一,神秘的气体
1779 年,荷兰的一座宁静小镇上,年轻的化学家卡斯贝特森正沉浸在他那堆满了各种玻璃仪器和试剂的实验室中。他对各种化学物质的反应充满了无尽的好奇,这一天,他决定尝试将酒精和硫酸混合在一起加热。
当他小心翼翼地操作着实验装置,随着温度的升高,一种无色的气体开始从反应容器中逸出。卡斯贝特森注意到,这种气体具有一种特殊的甜味,他对这个新发现感到十分兴奋。在接下来的几天里,他对这种神秘气体进行了一系列的测试。他发现,这种气体非常易燃,而且密度比空气小。他兴奋地将这个发现记录了下来,并向当地的一些化学家分享了他的实验结果。
然而,当时的人们并没有完全意识到这个发现的重大意义。在那个时代,化学研究还处于相对初级的阶段,许多化学物质的性质和用途都还未被深入探索。但卡斯贝特森的发现,就像是一颗投入平静湖面的石子,泛起了层层涟漪,为后来的科学家们打开了一扇探索未知的大门。
与此同时,在欧洲的其他地方,工业革命的浪潮正席卷而来。工厂如雨后春笋般建立起来,对各种原材料和能源的需求急剧增加。人们开始迫切地寻找新的物质和技术,以推动工业的进一步发展。而这种被卡斯贝特森发现的神秘气体,在未来的岁月里,将逐渐崭露头角,成为改变世界的关键力量。
二,探索与发现
时光荏苒,到了 18 世纪末,荷兰的另一位化学家迪曼对这种神秘气体产生了浓厚的兴趣。他在卡斯贝特森的研究基础上,进一步对这种气体进行了深入的实验和分析。
迪曼花费了大量的时间和精力,通过各种复杂的实验手段,测定了这种气体的化学组成。他的研究成果让人们对这种气体有了更准确的认识,也为后续的研究奠定了坚实的基础。随着研究的深入,越来越多的科学家开始关注这种气体,它的各种性质逐渐被揭示出来。
在 19 世纪中叶,一个偶然的现象引起了人们的注意。在城市的街道上,燃气街灯漏气的情况时有发生,而人们惊讶地发现,漏气点附近的树木落叶现象明显加剧。这个奇怪的现象引发了植物学家奈刘波的好奇心,他开始深入研究其中的原因。经过长时间的观察和实验,奈刘波终于证实,是照明气中的这种神秘气体 —— 乙烯,在发挥着作用。他还发现,乙烯能够引起黄化豌豆苗的三重反应,这一发现进一步拓宽了人们对乙烯的认识领域。
随着气相色谱技术在 20 世纪 60 年代初的广泛应用,乙烯的研究迎来了新的突破。科学家们通过这项先进的技术,证明了高等植物的各个部位都能产生乙烯,并且发现乙烯对许多生理过程起着重要的调节作用。在伯格的建议下,1965 年,乙烯被公认为植物的天然激素。这一系列的发现,让乙烯从一种单纯的化学物质,逐渐走进了生命科学的领域,展现出了它在自然界中广泛而重要的作用。
三,工业的崛起
在工业领域,乙烯的价值也逐渐被人们所认识。乙烯工业作为石油化工产业的核心,开始在全球范围内迅速崛起。20 世纪初,随着石油开采和炼制技术的不断进步,为乙烯的大规模生产提供了充足的原料。
在早期的乙烯生产过程中,技术还相对落后,生产效率低下,成本高昂。但这并没有阻挡科学家们和工程师们探索的脚步。他们不断地尝试新的工艺和方法,努力提高乙烯的产量和质量。经过无数次的实验和改进,裂解技术逐渐成熟起来。通过将石油炼制产品进行高温裂解,能够高效地生产出乙烯。
随着时间的推移,乙烯装置也越来越大型化和复杂化。一套完整的乙烯装置,包含了超过 700 台(套)的设备,操作控制系统极其复杂,是石油化工技术难度最大的装置之一。乙烯装置主要包括裂解和分离两大部分,裂解反应数量多达上万个,温度超过 800 摄氏度,而停留时间却仅有 0.2 秒左右,几乎是普通人眨眼的瞬间。为了抑制二次反应,高温裂解气必须快速冷却,随后的分离流程最低温度需要降到零下 165 摄氏度左右。
尽管面临着如此巨大的技术挑战,各国的科研团队和企业依然全力以赴。他们投入大量的资金和人力,不断推动乙烯工业技术的发展。在这个过程中,乙烯的产量不断攀升,成本逐渐降低,应用领域也越来越广泛。乙烯作为石化工业的 “面粉”,成为了制造各种塑料、橡胶、纤维等重要材料的基础原料,对现代工业的发展起到了至关重要的支撑作用。