概述
從20世紀(jì)初至戰(zhàn)后的60~70年代,這是化學(xué)工業(yè)真正成為大規(guī)模生產(chǎn)的主要階段,一些主要領(lǐng)域都是在這一時期形成的.和石油化工得到了發(fā)展,進(jìn)行了開發(fā),逐漸興起.這個時期之初,英國和美國的等人提出的概念,奠定了化學(xué)工程的基礎(chǔ).它推動了生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,無論是裝置規(guī)模,或產(chǎn)品產(chǎn)量都增長很快.
合成氨
20世紀(jì)初期異軍突起,用物理化學(xué)的反應(yīng)平衡理論,提出氮氣和氫氣直接合成氨的催化方法,以及原料氣與產(chǎn)品分離后,經(jīng)補(bǔ)充再循環(huán)的設(shè)想,進(jìn)一步解決了設(shè)備問題.因而使德國能在第一次世界大戰(zhàn)時建立第一個由氨生產(chǎn)的工廠,以應(yīng)戰(zhàn)爭之需.合成氨原用焦炭為原料,40年代以后改為石油或天然氣,使化學(xué)工業(yè)與石油工業(yè)兩大部門更密切地聯(lián)系起來,合理地利用原料和能量.
石油化工
1920年美國用生產(chǎn),這是大規(guī)模發(fā)展石油化工的開端.1939年美國標(biāo)準(zhǔn)油公司開發(fā)了臨氫催化重整過程,這成為芳烴的重要來源.1941年美國建成第一套以為原料用制乙烯的裝置.在第二次世界大戰(zhàn)以后,由于化工產(chǎn)品市場不斷擴(kuò)大,石油可提供大量廉價有機(jī)化工原料,同時由于化工生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,逐步形成石油化工.甚至不產(chǎn)石油的地區(qū),如西歐,日本等也以原油為原料,發(fā)展石油化工.同一原料或同一產(chǎn)品,各化工企業(yè)卻有不同的工藝路線或不同催化劑.由于基本有機(jī)原料及高分子材料單體都以石油化工為原料,所以人們以乙烯的產(chǎn)量作為衡量有機(jī)化工的標(biāo)志.80年代,90%以上的有機(jī)化工產(chǎn)品,來自石油化工.例如,等,過去以電石乙炔為原料,這時改用氧氯化法以乙烯生產(chǎn)氯乙烯,用丙烯氨氧化(見)法以生產(chǎn)丙烯腈.1951年,以天然氣為原料,用蒸汽轉(zhuǎn)化法得到一氧化碳及氫,使得到重視。
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。初期依附于石油煉制工業(yè),后來逐步形成一個獨立的工業(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,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)國家的重要基干工業(yè)。
初創(chuàng)時期: 隨著石油煉制工業(yè)的興起,產(chǎn)生了越來越多的煉廠氣。1917年美國C.埃利斯用煉廠氣中的丙烯合成了異丙醇。1920年,美國新澤西標(biāo)準(zhǔn)油公司采用此法進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。這是第一個石油化學(xué)品,它標(biāo)志著石油化工發(fā)展的開始。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以裂解乙烯為原料的石油化工廠。在20~30年代,美國石油化學(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年開始將聚酰胺纖維(尼龍)投入市場。表面活性劑烷基硫酸伯醇酯出現(xiàn)。這些原來由煤和農(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,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)展使美國的乙烯消費量由1930年的14kt增加到1940年的120kt。