天津是国内石油石化产业排头兵,又有着得天独厚的区位优势。天津地处渤海湾,南有胜利油田,毗邻辽河油田、渤海油田等主要产油基地,是产业链上不可或缺的一环。天津传统的工业基础以及油气资源,成为其发展石油化工产业的基础,石化产业也已经成为天津经济发展的重要支撑。
天津是中国现代化学工业的发源地,这一荣誉称号来源于1917年著名爱国实业家范旭东先生和世界著名科学家侯德榜、著名企业家李烛尘等人共同在天津创建的永利制碱厂,即今天的天津碱厂,它是中国制碱工业的摇篮和近代化学工业的发源地,见证了中国百年化工的发展历程。经过近百年的发展变迁,今日的天津碱厂己跻身于世界碱业的先进行列。
揭开索尔维制碱法的神秘面纱
1862年,比利时化学家索尔维实现了氨碱法的工业化。这种新方法由于具有能连续生产,产量大、质量高、省劳动力、废物容易处理、成本低廉等优势,成为当时纯碱生产的主打工艺。掌握索尔维制碱法的公司为了独享此项技术成果,采取了严密的保密措施。很多技术专家想探索此项技术秘密,大都以失败告终。不料这一秘密竟被一个中国人摸索出来了,这个人就是侯德榜。
侯德榜1890年8月9日生于福建闽侯,1974年8月26日卒于北京。早年考入清华大学留学预备学堂高等科。1913年赴美国留学。1916年毕业于美国麻省理工学院化工专业,获学士学位。1919年获美国哥伦比亚大学制革硕士学位。1921年获博士学位。
1921年10月侯德榜回国后,出任范旭东创办的永利碱业公司的技师长(即总工程师)。经过努力,1924年8月13日永利碱厂正式投产。1926年,永利碱厂生产的红三角牌纯碱在美国费城举办的万国博览会上荣获了金质奖章。
创制中国的“侯式制碱法”
1937年日本发动侵华战争,侯德榜把工厂迁到四川,新建永利川西化工厂。由于原料差异,侯德榜决定不用索尔维制碱法,而另辟新路。
侯德榜带领技术人员进行了500多次试验,分析了2000多个样品,逐步探索出制碱新方法:由合成氨厂提供氨和二氧化碳,以食盐为原料生产纯碱和氯化铵。将氨通入饱和盐水中,制成氨盐水,加入碳(酸)化塔中,同时通入二氧化碳在塔内进行碳酸化反应,生成碳酸氢钠,煅烧后得到纯碱产品。分离碳酸氢钠后的母液富含氯化铵,经过加氨、降温(至10~15℃)冷却析出一部分氯化铵结晶,再加入固体食盐进行盐析,可使绝大部分氯化铵结晶析出,经过滤、分离、干燥,并加入抗结块剂,即得产品氯化铵。残留氯化钠的母液送回盐水精制系统循环使用。此法是氨碱法的重大改革,利用合成氨系统排出的二氧化碳,可以省去庞大、耗能的石灰窑,也可以取消氨碱法中所用的蒸馏设备,同时获得两种工农业需要的产品——纯碱和氯化铵。这一制碱新方法被命名为“联合制碱法”,使盐的利用率从70%提高到96%。此外,污染环境的废物氯化钙成为对农作物有用的化肥——氯化铵,还可以减少1/3设备,其优越性大大超越了索尔维制碱法,从而开创了世界制碱工业的新纪元。1943年,中国化学工程师学会一致同意将这一新的联合制碱法命名为“侯氏联合制碱法”,又称侯氏制碱法、循环制碱法或双产品法。
中国化学工业的奠基人
三酸二碱是化学工业的基本原料,在纯碱生产稳定后,侯德榜开始计划设计建立一个能同时生产氨、硫酸、硝酸和硫酸铵的硫酸铵厂。
硫酸铵厂的设备来自多个国家,部分是国产的,能够全部配套非常不容易。正如他自己说的:“要当一员称职的化学工程师,至少对机电、建筑要内行。”他在给友人的一封信中曾写道:这些事,“无一不令人烦闷,设非隐忍顺应,将一切办好,万一功亏一篑,使国人从此不敢再谈化学工程,则吾等成为中国之罪人。吾人今日只有前进,赴汤蹈火,亦所弗顾,其实目前一切困难,在事前早已见及,故向来未抱丝毫乐观,只知责任所在,拼命为之而已。”
1957年,为发展我国的小化肥工业,侯德榜倡议用碳化法制取碳酸氢铵,他亲自带队到上海化工研究院,与技术人员一道,使碳化法氮肥生产新流程获得成功,侯德榜是首席发明人。当时的这种小氮肥厂,对我国农业生产做出了不可磨灭的贡献。
天津石油和化学工业再续辉煌
经过近百年的发展,我国的石化产业从无到有,直至今日已令世界瞩目。2011年,中国石油和化学工业产值首次突破10万亿大关,位居世界第二;化学工业产值达到了6.62万亿元,位居世界第一;中国石油和化学工业已经站在国际化发展的新起点上,面临着难得的发展和国际合作新机遇。
天津是中国现代化学工业的发源地,石化产业也已经成为天津经济发展的重要支撑。2010年天津市产业总产值4000亿元,而石化产业的利税总额达到800亿元。天津石油化工产业基地已形成了从石油天然气勘探开采、原油加工、乙烯、有机化工原料、合成树脂、合成纤维到下游深加工产品的完整产业体系。天津石化产业规模、产品结构和技术水平均走在全国前列。回首往昔,作为中国化学工业的发源地,天津如今已成为我国的石化产业发展排头兵。
据悉,由中国石油和化学工业联合会与天津市人民政府联合主办,中国贸促会化工行业分会、中国化工信息中心共同承办的“2012(第十一届)中国国际化工展览会”(ICIF China 2012),将于2012年9月10 日至12 日在天津滨海国际会展中心重装亮相,世界石油和化学工业聚焦天津,为环渤海地区及北方石化行业的发展推波助澜!