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石油化工发展史


shiyou huagong fazhanshi
石油化工发展史
history of petrochemical industry


   石油化工是20世纪20年代兴起的以石油为原料的化学工业。起源于美国。初期依附于石油炼制工业,后来逐步形成一个独立的工业体系。第二次世界大战前后,迅速发展,50年代在欧洲继起,60年代又进一步扩大到日本及世界各国,使世界化学工业的生产结构和原料体系发生了重大变化,很多化学品的生产从以煤为原料转移到以石油和天然气为原料,石油化学工业的新工艺、新产品不断出现。70年代初,美国石油化工生产的各种石油化学产品,多达数千种,当前石油化工已成为各工业国家的重要基干工业。
   初创时期  随着石油炼制工业的兴起,产生了越来越多的炼厂气。1917年美国C.埃利斯用炼厂气中的丙烯合成了异丙醇。1920年,美国新泽西标准油公司采用此法进行工业生产。这是第一个石油化学品,它标志着石油化工发展的开始。1919年联合碳化物公司研究了乙烷、丙烷裂解制乙烯的方法,随后林德空气产品公司实现了从裂解气中分离乙烯,并用乙烯加工成化学产品。1923年,联合碳化物公司在西弗吉尼亚州的查尔斯顿建立了第一个以裂解乙烯为原料的石油化工厂。在20~30年代,美国石油化学工业,主要利用单烯烃生产化学品。如丙烯水合制异丙醇、再脱氢制丙酮,次氯酸法乙烯制环氧乙烷,丙烯制环氧丙烷等。20年代,H.施陶丁格创立了高分子化合物概念;W.H.卡罗瑟斯发现了缩聚法制聚酰胺后,杜邦公司1940年开始将聚酰胺纤维(尼龙)投入市场。表面活性剂烷基硫酸伯醇酯出现。这些原来由煤和农副产品生产的新产品,大大刺激了石油化工的发展,同时为这些领域转向石油原料创造了新的技术条件。这时,石油炼制工业也有新的发展。1936年催化裂化技术的开发,为石油化工提供了更多低分子烯烃原料。这些发展使美国的乙烯消费量由1930年的14kt增加到1940年的120kt。
   战时的推动  第二次世界大战前夕至40年代末,美国石油化工在芳烃产品生产及合成橡胶等高分子材料方面取得了很大进展。战争对橡胶的需要,促使丁苯、丁腈等合成橡胶生产技术的迅速发展。1941年陶氏化学公司从烃类裂解产物中分离出丁二烯作为合成橡胶的单体;1943年,又建立了丁烯催化脱氢制丁二烯的大型生产装置。1945年美国合成橡胶的产量达到 670kt。为了满足战时对梯恩梯炸药(即TNT)原料 (甲苯)的大量需求,1941年美国研究成功由石油轻质馏分催化重整制取芳烃的新工艺,开辟了苯、甲苯和二甲苯等重要芳烃的新来源(在此以前,芳烃主要来自煤的焦化过程)。当时,由催化重整生产的甲苯占全美国所需甲苯总量的一半以上。1943年,美国杜邦公司和联合碳化物公司应用英国卜内门化学工业公司的技术建设成聚乙烯厂;1946年美国壳牌化学公司开始用高温氧化法生产氯丙烯系列产品;1948年,美国标准油公司移植德国技术用氢甲酰化法(见羰基合成)生产八碳醇;1949年,乙烯直接法合成酒精投产。石油化工的不断发展,使美国在1950年的乙烯产量增至680kt,重要产品品种超过100种,石油化工产品占有机化工产品的60%(1940年仅占5%)。
   蓬勃发展  50年代起,世界经济由战后恢复转入发展时期。合成橡胶、塑料、合成纤维等材料的迅速发展,使石油化工在欧洲、日本及世界其他地区受到广泛的重视。在发展高分子化工方面,欧洲在50年代开发成功一些关键性的新技术,如1953年联邦德国化学家K.齐格勒研究成功了低压法生产聚乙烯的新型催化剂体系,并迅速投入了工业生产;1955年卜内门化学工业公司建成了大型聚酯纤维生产厂;1954年意大利化学家G.纳塔进一步发展了齐格勒催化剂,合成了立体等规聚丙烯,并于1957年投入工业生产。其他方面也有很大的发展,1957年美国俄亥俄标准油公司成功开发了丙烯氨化氧化生产丙烯腈的催化剂,并于1960年投入生产;1957年乙烯直接氧化制乙醛的方法取得成功,并于1960年建成大型生产厂。进入60年代,先后投入生产的还有乙烯氧化制醋酸乙烯酯,乙烯氧氯化制氯乙烯等重要化工产品。石油化工新工艺技术的不断开发成功,使传统上以电石乙炔为起始原料的大宗产品,先后转到石油化工的原料路线上。在此期间,日本、苏联也都开始建设石油化学工业。日本发展较快,仅十多年时间,其石油化工生产技术已达到国际先进水平。苏联在合成橡胶、合成氨、石油蛋白等生产上,有突出成就。
   石油化工新技术特别是合成材料方面的成就,使生产上对原料的需求量猛增,推动了烃类裂解和裂解气分离技术的迅速发展。在此期间,围绕各种类型的裂解方法开展了广泛的探索工作,开发了多种管式裂解炉和多种裂解气分离流程,使产品乙烯收率大大提高、能耗下降。西欧各国与日本,由于石油和天然气资源贫乏,裂解原料采用了价格低廉并易于运输的中东石脑油,以此为基础,建立了大型乙烯生产装置,大踏步地走上发展石油化工的道路。至此,石油化工的生产规模大幅度扩大。作为石油化工代表产品的乙烯,1980年全世界产量达到35.8Mt,创历史最高水平。1960年以后,有机合成原料自煤转向石油和天然气的速度加快(见表[石油化工较发达国家的有机合成原料结构]石油化工较发达国家的有机合成原料结构)。
   新阶段  70年代,国际石油价格发生了两次大幅度上涨,乙烯原料价格骤升,产品生产成本增加,石油化工面临巨大冲击。美国、日本和西欧地区主要乙烯生产国,纷纷采取措施:如关闭部分生产装置,适当降低装置开工率,节约生产能耗,开展副产品综合利用,进行深度加工(见石油炼制过程),发展精细化学品,加强代油原料研究等。1983年下半年起,生产又趋复苏。与此同时,世界石油化工的格局也有了新的变化。全世界大约有1000个石油化工联合企业,所用原料油约占原油总产量的8.4%,用气约占天然气总量的10%,这些企业大多为少数跨国生产厂商所控制。最近,这种情况在起变化,油、气资源丰富的发展中国家正在更多地建设起自己的石油化工企业。
   参考书目
R.F.Goldsteinand  A.L.Waddams, The Petroleum Chemicals Industry,3rd de.,E.& F.N.Spon. London,1967.
             魏文德 蔡惠林
作者:佚名  来源:互联网 
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