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石油应用

[ 2007-07-13 ] 来源于: 中国化工信息网

  一)人人喜爱的塑料制品
  
  塑料是大家都很熟悉的东西,人们在日常生活中几乎离不开它。塑料杯子,塑料凉鞋,塑料水壶,塑料雨衣,塑料薄膜,以及塑料灯头、开关、电话外壳等等,都是塑料制品。它具有价钱便宜,颜色漂亮,携带方便,轻巧耐用等优点。
  
  塑料除了可用来做生活用品外,在工农业生产和国防工业方面还有极为广泛的用途。如果一辆汽车平均用45公斤塑料,就可以代替100多公斤的金属材料;假如将塑料薄膜用于农业育秧,就可以保证苗床温度,促使早熟,达到增产效果。使用一吨塑料薄膜育秧,可增产十吨粮食。用于生产蔬菜时,可增加产量1~3倍。
  
  塑料是以合成树脂为基本原料,在一定条件下(如温度、压力等),塑制成的一定形状的材料,这种材料能够在常温下保持形状不变。有的塑料制品,除了主要成分是树脂外,还加入一定量的增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等。 塑料既然是以合成树脂为基本原料,那么,什么是合成树脂呢?先举出些实际的东西来说吧,拉胡琴用的松香,这就是一种树脂。松香是从赤松、油松等树皮分泌出的乳液里提炼出来的,这是一种天然树脂。还有常见的桃胶、虫胶、玻琅等也都是天然树脂。这些天然树脂是一种受热软化、冷却变硬的高分子化合物。后来,人们把具有受热软化、冷却变硬这种特性的高分子化合物都称为树脂。近年来,人们主要以石油、天然气、炼厂气等为原料,通过化学方法,合成一种性能比天然树脂更优异的高分子聚合物,这就被人们说成是合成树脂。
  
  根据塑料受热后表现出来的共性,可分成热塑性塑料和热固性塑料两大类。
  
  所谓热塑性塑料,即它在受热时就会变软,甚至成为可流动的粘稠物,这时可将其塑制成一定形状的制品,冷却时保持塑形变硬。如果再加热又可变软,并可改变原来塑形为另一种塑形。如此可反复进行多次。具有这种特性的塑料,就叫热塑性塑料。制成热塑性塑料的合成树脂有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸靡、聚甲醛等。 所谓热固性塑料,它在受热初期变软,具有可塑性,可制成各种形状的制品。继续加热就硬化定形,再加热也不会变软和改变它的形状。例如灯头或电插座等电木制品,就是这类塑料制成的,这些东西,就不能通过回收再加利用。制取热固性塑料的合成树脂有:酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、聚氨脂等。
  
  (二)五彩缤纷的合成纤维
  
  在日常生活中,人们常把许多长度要比其直径大很多倍,并且具有一定柔韧性的纤细物质,统统叫做纤维。在自然界中,诸如从植物生长出来的棉、麻;从动物身上产生出来的蚕丝、羊毛;从矿物中开采出来的石棉等,他们都是天然纤维。近年来,人们主要从石油化工中取得原料来合成这类高分子聚合物,然后再进行抽丝成纤维,这就叫合成纤维。
  
  只有具备形成纤维的必要性能可塑性、延展性、弹性、韧性、高强度等的高聚物,才能制成纤维。这类高聚物叫做成纤高聚物。为了得到像蚕吐丝时所需的粘液,就要通过加热,使成纤高聚物溶融成粘液,或用溶剂将高聚物溶解叹具有一定粘度的溶液,然后让粘液从一个像蚕小嘴一样的喷丝头小孔中成细流喷出,并在空气或水中冷却凝固成丝。再通过一系列加工处理,就得到了合成纤维产品。目前市场上合成纤维品种很多,小品种除外尚有30种以上。从它们的性能、用途和工业水平等方面来看,发展最大的有锦纶、涤纶、脂纶、丙纶、维纶、氯纶等六种。前三者产量几乎占合成纤维总产量的90%。
  
  (三)工农业与国防工业的重要靠山----合成橡胶
  
  天然橡胶的生产受到地区和气候条件的限制,己不能满足目益发展的需要,合成橡胶就必然蓬勃地发展起来了。
  
  人类为了制取合成橡胶,首先对橡胶树中流出的乳胶进行了研究,结果发现它的基本成分是异戊二烯,于是人们就开始合成这种成分。终于在1914年第一次合成出具有弹性的材料,叫做甲基橡胶。近几十年来,由于合成橡胶不受天时地理条件的限制,生产效率大大超过天然橡胶,而且合成橡胶的性能在耐油、耐磨、耐高温、耐低温、气密性等方面都较天然橡胶优越。所以目前的产量已大大超过天然橡胶。
  
  合成橡胶所需要的大量原料,如:乙烯、丙烯、丁烯和芳香烃,都可以来自石油化工。先从石油中获得生产合成橡胶的单体,然而通过聚合,也像塑料中的聚合物分子一样,连结成一条很长的“链条”。不过,它不是一条笔直的"链条",而是弯弯曲曲的,既能屈能伸,又能作旋转运动的"链条",这就使合成橡胶单体聚联成具有弹性的大分子固体。
  
  合成橡胶品种繁多,习惯上根据合成橡胶的主要用途,大致分为通用合成橡胶和特种合成橡胶两大类。一般通用橡胶产量较大,主要用来生产各种轮胎,工业用品和生活用品及医疗卫生用品。特种橡胶专门用作在特殊条件下使用的橡胶制品。如:丁脂橡胶主要特点是耐油性好,广泛用于制造各种耐油胶管、油箱、密封垫片等。又如某些含氟橡胶不仅能耐高温,而且不受化学药剂的侵蚀,用这种橡胶制成的各种密封环在摄氏200度腐蚀液中可以经受6万次反复变形,而能保持性能不变。
  
  (四)农田、果园的营养品-------化肥
  
  土地是需要不断补充营养,才能为人们不断地提供粮食、蔬菜、瓜果、棉花等农作物。土地的营养来自肥料。
  
  由于自然界中各种天然的有机肥,例如人畜的粪尿、厩肥、草木灰和各种腐植质等,己越来越满足不了实际农业生产的需求,所以,人们就逐步探索并发展了采取化学的办法来合成肥料,这种肥料就叫化学肥料。简称为化肥。
  
  化肥中以氮肥在农业生产中用量最大,目前世界上各国的化肥生产中,氮肥的生产均占首位。
  
  氮肥的品种很多:常用的有尿素、硫酸铵、硝酸铵、碳酸氢铵和氯化铵。它们都是白色颗粒状晶体,并都易溶于水以便在土壤中被植物根部所吸收。氮是农作物体内蛋白质、核酸和叶绿素的重要组成成分,它能促进作物生长,使茎、叶茂盛,叶色浓绿,促进植物的光合作用而使作物增长。如一斤硫酸铵用于施肥可增产4斤粮食。而尿素比硫铵含氮高2倍以上,肥效更大,并且可以在任何土壤中使用,不破坏土壤。
  
  说起氮化肥的来源,还得从氨讲起。我们常在通风不好的厕所,都会闻到一股刺激性的臭味,这实际上就是在化学上称为氨的气体所发出的气味,氨是氮肥的基本原料。因为氨与硫酸作用,就生成硫酸铵;氨与硝酸作用,就可制得硝酸铵;氨与碳酸作用,就能生成碳酸氢铵;氨与盐酸作用,就能得到氯化铵;氨在一定条件下与二氧化碳作用,就能合成尿素。那么在工业上怎么制取氨呢?
  
  制氨的原料是氮气和氢气。空气中五分之四都是氮气,所以,制氨工业中用的氮气,不言而喻,即可取之于空气。
  
  制氨工业中所需的氢气,可以有许多方法取得。其中以天然气、炼厂气为原料来制取氢,则具有成本低、纯度高等优点。目前我国不少化肥厂就是用这种方法来制取氢气的。人们从“空中取氮”,“油中取氢”后,将它们按要求比例混合,然后,在一定条件下进行化学反应,就可以得到合成氨了。有了氨,就有了氮肥。有了氮肥,也就有了农田增产的保证。
  
  除了以上介绍的产品外,以石油为原料还可以制得染料、农药、医药、洗涤剂、炸药、合成蛋白质以及其它有机合成工业用的原料。
  
  总之,利用现代的石油加工技术,从石油宝库中人们已能获取5000种以上的产品,可以说石油产品已遍及到工业、农业、国防、交通运输和人们日常生活的各个领域中去了。

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