化工紡織百科：石油化工發(fā)展史

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　　shiyou huagong fazhanshi

　　石油化工發(fā)展史

　　history of petrochemical industry

　　石油化工是20世紀(jì)20年代興起的以石油為原料的化學(xué)工業(yè)。起源于美國(guó)。初期依附于石油煉制工業(yè)，后來(lái)逐步形成一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)體系。第二次世界大戰(zhàn)前后，迅速發(fā)展，50年代在歐洲繼起，60年代又進(jìn)一步擴(kuò)大到日本及世界各國(guó)，使世界化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和原料體系發(fā)生了重大變化，很多化學(xué)品的生產(chǎn)從以煤為原料轉(zhuǎn)移到以石油和天然氣為原料，石油化學(xué)工業(yè)的新工藝、新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)。70年代初，美國(guó)石油化工生產(chǎn)的各種石油化學(xué)產(chǎn)品，多達(dá)數(shù)千種，當(dāng)前石油化工已成為各工業(yè)國(guó)家的重要基干工業(yè)。

　　初創(chuàng)時(shí)期 隨著石油煉制工業(yè)的興起，產(chǎn)生了越來(lái)越多的煉廠氣。1917年美國(guó)C.埃利斯用煉廠氣中的丙烯合成了異丙醇。1920年，美國(guó)新澤西標(biāo)準(zhǔn)油公司采用此法進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。這是第一個(gè)石油化學(xué)品，它標(biāo)志著石油化工發(fā)展的開(kāi)始。1919年聯(lián)合碳化物公司研究了乙烷、丙烷裂解制乙烯的方法，隨后林德空氣產(chǎn)品公司實(shí)現(xiàn)了從裂解氣中分離乙烯，并用乙烯加工成化學(xué)產(chǎn)品。1923年，聯(lián)合碳化物公司在西弗吉尼亞州的查爾斯頓建立了第一個(gè)以裂解乙烯為原料的石油化工廠。在20～30年代，美國(guó)石油化學(xué)工業(yè)，主要利用單烯烴生產(chǎn)化學(xué)品。如丙烯水合制異丙醇、再脫氫制丙酮，次氯酸法乙烯制環(huán)氧乙烷，丙烯制環(huán)氧丙烷等。20年代，H.施陶丁格創(chuàng)立了高分子化合物概念;W.H.卡羅瑟斯發(fā)現(xiàn)了縮聚法制聚酰胺后，杜邦公司1940年開(kāi)始將聚酰胺纖維(尼龍)投入市場(chǎng)。表面活性劑烷基硫酸伯醇酯出現(xiàn)。這些原來(lái)由煤和農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)的新產(chǎn)品，大大刺激了石油化工的發(fā)展，同時(shí)為這些領(lǐng)域轉(zhuǎn)向石油原料創(chuàng)造了新的技術(shù)條件。這時(shí)，石油煉制工業(yè)也有新的發(fā)展。1936年催化裂化技術(shù)的開(kāi)發(fā)，為石油化工提供了更多低分子烯烴原料。這些發(fā)展使美國(guó)的乙烯消費(fèi)量由1930年的14kt增加到1940年的120kt。

　　戰(zhàn)時(shí)的推動(dòng) 第二次世界大戰(zhàn)前夕至40年代末，美國(guó)石油化工在芳烴產(chǎn)品生產(chǎn)及合成橡膠等高分子材料方面取得了很大進(jìn)展。戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)橡膠的需要，促使丁苯、丁腈等合成橡膠生產(chǎn)技術(shù)的迅速發(fā)展。1941年陶氏化學(xué)公司從烴類(lèi)裂解產(chǎn)物中分離出丁二烯作為合成橡膠的單體;1943年，又建立了丁烯催化脫氫制丁二烯的大型生產(chǎn)裝置。1945年美國(guó)合成橡膠的產(chǎn)量達(dá)到 670kt。為了滿(mǎn)足戰(zhàn)時(shí)對(duì)梯恩梯炸藥(即TNT)原料 (甲苯)的大量需求，1941年美國(guó)研究成功由石油輕質(zhì)餾分催化重整制取芳烴的新工藝，開(kāi)辟了苯、甲苯和二甲苯等重要芳烴的新來(lái)源(在此以前，芳烴主要來(lái)自煤的焦化過(guò)程)。當(dāng)時(shí)，由催化重整生產(chǎn)的甲苯占全美國(guó)所需甲苯總量的一半以上。1943年，美國(guó)杜邦公司和聯(lián)合碳化物公司應(yīng)用英國(guó)卜內(nèi)門(mén)化學(xué)工業(yè)公司的技術(shù)建設(shè)成聚乙烯廠;1946年美國(guó)殼牌化學(xué)公司開(kāi)始用高溫氧化法生產(chǎn)氯丙烯系列產(chǎn)品;1948年,美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)油公司移植德國(guó)技術(shù)用氫甲酰化法(見(jiàn)羰基合成)生產(chǎn)八碳醇;1949年,乙烯直接法合成酒精投產(chǎn)。石油化工的不斷發(fā)展，使美國(guó)在1950年的乙烯產(chǎn)量增至680kt，重要產(chǎn)品品種超過(guò)100種，石油化工產(chǎn)品占有機(jī)化工產(chǎn)品的60%(1940年僅占5%)。

　　蓬勃發(fā)展 50年代起，世界經(jīng)濟(jì)由戰(zhàn)后恢復(fù)轉(zhuǎn)入發(fā)展時(shí)期。合成橡膠、塑料、合成纖維等材料的迅速發(fā)展，使石油化工在歐洲、日本及世界其他地區(qū)受到廣泛的重視。在發(fā)展高分子化工方面，歐洲在50年代開(kāi)發(fā)成功一些關(guān)鍵性的新技術(shù)，如1953年聯(lián)邦德國(guó)化學(xué)家K.齊格勒研究成功了低壓法生產(chǎn)聚乙烯的新型催化劑體系，并迅速投入了工業(yè)生產(chǎn);1955年卜內(nèi)門(mén)化學(xué)工業(yè)公司建成了大型聚酯纖維生產(chǎn)廠;1954年意大利化學(xué)家G.納塔進(jìn)一步發(fā)展了齊格勒催化劑，合成了立體等規(guī)聚丙烯，并于1957年投入工業(yè)生產(chǎn)。其他方面也有很大的發(fā)展，1957年美國(guó)俄亥俄標(biāo)準(zhǔn)油公司成功開(kāi)發(fā)了丙烯氨化氧化生產(chǎn)丙烯腈的催化劑，并于1960年投入生產(chǎn);1957年乙烯直接氧化制乙醛的方法取得成功，并于1960年建成大型生產(chǎn)廠。進(jìn)入60年代，先后投入生產(chǎn)的還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產(chǎn)品。石油化工新工藝技術(shù)的不斷開(kāi)發(fā)成功，使傳統(tǒng)上以電石乙炔為起始原料的大宗產(chǎn)品，先后轉(zhuǎn)到石油化工的原料路線上。在此期間，日本、蘇聯(lián)也都開(kāi)始建設(shè)石油化學(xué)工業(yè)。日本發(fā)展較快，僅十多年時(shí)間，其石油化工生產(chǎn)技術(shù)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。蘇聯(lián)在合成橡膠、合成氨、石油蛋白等生產(chǎn)上，有突出成就。

石油化工新技術(shù)特別是合成材料方面的成就，使生產(chǎn)上對(duì)原料的需求量猛增，推動(dòng)了烴類(lèi)裂解和裂解氣分離技術(shù)的迅速發(fā)展。在此期間，圍繞各種類(lèi)型的裂解方法開(kāi)展了廣泛的探索工作，開(kāi)發(fā)了多種管式裂解爐和多種裂解氣分離流程，使產(chǎn)品乙烯收率大大提高、能耗下降。西歐各國(guó)與日本，由于石油和天然氣資源貧乏，裂解原料采用了價(jià)格低廉并易于運(yùn)輸?shù)闹袞|石腦油，以此為基礎(chǔ)，建立了大型乙烯生產(chǎn)裝置，大踏步地走上發(fā)展石油化工的道路。至此，石油化工的生產(chǎn)規(guī)模大幅度擴(kuò)大。作為石油化工代表產(chǎn)品的乙烯，1980年全世界產(chǎn)量達(dá)到35.8Mt，創(chuàng)歷史最高水平。1960年以后，有機(jī)合成原料自煤轉(zhuǎn)向石油和天然氣的速度加快(見(jiàn)表[石油化工較發(fā)達(dá)國(guó)家的有機(jī)合成原料結(jié)構(gòu)] )。

　　新階段 70年代，國(guó)際石油價(jià)格發(fā)生了兩次大幅度上漲，乙烯原料價(jià)格驟升，產(chǎn)品生產(chǎn)成本增加，石油化工面臨巨大沖擊。美國(guó)、日本和西歐地區(qū)主要乙烯生產(chǎn)國(guó)，紛紛采取措施：如關(guān)閉部分生產(chǎn)裝置，適當(dāng)降低裝置開(kāi)工率，節(jié)約生產(chǎn)能耗，開(kāi)展副產(chǎn)品綜合利用，進(jìn)行深度加工(見(jiàn)石油煉制過(guò)程)，發(fā)展精細(xì)化學(xué)品，加強(qiáng)代油原料研究等。1983年下半年起，生產(chǎn)又趨復(fù)蘇。與此同時(shí)，世界石油化工的格局也有了新的變化。全世界大約有1000個(gè)石油化工聯(lián)合企業(yè)，所用原料油約占原油總產(chǎn)量的8.4%，用氣約占天然氣總量的10%,這些企業(yè)大多為少數(shù)跨國(guó)生產(chǎn)廠商所控制。最近，這種情況在起變化，油、氣資源豐富的發(fā)展中國(guó)家正在更多地建設(shè)起自己的石油化工企業(yè)。