1912年

1912年

特朗布尔[美]首次用管式加热炉和蒸馏塔加工原油 原油即石油,是石油刚开采出来未经提炼或加工的物质。原油加工分为一次加工、二次加工和深度加工等。一次加工指对原油进行脱盐、脱水等预处理和常减压蒸馏,由此使原油组分初步得到分离。二次加工指通过催化裂化、催化重整、加氢精制、加氢裂化等将分子量较大的群体变成较小的群体。19世纪20年代,原油蒸馏采用釜式蒸馏法,即将原油间歇地送入蒸馏釜,在釜中加热获得煤油。19世纪80年代,随着原油加工量逐渐增加,人们将4~10个蒸馏釜串联起来,连续送入原油,该方法被称为连续釜式蒸馏。1912年,美国人特朗布尔(Trumble,M.T.)首次采用管式加热炉(直接受热或加热设备,它包括辐射室、对流室、燃烧器、通风系统和余热回收系统等)和蒸馏塔(包括粗馏塔和精馏塔)进行原油蒸馏,形成了现代化原油蒸馏装置的雏形,原油加工能力大大提高。以后,原油蒸馏沿着扩大处理能力和提高设备效率的方向发展,逐渐制造出现代化大型装置。

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原油蒸馏塔剖面示意图

格里斯海姆电子公司[德]生产冰染染料 冰染染料又称显色染料,它是色酚钠盐溶液和色基重氮盐溶液在纤维上耦合而生成的不溶性偶氮染料。其原理是:先将织物浸入耦合组分溶液(色酚)中,然后,再浸入到用冰冷却的重氮组分溶液(色基)中,染料在织物上发生直接耦合反应而被染色。由于染色过程中需用冰维持低温,因此被称为冰染染料。冰染染料对棉纤维的附着力强、色泽鲜明、色谱范围宽、合成路线简单迅速。1880年,英国人托马斯(Thomas)和霍利德(Holliday,R.)将乙萘酚钠盐溶液浸在棉布上,然后用乙萘胺重氮盐显色,在棉纤维上染得红色。1911年,德国化学家温特尔(Winther,A.)和齐切尔(Zitscher,A.Z.)进一步发现,2-萘酚-3-甲酰芳胺具有更好的坚牢度。1912年,德国格里斯海姆(Griesheim)电子公司生产色酚AS(2-羟基-3-萘甲酰基苯胺),并使之形成一个系列,称为色酚(AS)系产品,不但丰富了冰染染料的种类,还为有机颜料生产开辟了途径。

巴登苯胺纯碱公司[德]用水煤气制造氢气 生产氢气的工业方法主要有电解法,此外还有烃类裂解法、烃类蒸气转化法等。电解法主要是通过电解水获得氢气和氧气;电解食盐溶液制取氯气、烧碱,并得出副产品——氢气。电解法虽然能够制取氢气,但耗电量很高:每生产一立方米的氢气,耗电量达21.6~25.2MJ。1912年,巴登苯胺纯碱公司用水煤气制造氢气,替代了原先耗电巨大的电解法。水煤气反应的过程是:碳(焦炭)和水蒸气在高温下产生一氧化碳和氢气(50%),一氧化碳再次与水反应产生二氧化碳和氢气,然后用水洗去二氧化碳即得高纯氢气。水煤气反应是一种吸热反应,需要交替通入空气和水蒸气以维持反应温度。实际生产中,水煤气生产设备与发生炉煤气生产设备配合使用,再与其他工艺(如脱硫)以及最终与合成氨设备联合运转,真正形成了合成氨的低成本工业化生产。1926年,法本公司又采用使褐煤直接气化的温克勒沸腾床煤气发生炉,进一步降低了成本。

莫特[英]发现炭黑对橡胶的补强作用 炭黑又名碳黑,是一种无定形碳,是含碳物质在空气不足的条件下,经过不完全燃烧或受热分解而得的产物。它按其性能可分为补强炭黑、导电炭黑、耐磨炭黑等,用于制造油墨、油漆和橡胶的补强剂。1821年,人们在北美地区首次用天然气为原料生产炭黑。1823年,英国人麦金托什(Macintosh,C.)在英国建立了第一家防水胶布工厂。在同一时期,英国人汉考克(Hancock,T.)发现橡胶通过两个转动滚筒的缝隙反复加工,可以降低弹性,提高塑性,奠定了橡胶加工的基础。1839年,美国人固特异(Goodyear,C.)发现橡胶与硫黄共热可以大大增加橡胶的弹性,不再受热发黏,从而使橡胶具备良好的使用性能。1872年,美国首先以天然气为原料用槽法生产炭黑。1912年,莫特(Mott,S.C.)发现炭黑能够增加橡胶的耐磨损力和强度。1937年,斯诺(Snow,R.D.)研究高效的炭黑生产方法。后来,克雷奇(Krech,J.C.)致力于从液态烃生产炭黑,开发了油炉法工艺。1941年,试产出第一批油炉黑。1943年,美国建成了世界上第一座工业化规模的油炉黑工厂。油炉法是效率最高、经济效益最好的炭黑生产方法。莫特的发现不仅推动了橡胶工业的发展,同时促成了炭黑规模制造的起步。

奥斯特洛梅斯连斯基[俄]首次合成聚氯乙烯 聚氯乙烯英文简称PVC,是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发剂,或在光和热的作用下,按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。1835年,美国化学家勒尼奥(Regnault,Henri Victor 1810—1878)研究发现,用日光照射氯乙烯生成一种白色固体,即聚氯乙烯。1872年,德国化学家鲍曼(Baumann,Eugen 1846—1896)发现这种白色固体粉末具有抗酸、抗热、坚硬、不易磨损等性能,但他不知道这就是聚氯乙烯。1912年,俄罗斯化学家奥斯特洛梅斯连斯基(Осгромысленский,Иван Иванович 1880—1939)首次在实验室合成了聚氯乙烯,并申请了专利。他在专利中描述聚氯乙烯只能在熔融下与其分解的伴生物一起加工,作为硬质橡胶、杜仲胶和赛璐珞等材料的坚固替代物。1912—1915年,德国格里斯海姆电子(Griesheim Elektron)公司的化学家克拉特(Klatte,Fritz)制造出了聚氯乙烯增塑剂并获得了专利,但仍没有解决聚氯乙烯的加工问题,因为聚氯乙烯坚硬、有脆性、不易加工,不易开发出合适产品。1914年,人们发现通过有机过氧化物能加速氯乙烯的聚合。1926年,美国古德里奇(Goodrich,B.F.)公司化学家西蒙(Semon,W.L.1898—1999)合成了PVC并在美国申请了专利。同年,他和古德里奇公司还开发了利用加入各种助剂塑化PVC的方法,实现了聚氯乙烯的商业化应用。1928年,德国法本公司、美国杜邦公司和美国联合碳化物公司研究发现,聚氯乙烯与聚乙酸乙烯酯共同聚合,可以降低加工温度。1931年,德国法本公司采用乳液聚合法实现聚氯乙烯的工业化生产。1933年,美国科学家西蒙(Semon,W.L.)提出用高沸点溶剂和磷酸三甲酚酯与聚氯乙烯加热混合,可加工成软聚氯乙烯制品,真正实现了聚氯乙烯的实用化。1936年,英国卜内门化学工业公司、美国联合碳化物公司及美国固特里奇化学公司几乎同时开发出了氯乙烯的悬浮聚合及PVC的加工应用。1956年,法国圣戈邦公司开发了本体聚合法,简化了生产工艺,降低了能耗。同年,中国自行设计的PVC生产装置在辽宁锦西化工厂进行试生产,并于1958年正式投产。

魏茨曼[英]用发酵法生产丙酮、丁醇 1861年,法国微生物学家巴斯德(Pasteur,Louis 1822—1895)发现细菌可以产生丁醇。1872年(也说是1852年),法国科学家孚兹(Wurtz,Charles-Adolphe 1817—1884)从发酵过程制酒精所得的杂醇油中发现了正丁醇。1912年,英国科学家哈伊姆·魏茨曼(Weizmann,Chaim Azriel 1874—1952)分离出了丙酮丁醇梭杆菌,并知道它可发酵淀粉产生丁醇、丙酮和乙醇,他被认为是“现代工业发酵技术之父”。1913年,英国斯特兰奇-格拉哈姆(Strange-Graham)公司首次以玉米为原料经发酵过程生产丙酮,其主要副产物是正丁醇。具体发酵工艺是:以谷物(玉米、玉米芯、黑麦、小麦)淀粉为原料,加水混合成醪液,经蒸煮杀菌,加入纯丙酮丁醇菌,在36~37℃的温度下进行发酵,产物为乙醇、正丁醇和丙酮(比例约6∶3∶1)。以后,由于正丁醇需求量增加,发酵工厂改以生产正丁醇为主,丙酮和乙醇作为副产物。1918年,美国建成了世界上第一个商业化生产厂。第二次世界大战期间,德国鲁尔化学(Ruhrchemie)公司用丙烯羰基合成法生产正丁醇。20世纪50年代,科学家们又发明了用丙烯羰基和乙醇醛合成正丁醇的方法。此外,他们还发明了通过乙烯制高级脂肪醇进而制造正丁醇的方法。