团，具有反应活性，可发生氢化、 卤化、水合、卤氢化、次卤酸化、硫酸酯化、环氧化、聚合等加成反应，还可氧化发生双键的断裂，生成醛、羧酸等。可由 卤代烷与氢氧化钠醇溶液反应制得：也可由醇失水或由邻二卤代烷与锌反应制得。小分子烯烃主要来自 石油裂解气。 环烯烃在植物精油中存在较多，许多可用作香料。 烯类是有机合成中的重要基础原料，用于制聚烯烃和合成橡胶。烯烃通式为：CnH2n（n≥2）烯烃是含有“C=C”的不饱和链烃。
2.2 烯烃物理特性
烯烃的物理性质可以与烷烃对比。物理状态决定于分子质量。标况或常温下，简单的烯烃中， 乙烯、丙烯和丁烯是气体，含有5至18个碳原子的直链烯烃是液体，更高级的烯烃则是蜡状固体。标况或常温下，C2～C4烯烃为气体；C5～C18为易挥发液体；C19以上固体。在正构烯烃中，随着相对分子质量的增加，沸点升高。同碳数正构烯烃的沸点比带 支链的烯烃沸点高。相同碳架的烯烃， 双键由链端移向链中间，沸点，熔点都有所增加。
反式烯烃的沸点比顺式烯烃的沸点低，而熔点高，这是因 反式异构体极性小，对称性好。与相应的烷烃相比，烯的沸点、折射率，水中溶解度，相对密度等都比烷的略小些。其 密度比水小。
3 芳烃及其特性
3.1 芳烃简介
芳烃指的是一类从植物胶里取得的具有芳香气味的物质，但目前已知的芳香族化合物中，大多数是没有香味的。它们的分子中都具有闭合环状的共轭体系；Π电子满足4n+2，且高度离域；键长平均化.因此，该类化合物虽然具有高度不饱和的情况，但性质却是比较稳定的，比如容易发生取代，而难加成和氧化。
3.2 芳烃的分类
根据结构的不同可分为三类：单环芳烃，如苯的同系物；稠环芳烃，如萘、蒽、菲等；多环芳烃，如联苯、三苯甲烷。
3.3 芳烃的来源
芳烃主要来源于石油和煤焦油。芳香烃在有机化学工业里是最基本的原料。现代用的药物、炸药、染料，绝大多数是由芳香烃合成的。燃料、塑料、橡胶及糖精也用芳香烃为原料。
4 合成气
合成气属于近几年发展起来的新型化工原料。通过基本原料进行相关化学变化而合成实际所需的再生源料。由合成气制甲醇，乙醇，乙二醇等。在石油化工行业起着举足轻重的作用。