2.2 石油天然气的产品 免费.ppt

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资源描述:
石油、天然气可称之为百宝之源,用途广泛,在工业、农业、文通运输、国防和人们日常生活中到处都有它们的身影。在世界资源宝库中,无论是从总产的价值还是从用途的广泛程度而论,没有任何一种不可再生的资源能与石油、天然气相竞争。石油产品已经渗透到现代社会的方方面面,2.2石油天然气的产品,2.2.1石油炼制产品2.2.2石油化工产品2.2.3石油有机化学与高新技术,2.2石油天然气的产品,煤油汽油柴油润滑油石蜡地蜡沥青石油焦液化石油气,2.2.1石油炼制产品,2.2.1石油炼制产品,煤油,开始煤用来照明,后来用在航空上。上世纪五十年代末,苏联与我国断交,不再给我们提供航空煤油,侯祥麟院士便带领课题组攻下了这个难题。,汽油的抗爆性能是代表汽油档次的一个主要标志,以辛烷值来衡量。所谓辛烷值就是人们一般所说的汽油的牌号值。将抗爆性能较好的组分工业异辛烷的辛烷值定为100,较差的正庚烷的辛烷值定为0,将两者按不同的比例混合,组成标准燃料,用来对比各种汽油的抗爆性。譬如93号汽油表示这种汽油与93的工业异辛烷和7的正庚烷组成的标准燃料的抗爆性相同。从烃类组成看,异构烷烃和芳香烃具有良好的抗爆性;正构烷烃最容易产生爆震。辛烷值越高,表示汽油的抗爆震性能越好,耗油也越省,油价也越高。,2.2.1石油炼制产品,汽油,柴油燃烧性能的一个指标是柴油的十六烷值,它是表示柴油抗爆性。自燃点为205℃的正十六烷是抗爆性很好的柴油机标准燃料,将它的十六烷值定为100;自燃点高达529℃的α-甲基萘是抗爆性很差的柴油机标准燃料,它的十六烷值定为0。与测汽油辛烷值类似,可用标准燃料对比的方法测定柴油的十六烷值。轻柴油的十六烷值要求不低于45。一般正构烷烃链越长,十六烷值越高;高度支链化的异构烷烃、带短侧链的芳烃及双环芳烃的十六烷值都很低。使用十六烷值高的柴油,机器的热功率高,节省燃料。,柴油,2.2.1石油炼制产品,润滑油的作用润滑作用冷却作用冲洗作用密封作用保护作用减振、传递力等作用,2.2.1石油炼制产品,润滑油,很多电器也要用润滑油。在电器里,润滑油已经改了行,起的不再是润滑作用。变压器里要装满润滑油,因为它既能绝缘,又能散热。许多大型的电开关里也要装满润滑油,因为它既能绝缘,又能防止开关启闭的时候产生电火花。在石油一家的成员中,要数润滑油的品种最多。火车车轴用的润滑油,分为“夏用”和“冬用”两种。飞机上用一种特殊的润滑油,它的粘度不受温度剧烈变化的影响。人们还制成各种润滑脂,这就是平常说的“黄油”。,2.2.1石油炼制产品,润滑油,润滑油分类,,,,,,,内燃机润滑油,齿轮油,电器用油,液压油,机械油,工艺用油,,特定用途润滑油,2.2.1石油炼制产品,润滑油,石蜡,石蜡是石油蜡的一种;它是从原油减压蒸馏所得的润滑油馏分经溶剂精制、溶剂脱蜡或经蜡冷冻结晶、压榨脱蜡制得蜡膏,再经溶剂脱油、精制而得的片状或针状结晶。又称晶形蜡,碳原子数约为18~30的烃类混合物,主要组分为直链烷烃(约为80%~95%),还有少量带个别支链的烷烃和带长侧链的单环环烷烃(两者合计含量20%以下)。主要质量指标为熔点和含油量,前者表示耐温能力,后者表示纯度。每类蜡又按熔点,一般每隔2℃,分成不同的品种,如52,54,56,58等牌号。,2.2.1石油炼制产品,石蜡,根据加工精制程度不同,可分为全精炼石蜡、半精炼石蜡和粗石蜡3种。其中以前二者用途较广,主要用作食品及其他商品(如蜡纸、蜡笔、蜡烛、复写纸)的组分及包装材料,烘烤容器的涂敷料、化妆品原料,用于水果保鲜、提高橡胶抗老化性和增加柔韧性、电器元件绝缘、精密铸造等方面,也可用于氧化生成合成脂肪酸。粗石蜡由于含油量较多,主要用于制造火柴、纤维板、篷帆布等。石蜡中加入聚烯烃添加剂后,其熔点增高,粘附性和柔韧性增加,广泛用于防潮、防水的包装纸、纸板、某些纺织品的表面涂层和蜡烛生产。,2.2.1石油炼制产品,石蜡,石蜡的用途是十分广泛的。将纸张浸入石蜡后就可制取有良好防水性能的各种蜡纸,可以用于食品、药品等包装、金属防锈和印刷业上;石蜡加入棉纱后,可使纺织品柔软、光滑而又有弹性;石蜡还可以制得洗涤剂、乳化剂、分散剂、增塑剂等。石蜡受热时熔化、蜡烛燃烧时发光、冒黑烟、放热。,2.2.1石油炼制产品,地蜡,地蜡则是由分子中有36-53个碳原子的碳氢化合物组成的,熔点比较高,摄氏55-88度,白色或黄色的细小针状结晶。地蜡一般由残渣润滑油原料脱蜡制的,其分子量较大,芳烃含量也较石蜡高。地蜡常常用来制造鞋油、化妆油膏、汽车蜡,在工业上,还用来做电气绝缘材料、假漆和油漆等。用地蜡还可以制成凡土林。医用的凡士林最纯,是白色的,常用来配制各种药膏。在工业上,凡士林常涂在金属零件和机器上,用来防锈。在电容器中加入凡士林,可以起绝缘作用。,2.2.1石油炼制产品,沥青,沥青的用途公元前2500左右,两河流域的苏美尔人就用沥青进行雕刻,还用沥青和砖混合,建造神庙和宫殿。今天巴基斯坦境内的达罗毗荼人,他们在公元前4000年左右用沥青建造了一个浴室公元8世纪,阿拉伯帝国的新都巴格达,全部街道都由柏油铺成,这是世界上第一座“柏油马路化”的城市。,2.2.1石油炼制产品,沥青,在1894年,有一个叫“柏来”的人,他成功地用向石油重油中吹空气的办法生产出了氧化石油沥青,并定名为“柏来式石油沥青”,简称为柏油。沥青在常温下是固体,加热后就会熔化成又粘又稠的液体。,2.2.1石油炼制产品,多汉尼,美国石油勘探家,墨西哥石油工业的开拓者。开始在加利福尼亚州创业,成立泛美石油公司。1900年到墨西哥。采出的原油质量不好。再加上纺锤顶油田的出现,决定开拓铺路市场。在墨西哥城成立铺路公司,开始的合同很苛刻,盈利也很少。其他城市也邀请他们去铺路。这一批城市成了当时世界上路面最好的城市。,沥青,2.2.1石油炼制产品,石油焦,石油焦是以原油经蒸馏后的重油或其它重油为原料,以高流速通过500℃1℃加热炉的炉管,使裂解和缩合反应在焦炭塔内进行,再经生焦到一定时间冷焦、除焦生产出石油焦。用途主要用于制取炭素制品,如石墨电极、阳极弧,提供炼钢、有色金属、炼铝之用;制取炭化硅制品,如各种砂轮、砂皮、砂纸等;制取商品电石供制作合成纤维、乙炔等产品;也可做为燃料。石油焦可当燃料,其热值较煤炭高;挥发物及灰份较煤炭少,但水份及硫份较煤炭高,常被用来取代水泥窑的煤炭。,2.2.1石油炼制产品,油田气和炼厂气的主要成分是丙烷和丁烷,有的还含有少量丙烯,都很容易燃烧,可以用作燃料。它们在常温下都是气体,贮存和运输很不方便。人们发现,只要稍加压力,这些气体就会变成液体。人们便把它们液化,制成“液化石油气”,装在钢瓶里。,2.2.1石油炼制产品,液化石油气,2.2.2石油化工产品,最初,有机化学工业把木材、粮食、农副产品等有机物,作为基本原料。到了十九世纪末,煤开始成为有机化学工业最重要的原料。最近三十年以来,石油又逐渐代替了煤。二战期间,由于对炸药、合成橡胶、合成纤维需求的急剧增加,推动了石油化工的快速发展。,一、转化原理二、合成树脂三、合成纤维四、合成橡胶五、化肥六、化学农药七、化学洗涤剂八、石油食品九、石油多种用途,2.2.2石油化工产品,在石油化工厂里,先是用石油制成一系列基本原料-乙烯、丙烯、丁烯、甲烷等,然后再用这些基本原料,制成一系列石油化工产品-塑料、合成纤维、合成橡胶、合成洗涤剂、化学肥料、化学农药、炸药等等。,一、转化原理,2.2.2石油化工产品,2.2.2石油化工产品,由人工合成的一类高分子聚合物。为粘稠液体或加热可软化的固体,受热时通常有熔融或软化的温度范围,在外力作用下可呈塑性流动状态,某些性质与天然树脂相似。合成树脂最重要的应用是制造塑料。为便于加工和改善性能,常添加助剂,有时也直接用于加工成形,故常是塑料的同义语。合成树脂还是制造合成纤维、涂料、胶粘剂、绝缘材料等的基础原料。合成树脂种类繁多。按主链结构有碳链、杂链和非碳链合成树脂;按合成反应特征有加聚型和缩聚型合成树脂。实际应用中,常按其热行为分为热塑性树脂和热固性树脂。,2.2.2石油化工产品,二、合成树脂,二、合成树脂,“塑料”这个词,意思就是“可塑性材料”。为什么叫“可塑性”呢就是在一定的条件下,这种材料会变软,变得可以随意制成各种形状。塑料具有加工方便的优点把塑料加热后,挤进模子,做成一双塑料凉鞋。塑料加热后,从一条狭缝中挤出来,做成一块塑料板;如果从一个圆孔中挤出来,就可做成一根塑料棒。如果趁热把塑料像吹肥皂泡似地吹成一个很长的圆筒,冷后一剖开,就成了塑料薄膜,2.2.2石油化工产品,塑料的特点塑料很轻塑料耐腐蚀,一般不怕酸也不怕碱。有的塑料十分透明。有机玻璃很结实塑料大都不导电,有很好的绝缘性能有的塑料可以做成透明的薄膜把塑料涂在布上,还可以制成人造皮革有的塑料粘结能力很强,被用来作粘结剂,2.2.2石油化工产品,二、合成树脂,现在应用最广、产量最大的塑料是聚乙烯,对人没有毒。制造聚乙烯塑料的原料是乙烯。乙烯究竟是怎样变成聚乙烯的呢关键就在这个“聚”字高压法中压法低压法,2.2.2石油化工产品,二、合成树脂,聚氯乙烯PVC,具有阻燃性和自熄性的特点,具有极好的耐化学腐蚀性、电绝缘性、化学稳定性和热塑性,不溶于水、酒精、汽油,在醚、酮、和芳烃中能溶胀或溶解。外观为白色无定形粉末。用于生产透明片,可压延或挤压成包装用硬质、半硬质片材、板材、地板材料、衬里硬膜,可注塑成接头、阀、电气零件、汽车零件及容器等。也用于生产软质薄膜、片材、人造革、管材、型材、波纹管、电缆保护管、包装薄膜、软管及各种型材、鞋底及软质的各种杂品。,二、合成树脂,2.2.2石油化工产品,聚苯乙烯PS,无味、无臭、无毒,为白色颗粒。具有良好的刚性、透光性、电绝缘性、耐腐蚀性、流动性,易加工成型,用于注塑电话机、吸尘器、录像带外壳等高光泽部件。可注塑各种容器,用于食品、医药、日用等领域,可挤压成片、膜,还可发泡用于热食品包装。用于注塑各种薄壁容器、杂品、日用品等。,二、合成树脂,2.2.2石油化工产品,天然纤维,如棉花人造纤维,如人造棉(1889,法国)合成纤维,如锦纶(1931,杜邦公司)、涤纶(1941,英国)、腈纶(1949,德国)、维纶(1950,日本)、丙纶、氯纶(1946,德国)。,2.2.2石油化工产品,三、合成纤维,(一)出世最早的合成纤维-锦纶锦纶的化学名称叫聚酰胺纤维,我们称为尼龙,是现在世界上产量最大的合成纤维。优点耐磨;强度也特别大;弹性好、质轻、不怕碱、不怕霉蛀等。缺点吸湿性和透气性很不好;耐热、耐光性也较差;容易起毛和起球。用途产业用途22家饰用途50衣着用途28,,,,,像蛛丝一样细像钢丝一样强像绢丝一样美,2.2.2石油化工产品,三、合成纤维,(二)挺括不皱的涤纶涤纶是我国聚酯纤维的商品名称,通常人们叫它“的确良”。它是以石油化工中的二甲苯为主要原料。优点挺括不皱、免烫免浆;不易走样,缩水率小;容易洗、干得快、结实耐穿、不怕酸、碱腐蚀等。涤纶的最大缺点是它的吸湿性和透气性差。,2.2.2石油化工产品,三、合成纤维,(三)不出在羊身上的“羊毛”-腈纶腈纶的化学名称叫聚丙烯腈纤维,商品名称叫做“合成羊毛”。它的主要原料来自石油化工中的丙烯和氨。优点蓬松卷曲,柔软保暖,有弹性,吸湿性也很好,而且洗后易干,不论外观和手感都很像羊毛;重量比纯羊毛轻,强度比羊毛高2~3倍;耐腐蚀、不霉不蛀,也是比羊毛优越之处;它还具有耐日晒、耐洗涤、化学稳定性好等优点。缺点回弹性不如羊毛;不耐碱等。,2.2.2石油化工产品,三、合成纤维,(四)有治病功能的氯纶氯纶纤维的化学名称叫聚氯乙烯纤维优点具有良好的绝缘性,用它做成的纺织品,表面容易产生大量的静电,再加上它的吸湿性也很小,所以穿了氯纶纤维织成的棉毛衫裤和运动衣后,对治疗风湿性关节炎有一定的效果;氯纶纤维具有良好的保暖性,用它做成棉絮比棉花还保暖。阻燃性能最好缺点不耐热,在摄氏70度时就会开始收缩;染色性差,颜色单调,品种不多。,2.2.2石油化工产品,三、合成纤维,(五)吸湿性好的维纶维纶是我国聚乙烯酸纤维的商品名称,又称为“合成棉花”。它是以石油化工中的乙炔和醋酸为主要原料。优点吸湿性和透气性都很好,它的吸湿性已和棉花接近(维纶5%,棉花7%),它的强度为棉花的1.5~2倍,并且耐虫蛀、耐化学腐蚀、耐霉、耐日光的性能都比较好。缺点不耐热,在120℃以上就会收缩变形;回弹性也差,织物容易起皱;染色性能也差,花色品种比较单一。,2.2.2石油化工产品,三、合成纤维,(六)价格最便宜的丙纶丙纶是我国聚丙烯纤维的商品名称。它的原料是石油裂解过程中获得的丙烯。丙纶是目前纤维中最轻的优点,丙纶也具有强度大、耐磨性好、易洗快干、不易折皱、不走样、不缩水、耐酸和碱的腐蚀等优点。缺点耐光性差,易老化;吸湿性、染色性也比较差;它的纺织品和同类涤纶相比要粗糙得多,外表不够美观。,2.2.2石油化工产品,三、合成纤维,把聚丙烯变成纤维的机器,叫做“喷丝机”。喷丝机上装着一个个喷丝头。一个喷丝头只有手电筒头那么大,上面却有五六千个比头发还细的小孔融化了的聚丙烯从喷丝头中喷出来,一下子就变成了五六千根蜘蛛丝般的钢丝。,一台喷丝机上有几十个喷头,同时能喷出几十万根钢丝。每个细孔,一分钟能喷出10-50米长的细丝,速度比蚕不知快了多少倍,聚合物熔融后压出,在张力下拉伸细丝,称其为“纤维”。,2.2.2石油化工产品,三、合成纤维,值得注意的是,并不是所有高分子聚合物都能作为纤维材料,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。,2.2.2石油化工产品,三、合成纤维,最早实现工业化生产的化学纤维-黏胶纤维,黏胶纤维是以天然纤维素为基本原料,经过一系列化学和物理加工而制成的再生纤维素纤维。1891年,英国人首先将天然纤维制成黏胶,黏胶遇酸后,纤维素又重新析出。1905年,英国一家公司实现工业化生产。20世纪60年代初,占60类似于造纸工艺吸湿性好,并具有较好的透气性及染色性,2.2.2石油化工产品,三、合成纤维,多彩多姿、千变万化的差别化纤维,差别化纤维为外来语,来源于日本。它一般泛指对常规品种纤维有所创新或具有某一特性的化学纤维。差别化纤维一般指的是经过化学改性或物理改性的化学纤维,差别化纤维以改进性能为主,主要用于服装及服饰织物超细纤维(透气性好、吸水、吸油)异形纤维(非圆形截面、特殊光泽、膨松性)中空纤维、高收缩纤维、高吸水和高吸湿纤维、着色纤维、阳离子可染涤纶,2.2.2石油化工产品,三、合成纤维,各显神通的特种纤维,具有特殊的物理和化学结构或具有特殊功能和用途的化学纤维称之为特种纤维。可抗王水的耐腐蚀纤维可在200230度条件下使用的耐高温纤维可做防弹衣的超高分子量聚乙烯纤维航天器材重要结构材料-碳纤维能够导光、导电的功能纤维,2.2.2石油化工产品,三、合成纤维,早在公元13世纪,美洲人以普遍使用橡胶制品了,但那是生橡胶,缺点天冷容易失去弹性,天热又会粘到一起。19世纪的美国人古德伊尔缺乏化学知识无钱还债被关进监狱做梦把硫磺掺进生橡胶里,在太阳下曝晒,发明了新橡胶在壁炉旁烤火,手拿产了硫磺的生橡胶的右手背火炉烫伤了,生橡胶被烧焦了。烧焦的橡胶中间部分有些弹力,这给了他新的启示太阳光的温度低,橡胶发粘;炉火的温度高,橡胶变焦;中间部分有弹性,温度最合适。橡胶硫化法即把适量的硫磺和催化剂加入生橡胶中,经过130-150度的加热处理。借债不还进监狱,出狱后发现发明已大受欢迎。,2.2.2石油化工产品,四、合成橡胶,橡胶富有弹性,被称为“弹性的分子”。在英文里,“橡胶”这个字的意思就是“树的眼泪”。天然橡胶也是一种高分子化合物,是由许许多多“异戊二烯”小分子聚合而成的合成橡胶是指由各种单体经聚合反应或缩合反应而制成的高弹性聚合物,其中按性能和用途分为通用合成橡胶和特种合成橡胶两类。,2.2.2石油化工产品,四、合成橡胶,1888年,英国人邓录普发明了充气轮胎1948年,法国人米其林发明子午胎(地球子午线形式排列)。比斜交胎节油耐用,行驶过程生热小,安全舒适等。,2.2.2石油化工产品,四、合成橡胶,顺丁胶(BR)主要用做轮胎胎面,常与天然橡胶(NR)并用.丁苯橡胶(SBR)由于有良好的耐磨性能常与NR与BR并用制造胎面。,通用合成橡胶,2.2.2石油化工产品,四、合成橡胶,丁腈橡胶(NBR耐油性好,耐热耐老化、导电性好,常用于做防油手套。,通用合成橡胶,2.2.2石油化工产品,四、合成橡胶,氯丁橡胶(CR)主要用于制造胶管、胶带、手套等。,通用合成橡胶,丁基橡胶(IIR)由于具有优异的气密性,主要用于制造内胎,胶囊等。,2.2.2石油化工产品,四、合成橡胶,硅橡胶(Q)耐热耐老化耐寒。在外科和骨科医疗中一显身手很强的排水性,不能被人体组织所同化,特种合成橡胶,氟橡胶(FRM)耐热、耐化学腐蚀、耐油,气密性好。,2.2.2石油化工产品,乙丙橡胶(EPDM)由于具有优异的耐老化性能,耐冲击性也较好,所以常用做胎侧。,特种合成橡胶,2.2.2石油化工产品,五、化肥,氮、磷、钾是植物生长不可缺少的元素。化学肥料有好多种,以石油为原料,生产的是氮肥。要大量生产化学氮肥,关键在于制造大量的氨。1909年,德国哈伯用氢气和氮气为原料,在高压和催化剂的作用下,直接生成氨。1912年,德国米塔斯研制出铁催化剂;德国工程师博施实现工业化。合成氨的哈伯-博施法是工业高压催化反应的里程碑。油中取氢,空中取氮氨与二氧化碳在200个大气压和摄氏50-200度的条件下,便能生成尿素。,2.2.2石油化工产品,六、化学农药,有机农药依据用途的不同分为杀虫剂、杀菌剂和除草剂。1938年,瑞士的米勒发现DDT的杀虫作用,是第一个重要的有机氯杀虫剂。DDT是由三种原料制造成的-苯、氯气和乙醇。乙醇就是酒精,它可以用乙烯来制造,而乙烯也来自石油。1942年,英国的斯莱德和法国的迪皮尔同时发现666的杀虫作用。制造六六六的原料是苯和氯气。苯分子中有六个碳原子和六个氢原子,只消加上六个氯原子,就成为六六六了由于农药引起的人需中毒事故,新农药开发的重点转向以高效、安全为目标。,2.2.2石油化工产品,七、化学洗涤剂,以前的肥皂是用动物油、植物油和烧碱制造的。合成洗涤剂不用食用油作原料,有的以煤油、轻柴油为原料,也有的是以石蜡为原料,成本比肥皂低得多,去污能力却比肥皂强。市场上供应的洗衣粉还加有许多增强洗涤作用的辅助剂,进一步提高了去污能力。合成洗涤剂还有一个大优点,它不怕硬水。,2.2.2石油化工产品,图2-12洗衣粉除污原理示意图a附着污物的织物;b应用表面活性剂后的情况,八、石油食品,灰绿色葡萄霉菌灰绿色葡萄霉菌在石蜡中大量繁殖起来。人们把霉菌取出来一分析,发现它们含有丰富的蛋白质。出现一种新的工业石油微生物工业在这些工厂里,人们专门培育各种石油酵母,让它们大吃特吃石蜡,等它们长胖了,再把它们拿出来,制成各种食物。,2.2.2石油化工产品,用石油可以制成炸药。用硝酸处理甲苯,就能制造极猛烈的炸药-三硝基甲苯。甘油炸药的主要成分是硝化甘油(1846年意大利索布雷罗发明),甘油可以从石油中提取。瑞典斯德哥尔摩阿尔弗雷德诺贝尔利用硅藻土吸收硝化甘油发明安全炸药,但影响爆炸力。手指被割伤顺手用珂珞酊棉敷在伤口上,手指疼痛不已。忽然冒出一个念头用敷手的这种硝化不完全的珂珞酊棉试试。结果制出了当时最理想的炸药。1896年,65岁设立诺贝尔奖。,2.2.2石油化工产品,九、石油的多种用途,用石油能制得碳黑,一种蓝黑色粉末。用炭黑可以制造胶木、鞋油、复写纸、打字机上的打字带、铅笔等;用石油可以制造芳香的玫瑰油;用石油可以制成氯仿,它应用于外科手术上和在工业中作油脂的溶剂。从氯仿能制造光气-一种毒气,氰化钾-毒性最强的毒品和蚁酸。药房内用水冲淡的名为“蚁醇”的蚁酸,是一种医治风湿病的药品。,2.2.2石油化工产品,九、石油的多种用途,从石油中可以提取香水。人们脸上和手上擦的雪花膏、药膏、甘油,绝大部分是从石油产品中取得的;从石油中不仅能得到气体、液体产品及各种药膏,而且也能制出固体产品。从石油中,能制得最贵重最有价值的金刚石。,2.2.2石油化工产品,九、石油的多种用途,阿斯匹林,学名乙酰水杨酸。1899年,德雷塞用化学方法合成了阿斯匹林。,2.2.2石油化工产品,九、石油的多种用途,染料的发明人英国人柏琴19世纪40年代,非洲的英国殖民地流行疟疾(奎宁是特效药,但天然产量太少)。1856年,英国皇家化学院院长霍尔曼招收柏琴研究从煤焦油中提取奎宁的方法。他从煤焦油中提取了一种苯胺盐,再加上重絡酸钾进行氧化时,却得到了一种黑色的粘稠液体。加了些酒精,成为了鲜艳的紫红色。放进去一块布染成了同样的色彩。这就是第一种合成染料-苯胺紫。,2.2.2石油化工产品,九、石油的多种用途,2.2.3石油有机化学与高新技术,一、石油有机化学与信息技术信息技术包括计算机技术、微电子技术(即集成电路技术)及通讯技术等。多媒体技术和信息高速公路是高新信息技术的集中体现。如果说,信息时代是以计算机为支柱,以微电子技术为核心,以光纤技术为纽带所产生的“有机体”,那么有机化学及其应用技术,就是营造这个“有机体”的重要基础。,一、石油有机化学与信息技术微电子技术是信息技术的核心,集成块是微电子技术的核心。无论是计算机还是各种信息用电器都离不开它。要将成千上万门大规模电路集成在集成块上面,需要进行光刻。光刻技术集中了一系列化学反应过程,包括基片处理(如洗涤去污等)、涂光刻胶、前烘、曝光、显影、漂洗、后烘、腐蚀、去胶等工艺技术。制成集成块后还要上有机氮化物保护膜。因此需要包括成膜和制胶的有机高分子化合物,光敏有机化合物、有机溶剂、防氧化剂等有机添加剂、合成洗涤剂、显影剂等超高纯的有机化合物。可以说,没有石油有机化学提供数以千百计的各种高纯有机化合物和有关的有机化学反应技术,就不可能有微电子技术。,2.2.3石油有机化学与高新技术,一、石油有机化学与信息技术各种液晶和具电色功能的有机高分子化合物在显示器上广泛应用,是开发信息技术不可缺少的重要方面。如芳纶1414这种有机高分子聚酰胺类化合物溶于硫酸中便能形成液晶。某些有机导电高分子化合物随所施加电压的不同或电流频率的不同而改变自身的颜色,这类化合物具有电色功能,例如聚2,2-双噻吩高氯酸盐)薄膜,当对它施加频率为l赫兹的交变电流时,其颜色可在红绿之间来回变换。,2.2.3石油有机化学与高新技术,一、石油有机化学与信息技术发展信息技术需要大量的半导体。除单晶硅外,目前开发的聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺和聚乙炔等都是性能良好的有机半导体;它们能随自身所处的氧化态还原态而在导体非导体(绝缘体)间变化,具有半导体的一切特性。光盘的基板目前主要用有机玻璃、聚碳酸酯和环氧树脂等有机高分子化合物做材料,反射层用铝膜。光盘还要用有机光敏聚合物作信息记录材料,辅以催化剂、定影剂和敏化剂等等有机试剂。,2.2.3石油有机化学与高新技术,一、石油有机化学与信息技术光导纤维简称光纤,是现代信息技术不可缺少的技术手段。利用由若干条发丝般细的光纤集束成的光缆传送激光信息,可以大幅度提高信息传输容量,而且速度快,保密性好,不受干扰,体积小,重量轻,成本低。光纤由内芯和包层组成。内芯以往用玻璃纤维,包层多用有机硅树脂作内层包覆,用尼龙作外层包覆。近年来已开发用透明、拉伸时不产生双折射和偏光的塑料来制造光纤,如用聚苯乙烯作内芯,用有机玻璃作包层;用有机玻璃作内芯、用含氟树脂作包层。,2.2.3石油有机化学与高新技术,二、石油有机化学与新材料所谓新材料,主要是指最近发展起来或正在发展之中的比传统材料具有更为优异性能的一类材料。目前全世界的传统材料已有近百万种,而新材料的品种正以每年大约5的速度增长。世界上现有1300多万种人工合成化合物,其中绝大多数是有机化合物,而且每年以25万种的速度递增,其中相当一部分具有发展成为新材料的潜力。,2.2.3石油有机化学与高新技术,二、石油有机化学与新材料功能有机高分子新材料包括具有导电、半导体、超导体、光电、压电、热电、磁性、光、液晶、信息等物理功能的高分子材料;具有反应性、离子交换、离子膜、螯合、催化性、试剂性等化学功能的高分子材料;具有模拟酶、酶制剂、高分子药物等生物功能的高分子材料;具有医疗功能的各种人工高分子材料。以石油为原料的高分子聚合物合成的人造肾脏、人造心脏、人造血管、人造骨骼等都显示出了良好的性能。,2.2.3石油有机化学与高新技术,三、石油有机化学与生物工程由于有机化学-生物化学的发展,现在不但已经基本了解了生物体这个化工厂所涉及的化学(生物化学)反应,以及在分子水平了解了从“原料”到“产品”的化学结构与功能,而且对这个化工厂的“建厂蓝图”-DNA也有了初步的认识和了解。这样,我们就可以从化学角度翻译出蓝图-DNA这类基因的化学组成与空间结构,并且通过切接化学链(复杂的有机化学反应)来重组基因,从而设计创新出新生命现象甚至新的物种。因此,现代生物技术,无论是基因工程技术还是蛋白质工程技术,都必须在应用有机化学反应技术的基础上才可能实现。,2.2.3石油有机化学与高新技术,石油产品已经越来越广泛地应用于各个领域,从汽车到飞机,从塑料到橡胶,从吃的到穿的,从化肥到农药,从工业到国防,从地上到宇宙空间据悉,一枚火箭所需要的各类特殊性能的化工材料,约占火箭总重量的80以上。,,
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