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石化知识普及:不可不知的“碳二家族”
来源:战略发展部日期:2016年09月05日
  

石油主要是由各种含碳原子数量不同的有机物组成的混合体。而含两个碳原子的有机物是其重要组成部分,当然也可以通过多碳原子的石油有机物炼化获得含两个碳原子有机物,即是我们所谓的“碳二家族”。

石油中炼化产品中的碳二系列产品主要是指由乙烯为基本原料,通过各种加工得到的一系列化工产品。作为基础原料,乙烯是世界上产量最大的化工产品之一,其产量已经成为衡量一个国家化学工业发展程度的重要指标,由此可以看出乙烯及其加工而得到的碳二系列化工产品在国民经济中的重要地位。众所周知,乙烯是植物催熟剂,可以促进果实成熟。其实在果实成熟时期,其自身也会大量合成乙烯促进果实成熟。通常市面上卖的果实催熟产品是乙烯利,乙烯利本身没有催熟作用,分解成乙烯后进而发挥催熟作用,因其易于存储和运输,所以广泛流通开来。

  
 

乙烯,作为碳二系列石化产品的基本原料,在国民经济中的用途远远不止于果实催熟剂。乙烯主要来源于石油炼制,经石油炼制生产的乙烯原料通过合成主要被加工成聚乙烯、聚醋酸乙烯、乙丙橡胶、环氧乙烷及下游产品等。

聚乙烯由乙烯单体通过聚合反应而得,不仅无臭无毒,具有良好的耐低温性能,而且化学稳定性好,能耐大多数酸碱的腐蚀,电绝缘性能优良,是合成树脂中产量最大的品种,广泛应用于生活的各个方面。除了工业生产中用于制造管材、注射成型制品、电线包裹层、工业塑料等材料外,我们日常生活中使用的塑料扫帚、垃圾袋、食品袋、保鲜膜、浴花、整理箱和一次性鞋套等,均可由聚乙烯材料加工而成

  
  

除聚乙烯以外,聚醋酸乙烯在生活中也很常见。我们日常生活中穿的凉鞋、手机外壳、汽车的部分零件等均是由聚醋酸乙烯材料加工而成。

由乙烯加工而成的乙丙橡胶,耐老化、电绝缘性能和耐臭氧性能突出,耐磨性、弹性耐油性良好,不但可以制造轮胎侧胶条和内胎以及某些汽车的零部件,还可以制造电线、电缆包皮及高压、超高压绝缘材料和鞋等一些用品。

  
  

乙烯环氧化制成的环氧乙烷及进一步加工合成的各种化学品,广泛应用于包括医药、农药、燃料、功能材料、日用化学品和工业化学品等;表面活性剂便是其中的一种,其存在于我们日常生活中使用的一切洗涤用品中,包括物品洗涤用品和个人卫生洗涤用品。环氧乙烷经过聚合可以制成聚乙二醇,聚乙二醇是制备非离子表面活性剂的重要原料。而非离子表面活性剂水溶性好,去污性能强,易降解,性能温和,对衣物物品、人体皮肤无害,我们日常生活中使用的洗发水、沐浴露、化妆品等大多都使用了非离子表面活性剂作为乳化剂。仔细观察家庭中使用的洗涤用品配方,可以发现其中大部分聚醚类组分就是以环氧乙烷聚合而成的聚乙二醇醚类化合物加工而成的。

  

由此可见,以乙烯为基本原料,通过各种化学转化制成许多系列的碳二化学品,涉及各个领域以及生活的方方面面。

碳二系列产品中还有两名重要成员:乙烷、乙炔。乙烷可以燃烧,天然气中就含有5%-10%的乙烷,其含量仅次于甲烷。但乙烷还有更重要的用途,制备乙烯、氯乙烯、氯乙烷、冷冻剂等。乙炔,俗称风煤、电石器或电土,它不仅可以加工成各种化工原料和化工产品由于乙炔燃烧产生的热量高,其火焰可将许多金属溶化,因此它可广泛用于金属焊接

  

总而言之,碳二产业作为化学化工行业的一个重要分支,在国民经济建设和人民群众日常生活中具有不可或缺的作用,“碳二家族”在石油化工产业中的地位可见一斑。

目前,大亚湾石化区落户企业-中海壳牌石油化工有限公司就是生产“碳二家族”乙烯的著名企业。中海壳牌乙烯一期项目达到80万吨/年乙烯和相关石化和石油产品,投资额达到了43亿美元,于2002年项目开工,2005年12月完工。在此基础上,中海壳牌又进行了项目扩能,增加投资额9.5亿元,扩能15万吨/年乙烯及环氧乙烷和苯乙烯等装置,于2010年5月完成了扩建。2015年12月,中海油和荷兰皇家壳牌再度正式签订协议,荷兰皇家壳牌参与中海油惠州炼化二期项目中的100万吨/年乙烯装置的部分建设和运营,中海壳牌二期在2017年下半年投产后,乙烯产量预计增加100万吨/年,产能将大大增强。到目前为止,中海壳牌在大亚湾石化区年产乙烯和相关石化产品原料195万吨,给当地的经济发展添加了强劲动力,为大亚湾石化区打造世界级石化产业基地作出了巨大贡献!

  

供稿人:宋波