Industria química industria química moderna
La industria petroquímica es una industria química que utiliza el petróleo como materia prima y surgió en la década de 1920. Originado en los Estados Unidos. Inicialmente adscrita a la industria del refinado de petróleo, poco a poco formó un sistema industrial independiente. Se desarrolló rápidamente antes y después de la Segunda Guerra Mundial, seguida de cerca por Europa en la década de 1950, y se expandió aún más a Japón y otros países del mundo en la década de 1960, provocando cambios tremendos en la estructura de producción y el sistema de materias primas de la industria química mundial. Se producen muchos productos químicos, desde carbón hasta petróleo y gas natural, y constantemente surgen nuevas tecnologías y productos en la industria petroquímica. A principios de la década de 1970, la industria petroquímica estadounidense producía miles de productos petroquímicos. En la actualidad, la industria petroquímica se ha convertido en un importante pilar de la industria en varios países industriales.
En los primeros días: con el auge de la industria de refinación de petróleo, se producía cada vez más gas de refinería. En 1917, C. Ellis de Estados Unidos sintetizó alcohol isopropílico a partir de propileno en gas de refinería. En 1920, la Standard Oil Company de Nueva Jersey en Estados Unidos adoptó este método para la producción industrial. Esta fue la primera petroquímica y marcó el comienzo del desarrollo petroquímico. En 1919, Union Carbide Company estudió el método de craqueo de etano y propano para producir etileno, y luego Linde Air Products realizó la separación del etileno del gas craqueado y lo procesó para convertirlo en productos químicos. 1923 Union Carbide construye la primera planta petroquímica para descomponer etileno como materia prima en Charleston, Virginia Occidental. En las décadas de 1920 y 1930, la industria petroquímica estadounidense producía sustancias químicas principalmente a partir de monoolefinas. Como la hidratación del propileno para producir alcohol isopropílico, la deshidrogenación para producir acetona, el método del ácido hipocloroso para producir óxido de etileno, el propileno para producir óxido de propileno, etc. En la década de 1920, H. Staudinger creó el concepto de compuestos poliméricos; después de que W.H. Carothers descubriera el método de policondensación de la poliamida, DuPont comenzó a comercializar fibra de poliamida (nylon) en 1940. Aparece el éster de alcohol primario de sulfato de alquilo tensioactivo. Estos nuevos productos, originalmente producidos a partir de carbón y productos agrícolas y secundarios, han estimulado en gran medida el desarrollo de la industria petroquímica y creado nuevas condiciones técnicas para que estos campos pasen a materias primas petroleras. En este momento, la industria del refinado de petróleo también tuvo nuevos desarrollos. El desarrollo de la tecnología de craqueo catalítico en 1936 proporcionó más materias primas de olefinas de bajo peso molecular para la industria petroquímica. Estos acontecimientos aumentaron el consumo de etileno en Estados Unidos de 14 kt en 1930 a 120 kt en 1940.
Promoción en tiempos de guerra: Desde vísperas de la Segunda Guerra Mundial hasta finales de la década de 1940, la industria petroquímica estadounidense logró grandes avances en la producción de productos aromáticos y caucho sintético y otros materiales poliméricos. La demanda de caucho durante la guerra promovió el rápido desarrollo de tecnologías de producción de caucho sintético como el estireno-butadieno y el nitrilo. En 1941, Dow Chemical Company separó el butadieno de los productos de craqueo de hidrocarburos como monómero para caucho sintético; en 1943, se construyó una unidad de producción a gran escala para la deshidrogenación catalítica de buteno a butadieno; La producción de caucho sintético en EE. UU. alcanzó 670 kt de 65438 a 0945. Para satisfacer la gran demanda de materia prima de TNT (tolueno) durante la guerra, en 1941, Estados Unidos desarrolló con éxito un nuevo proceso para producir hidrocarburos aromáticos a partir de fracciones ligeras del petróleo, abriendo nuevas fuentes de importantes hidrocarburos aromáticos como el benceno, tolueno y xileno (antes, los hidrocarburos aromáticos procedían principalmente del proceso de coquización del carbón).
En ese momento, el reformado catalítico producía más de la mitad del tolueno necesario en Estados Unidos. En 1943, DuPont y Union Carbide de Estados Unidos aplicaron la tecnología de la Bremen Chemical Industry Company del Reino Unido para construir plantas de polietileno. Del 65438 al 0946, la Shell Chemical Company de Estados Unidos comenzó a producir una serie de cloruro de propileno; Productos que utilizan oxidación a alta temperatura. En 1948, la American Standard Oil Company trasplantó tecnología alemana para producir alcohol de ocho carbonos mediante hidroformilación (ver oxosíntesis), en 1949 se puso en producción la síntesis directa de alcohol a partir de etileno; Con el continuo desarrollo de la industria petroquímica, la producción de etileno en Estados Unidos aumentó a 680 kt en 1950, con más de 100 productos petroquímicos importantes que representaban el 60% de los productos químicos orgánicos (sólo el 5% en 1940).
Desarrollo vigoroso: desde la década de 1950, la economía mundial ha pasado de la recuperación de posguerra al desarrollo. Con el rápido desarrollo del caucho sintético, los plásticos, las fibras sintéticas y otros materiales, la industria petroquímica ha recibido amplia atención en Europa, Japón y otras partes del mundo. En el desarrollo de la química de polímeros, Europa desarrolló con éxito algunas nuevas tecnologías clave en la década de 1950. Por ejemplo, en 1953, el químico federal alemán K. Ziegler desarrolló con éxito un nuevo sistema catalizador para la producción de polietileno mediante un método de baja presión y rápidamente lo puso en producción industrial. En 1955, Buniemen Chemical Company construyó una planta de producción de fibra de poliéster a gran escala; en 1954, el químico italiano G. Nata desarrolló aún más el catalizador Ziegler, sintetizó polipropileno isotáctico y lo puso en producción industrial en 1957. También ha habido grandes avances en otras áreas. En 1957, la Standard Oil Company de Ohio desarrolló con éxito un catalizador para la amoxidación de propileno a acrilonitrilo y lo puso en producción en 1960. En 1957, se logró con éxito la oxidación directa de etileno a acetaldehído y en 1960 se construyó una instalación de producción a gran escala. En la década de 1960 se pusieron en producción importantes productos químicos como la oxidación de etileno a acetato de vinilo y la oxicloración de etileno a cloruro de vinilo. Con el desarrollo continuo de nuevas tecnologías petroquímicas, los productos a granel a partir de carburo de calcio y acetileno se han transferido a la ruta de materias primas petroquímicas. Durante este período, Japón y la Unión Soviética también comenzaron a construir industrias petroquímicas. Japón se ha desarrollado rápidamente y su tecnología de producción petroquímica ha alcanzado el nivel internacionalmente avanzado en sólo una docena de años. La Unión Soviética ha logrado logros destacados en la producción de caucho sintético, amoníaco sintético y proteínas del petróleo.
Las nuevas tecnologías en la industria petroquímica, especialmente los logros de los materiales sintéticos, han aumentado considerablemente la demanda de materias primas en la producción y promovido el rápido desarrollo de las tecnologías de craqueo de hidrocarburos y separación de gases craqueados. Durante este período, se llevó a cabo un extenso trabajo de exploración en torno a varios tipos de métodos de craqueo y se desarrollaron una variedad de hornos de craqueo tubulares y procesos de separación de gases de craqueo, que aumentaron considerablemente el rendimiento de etileno y redujeron el consumo de energía. Debido a la falta de recursos de petróleo y gas natural, los países de Europa occidental y Japón utilizaron nafta de Oriente Medio como materia prima de craqueo. Sobre esta base, establecieron unidades de producción de etileno a gran escala y lograron grandes avances en el desarrollo de la industria petroquímica. En este punto, la escala de producción de la industria petroquímica se ha ampliado considerablemente. Como producto representativo de la industria petroquímica, la producción mundial de etileno alcanzó 35,8 Mt en 1980, una cifra récord. Después de 1960, se aceleró la transformación de materias primas para la síntesis orgánica del carbón al petróleo y al gas natural (ver tabla).
Nueva etapa: en la década de 1970, los precios internacionales del petróleo aumentaron dos veces, los precios de la materia prima de etileno aumentaron bruscamente, los costos de producción de los productos aumentaron y la industria petroquímica enfrentó un enorme impacto. Estados Unidos, Japón y los principales países productores de etileno de Europa occidental han tomado medidas para cerrar algunos dispositivos de producción, reducir adecuadamente la tasa de operación de los dispositivos, ahorrar el consumo de energía de producción, utilizar integralmente los subproductos y llevar a cabo un procesamiento profundo. Al mismo tiempo, la industria petroquímica mundial también ha experimentado nuevos cambios. En el mundo existen aproximadamente 65.438.000 complejos petroquímicos, que utilizan aproximadamente el 8,4% del petróleo crudo y el 65.438% del gas natural. La mayoría de estas empresas se han internacionalizado y se están construyendo en un número cada vez mayor de países en desarrollo ricos en recursos de petróleo y gas.
El caucho natural, un material estratégico, se produce en zonas tropicales, pero muchos cauchos sintéticos, como el caucho de butadieno, caucho de butilo, caucho de cloropreno, caucho de nitrilo, caucho de isopreno y caucho de etileno-propileno, están todos desarrollados. a través del océano y cada uno tiene diferentes propiedades y usos. Por otro lado, en 1937, Estados Unidos sintetizó con éxito el nailon 66 (ver) y utilizó el hilado por fusión debido a su buena resistencia.
La fibra acrílica y otros productos se han puesto en producción uno tras otro. Dado que la industria petroquímica garantiza sus materias primas, ha ido ocupando gradualmente la mayor parte del mercado de fibras naturales y artificiales. En los plásticos, las resinas termoendurecibles, como las resinas alquídicas, se producen después de las resinas fenólicas. Después de los años 30, siguieron apareciendo variedades, por ejemplo, era la variedad más grande entre los plásticos y en aquella época era un excelente material aislante. En 1939 se utilizó alto voltaje para cables submarinos y radares, polietileno de bajo voltaje y polipropileno isotáctico. Los catalizadores Ziegler-Natta han abierto una amplia gama de aplicaciones para plásticos civiles y son una contribución importante a la industria química de polímeros. Durante este periodo también aparecieron materiales resistentes a las altas temperaturas y a la corrosión, como el politetrafluoroetileno, conocido como el rey de los plásticos. Después de la Segunda Guerra Mundial, una parte también se utilizó en la industria del automóvil como material de construcción y de embalaje, y poco a poco se convirtió en una variedad importante de plásticos. La química fina es el término general para la industria que produce productos químicos finos, denominada "química fina". El significado de la química fina todavía se debate en el extranjero. Todos los productos químicos con las siguientes características se denominan generalmente productos químicos finos, a saber:
1. Variedad
2. Producción pequeña, en su mayoría producción intermitente;
3. Función o uso final;
4. Muchos son productos compuestos y la tecnología, como la fórmula, determina el rendimiento del producto;
5. 6. Productos sólidos, la mayoría de los cuales se venden con nombres comerciales;
7. Intensos en tecnología, que requieren un desarrollo tecnológico continuo de nuevos productos e investigación sobre tecnologías de aplicación, y énfasis en servicios técnicos;
8. Inversión en equipamiento
9. Alta tasa de valor añadido.
El alcance de los productos químicos finos no es consistente en todos los países. Generalmente se puede resumir en: medicamentos, pesticidas, colorantes sintéticos, químicos orgánicos, químicos inorgánicos, pinturas, perfumes y saborizantes, cosméticos y artículos de tocador, jabones y detergentes sintéticos, surfactantes, tintas de impresión y sus auxiliares, adhesivos, agentes, materiales fotosensibles, magnéticos. materiales, catalizadores, reactivos, agentes de tratamiento de agua y floculantes poliméricos, auxiliares de fabricación de papel, auxiliares de cuero, auxiliares de materiales sintéticos, agentes de impresión y teñido de textiles y agentes de acabado, aditivos alimentarios. Productos químicos para yacimientos petrolíferos, aditivos y auxiliares de refinación de petróleo, aditivos para cemento, agentes de flotación mineral, productos químicos para fundición, tratamientos de superficies metálicas, lubricantes sintéticos y aditivos para lubricantes, productos químicos para automóviles, desodorantes aromáticos, biocidas industriales, productos químicos y materiales electrónicos, materiales poliméricos funcionales, productos bioquímicos, análisis de fórmulas de agentes de limpieza industriales, análisis de fórmulas de agentes de limpieza comerciales, análisis de fórmulas de agentes de limpieza civiles y otros negocios, y domina la mejor tecnología de análisis de fórmulas de agentes de limpieza en más de 40 industrias y sectores.
Encender alimentos cocinados es un gran progreso en la historia de la humanidad; desde la fabricación de venenos, la elaboración de vino, la elaboración de vinagre, la alfarería, la fabricación de ladrillos, la fundición de cobre y hierro, la fabricación de aceite de cocina y pintura, la impresión y teñido de textiles, Fabricación e impresión de papel, etc., han pasado cientos de miles de años. La acumulación de estas habilidades creó un valioso legado desde la antigüedad hasta la Edad Media y sentó las bases para la formación de la industria química. (Ver Historia del Desarrollo de la Industria Química)
En este sentido se han inventado los tintes reactivos, combinando tintes con fibras mediante enlaces químicos. Las fibras sintéticas y sus tejidos mezclados requieren nuevos tintes, como tintes dispersos reactivos para tejidos de poliéster, acrílico y mezclas de poliéster y algodón. Además, también existen colorantes especiales para láseres, cristales líquidos, microscopios, etc. En términos de pesticidas, después de que P.H. Miller de Suiza inventara el primer pesticida organoclorado en la década de 1940, desarrolló una serie de organoclorados y organofosforados con las siguientes propiedades. Succión interna y otros efectos especiales. Posteriormente se requirieron pesticidas de alta eficiencia, baja toxicidad o sin residuos, como los pesticidas sintéticos biónicos. Se desarrolló rápidamente en la década de 1960 y aparecieron algunas variedades con mejor rendimiento, como los herbicidas de piridina y los fungicidas de bencimidazol. Además, existen pesticidas antibióticos (ver), como la Jinggangmicina desarrollada en mi país en 1976, que se utiliza para resistir la plaga de la vaina del arroz. En medicina, después de 1910, Francia fabricó 606 preparados de arsénico (un fármaco específico para curar a Samui) y posteriormente mejoró su estructura hasta fabricar 914. En la década de 1930, los análogos y los esteroides mostraron efectos especiales. En 1928, el descubrimiento británico abrió un nuevo campo de antibióticos. Medicamentos psiquiátricos y píldoras anticonceptivas. Además, se encuentran disponibles algunos medicamentos de diagnóstico especiales. En lugar de pinturas naturales tradicionales, utilice resinas alquídicas, resinas acrílicas, etc. , para satisfacer las necesidades de recubrimiento avanzado en la industria automotriz.
Después de la Segunda Guerra Mundial, el látex de estireno-butadieno se convirtió en recubrimientos a base de agua y se convirtió en una variedad importante de recubrimientos arquitectónicos. Se utilizan nuevas tecnologías como la pulverización sin aire a alta presión, la pulverización electrostática, el recubrimiento electroforético, el recubrimiento electroforético catódico y el fotopolimerización (ver).