石油化工极简史.docx

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1、石油化工极简史世间万物，都是元素周期表上那100多种元素的各种排列组合。不同的组合，就有不同的性质、不同的功用。以前，人类过的都是纯天然生活，想用啥东西，只能在大自然中去找，多数找不着，少数找得着的，也是费时费力收获小，还破坏环境一一古代人类因生态破坏，而不断废弃聚集地、不断大迁徙就是证明。所以我们被卡在农业社会几千年，徘徊内卷，兴衰循环。定制想要的物质，是人性所需。于是，炼金、炼丹在世界各地兴起。炼来炼去，和农业社会一样，没什么发展。直到十六世纪，随着近代科学的兴起，元素概念的建立，化学发展日新月异,定制物质，开始变得越来越容易。随着工业革命的兴起，近代化学工业亦步亦趋一一比如为纺织业、造纸

2、业提供大量的酸、碱等等。化工不经意间，助力了纺织业，而且后来还搞出合成纤维，让纺织品越来越便宜耐用，解决了“穿暖”的问题。当然，这是后话。十八世纪起，拉瓦锡开创定量化学，道尔顿原子说推动原子量的认识，阿伏伽德罗推进了对分子的认识，门捷列夫元素周期表的建立，李比希和维勒对有机结构理论的发展，让化学成为一门系统科学，为现代化学奠了基。十八世纪中叶，英国开始用铅室法，以硫磺和硝石为原料，生产硫酸。1783年，法国的卢布兰提出了以氯化钠、硫酸、煤为原料的制碱法，盐酸、漂白敏感粉、烧碱等化工产品也围绕着这个方法展开。由此，以无机酸碱为核心的近代化学工业开始蓬勃发展。从十九世纪末期起，热力学、粒子物理等开

3、始引入化学，在现代物理的支撑下，化学理论被提升到新高度，溶液理论、电离理论、电化学、化学动力学的等理论相继建立，推动了化学工业发展，比如1890年，用电解法制取氯气和烧碱的方法诞生，电化学工业由此兴起。工业社会对金属的渴求，加速了现代“炼金术”一一冶金业的发展。冶金需要大量的焦炭。而焦炭是用煤当原料，通过炼焦而成：隔绝空气，把煤加热到950左右高温干锵，产生焦炭、煤气、煤焦油。焦炭拿去烧，冶炼金属。煤气也可以当燃料。关键是黑乎乎的煤焦油，其中含有苯、酚、蔡、惠、菲等有机物。在认识、提取、利用它们的过程中，有机化学工业兴起了。有机物的主料是碳、氢，从种类上看，势单力薄。但这两位，自带兼容性超强的

4、接口和插头，可以与同类，以及其他多种元素自由、灵活地花样插拔与装配，产生新物质、新结构的想象空间无限大一一我们生物这么奇葩的存在，就是有机物无限组合可能性的产物。所以，在我们已知的4737万多种化合物中，超过4000万种是有机化合物，而且多数是人工合成的有机化合物。这就是说，人类社会应用的多数物质种类，是有机化学带来的。以后的趋势也是有机化合物更多。从这个意义上说，现代化工，基本上就是有机化工的天下。有机化工的兴起，给人类首先带来的是“颜色革命”一一各种染料、涂料突然丰富、便宜、好用起来，人类世界由此变得五彩缤纷。当然，有机化学不止是表面文章做得好，它对人类文明发展内功的贡献，更是无处不在、无

5、所不及、润物无声。比如医药、农药、炸药、材料等方面。就算是自然界中存在的东西，也是有机化工产品的质更纯、量更足，比如市面上随买随有的阿司匹林，就是用煤焦油合成，而不是白柳皮。1917年，美国新泽西州发生了一件小事，标准油公司利用炼厂气中的丙烯，合成出了异丙醇。这玩意除了吃，基本可以承包一个肥宅的生活：可作燃料，可做涂料美化出租屋，可制成化妆品PS自己的脸，可做成香料提升魅力值，也可制成你常用的各种橡胶塑料用品，有病了还可以制成药吃异丙醇聊这么多，是为了我们一起感受下，只这一种产品，就有多大的利用空问。炼厂气合成异丙醇，也标志着石油化工的悄然萌芽。随着新产品、新技术的大量涌现，石油化工业也迅速崛

6、起，我们简单翻一下流水账一1919年，美国联合碳化物公司以乙烷、丙烷为原料，进行高温裂解，制成乙烯。随后，林德公司从裂解气中分离出乙烯。1920年，第一个生产乙烯的石油化工厂落成。接着就引发出一系列乙烯化工技术，合成多种产品：乙醇(1930)；苯乙烯(1930)；环氧乙烷(1937)；氯乙烯(1940)；丁二烯(1943)1941年，利用石油轻质馈分，进行催化重整，制取了芳嫌。同年，从炫类裂解气体中分离出合成橡胶的重要单体丁二烯。制取基本原料的同时，在聚合物科学理论的指导下，各种下游产品一一高分子化工产品也同时大量涌现：聚苯乙烯、树脂(1930)；聚氯乙烯、有机玻璃(1931)；尼龙66纤维、

7、聚乙烯(1939)现代文明，已经离不开有机化工产品，或者说，有机化工的发展，参与缔造了现代文明。别的不讲，就说电线的绝缘层，没了人工合成的有机材料，用什么东西可以完美替代？做出来恐怕一般家庭就用不起了。到了五十年代，世界各国的电视机、电冰箱、洗衣机、汽车等产品消费大增，有机合成材料的需求随之大涨。石油取代煤炭，摘取了有机化工界的头牌，从此一飞冲天。比如美国，1940年1980年，乙烯由40万吨增长到1300万吨，增长110倍。与此同时，石油化工也加快了医药的发展，参与开发了数以千计的新药。比如：磺胺药，抗生素青霉素、链霉素，留体和非留体抗炎药、青蒿素类抗疟药物、紫杉醇抗癌药、流感治疗药物达菲，

8、等等。石油化工或直接参与合成，或助力提炼萃取。不仅拓宽了药物开发的可能性一一解决了“有”的问题，而且保证了足量供应一一解决了“够”的问题，让一般人不仅有得用，而且用得起，解除了无数人的病痛，延长了人类的寿命。说起延长人类寿命，我们地球人解决“吃饱”问题，也是近几十年来的事一一居然也是随着石油化工的发展而一步步做到的，你说怪不怪。人类农业社会几千年，都没解决吃饱问题，而且耕地是用着用着就废了，为啥呢？因为植物生长需要的氮、磷、钾，土地里没那么多，再肥沃的土地，都扛不住人类年年收割，所以粮食不够吃，是常态。知道了这个原理，就好办了一一给土地补钾、补磷、补氮呗。钾和磷好办，不难搞到。但是氮就比较扯蛋

9、了：空气中大部分是氮，但是没卵用，因为植物不会直接吸收氮气，只会吸收氮的化合物。氮化合物在农家肥里就有，农家肥的臭味里，就包括了氮肥的基本原料一氨。然而农家肥当然远远不够用。氮气又非常稳定，不爱化合，除非遭雷劈一一这个量就更少了。所以，工业制氮，成了人类解决粮食问题的唯一选择。上世纪20世纪初，哈珀提出了氮氢制氨的办法，博施很快设计出了设备和工艺，氮肥的工业生产由此实现，粮食肥料的解决方案就这样被俩德国人搞定To氮气有的是，问题是，氢从哪儿来？你可能想到了电解水，但这很不经济。从化石燃料里提取氢，才是正规军的打法，所以制氮分为煤头、油头、气头三类，也就是分别用煤、石油、天然气取氢制氨。最开始当

10、然是从煤中提取，石油化工兴起后，用天然气、炼厂气为原料，来制取氢，成本更低、纯度更高，价格便宜量又足。氢气制备来源所以说，目前声称搞氢能源来替代化石能源，首先要解决的是：如何脱离化石能源搞到足量、便宜的氢。石油化工保证了氮肥的供应也就解决了地球人“吃饱”的问题。此外，石油化工还提供了杀虫剂、杀菌剂、除草剂等一系列农用药品，360度无死角地保证粮食够吃。当然，石油化工不仅仅是让我们吃饱穿暖，提供各种基础材料，它还援手其他工业生产一一比如它的表面活性剂产品，不仅用于日常洗涤，还支持多种工业生产过程。当然，它也会参与高精尖的光电器件开发，比如，我们天天盯着舍不得挪开目光的液晶屏一一你每天盯着石油看啥呢？石油化工产品当然远远不止这些，在我们的生活中，就有超过5000种，深入到了我们生活的每一个角落。抛除已有成果，石油化工的未来发展空间也是无限大，作为有机化工的主力军，它与纳米技术、生物工程技术、分子自组装技术、粒子操控技术等相互结合、相互渗透、互促互进的过程中，谁知道会生发出怎样的奇迹呢？