姒启将轻质石油倒入气化炉中,点燃炉火,高温使得石油逐渐气化。产生的气体通过一系列的冷却和净化装置,将氢气和一氧化碳分离出来,再通过催化剂的作用,转化为烃类化合物,这些烃类化合物就是汽油和柴油的基础。
接着,姒启引导这些烃类化合物进入分离塔,利用其不同的沸点,将汽油和柴油分离出来。分离出的汽油和柴油从塔底流出,经过精细的过滤,最终进入储罐。每当看到这些液体的产出,姒启都会感到无比的兴奋。
他清楚,这一发明将为这个时代的工业发展带来巨大的推动力。
姒启看着最后剩下的浓稠的重油,这是提取汽油、柴油后的剩余重质油,这些油可应用于大型货轮的燃料——重油。
以此姒启获得了小型汽车燃料的汽油,大型矿车燃料的柴油,用于飞机燃料的煤油,以及用于大型货轮轮船燃料的重油。
在姒启和所有工人的共同努力下,这条生产线最终成功运转,生产出帝国第一桶的汽油和柴油煤油以及重油!
接下来是制作塑料钞票的重头戏,姒启将石油工艺在脑海中思考了一遍,以现阶段的工业水平制作塑料钱币,无异于婴儿徒手攀华山。
因为从工业技术上来说,姒启回忆前世的塑料纸币,在前世制作塑钞的势力有两个,分别是美国杜邦的tyvek基片试验钞,以及澳大利亚的Guardian基片。那是以聚合物为印制载体的塑料钞票,简称塑钞。
而这两种塑料钞票的材料都采用了高分子材料,是现阶段青龙国工业水平技术无法达到的水平。在前世能够使用塑料纸币的国家并不多,所以很多工艺的具体流程数据都并未公布出来,姒启只能自己摸索新的塑钞,就算达不到它们的工艺水平,第一代粮币也可以降低水平使用,后面在逐步提升工艺。
塑料钞票并非是简单的塑料,考虑到钞票的使用场景,必需要满足方便大规模印刷,防水防脱墨,耐折叠抗撕裂,抗变形,耐磨的基本特性。
因此传统的石油工艺中,主要制作出来的一共有八种塑料,而这八种塑料单一拎出来,都是难以同时满足塑钞的功能。
首先是pAN塑料,腈纶。腈纶虽然具有较好的柔软保暖且耐光等特点,主要用于制作仿毛制品、毛衣、毛毯、人造毛皮、户外服装。它的化学结构和性能特点并不适合用于制作钱币。因为它的强度不够、柔韧性也达不到钱币的要求、而且它相对容易燃烧,不符合钱币需要具备的一定的安全性和稳定性要求。
其次是pA66塑料,锦纶。也叫做尼龙。尼龙的强度高、弹性好、耐磨且轻便,主要用于制作袜子、丝袜、运动服、泳衣这种具有弹性的服饰。但它的吸湿性相对较高,这会导致其在不同环境下尺寸稳定性等方面出现变化,不利于钱币的长期保存和使用。同时,尼龙锦纶的表面特性等也不利于实现钱币所需要的复杂防伪等功能。
然后是pp塑料,丙纶。丙纶特点是质轻、价格低廉,但它的耐热性较差、易老化,而且其物理和化学性能相对单一,难以满足钱币在防伪、耐用、美观等多方面的严格要求。主要用于制作地毯、装饰布、医用无纺布,土工布、包装材料、因其轻便、耐化学腐蚀且成本低。
姒启又想到pU塑料,氨纶。氨纶主要特性是高弹性,主要用于弹性织物,例如高弹性的内衣、泳衣、运动服、紧身衣,同时在医学上也用于制造医用绷带、工业用弹性带等。而制作钱币需要的是尺寸稳定性、一定的刚性等,氨纶的高弹性会使其无法保持钱币的形状和尺寸稳定,并且氨纶的强度相对较低,无法满足钱币在流通中需要承受的各种物理作用。
接着是pVA塑料,维纶。维纶的吸湿性大,这会带来与锦纶类似的问题,即尺寸稳定性受环境湿度影响大。不过维纶的其吸湿性好、耐磨且耐腐蚀,所以一般主要用于制作工作服、帆布、过滤布,渔网、绳索、工业用布上。
再然后是塑料pVc,氯纶。氯纶虽然具有难燃等特性,一般用于制作阻燃工作服、室内装饰布,因其阻燃性能优异,在制作过滤材料、绝缘材料上也有不错的用途。但它的染色困难,且在柔韧性、强度等综合性能方面不如专门用于制作塑料钱币的高分子材料,也难以实现复杂的防伪等功能。
再是pmIA塑料芳纶,芳纶的耐高温、耐化学腐蚀且强度极高。一般用于消防服、防切割手、航空航天材料、防弹衣、轮胎帘子线等高端领域。但是成本较高,且其性能特点并非针对钱币制作的需求而设计,例如其高强度和刚性可能导致钱币过于硬挺,不便于折叠和流通。
再然后是pE塑料,乙纶。已纶的的防水、防潮性能较好,但是因为价格低廉,一般用于制作廉价服装,塑料包装袋。但在其他方面如强度、韧性、防伪性能等相对较弱,难以满足钱币制作的综合要求。
最后是pEt塑料,聚酯纤维,聚酯纤维也称为涤纶。聚酯纤维的主要优势体现在仿毛等纺织用途上,例如窗帘、床单、帐篷、背包轮胎帘子线、输送带、过滤材料等。他虽然有一定的强度和韧性,但是他不具备抗撕裂,在反复折叠后会断裂,更不适合作为塑钞的主要原料。
这八种塑料都是石油制品,虽然它们危害了环境。但是从工业的角度出发,如果人类没有塑料,那现代工业将荡然无存,这是一个客观事实。
所以塑料必须得到极大的发展,这不仅仅是科技树中新材料的一环,更是青龙国货币的主要原料,也是这个世界上唯一只有姒启能制造出的物质。
既然这八种都不适合做纸币,那么索性可以依次融合出一种新的塑料。所以姒启打算先制作出这八种塑料,虽然这八种塑料在制作塑料钞票上都有不同的缺陷,但是倘若结合一下各自的优点,制作出新的材料,也是可行的。
就算不考虑粮币的制作,就算从纺织业上和重工业发展上,姒启也必须要做出这八种塑料。毕竟有了塑料,才可以让青龙国的纺织业得到极大的发展,别忘记了,引发第一次工业革命的蒸汽机的作用就是用于纺织机上。因此纺织行业在任何时代,任何世界,都是一个极大利润的行业。
再加上纺织厂的题云多次上报缺乏纺织的布匹,这八种塑料一旦制作出来,那么将可以将青龙国的纺织业带入一个全新的高度,完全可以颠覆整个世界的纺织行业。
虽然从工艺上来说,最简单的是丙纶、乙纶这两种塑料。但是姒启决定先做出聚酯纤维,因为他需要做出铝电线,而电线外面的绝缘外皮姒启打算采用聚酯纤维进行制作,如此先做出聚酯纤维不会耽误工业之城电力部署。
这相当于解锁聚酯纤维,可以解锁粮币、电线、纺织三个科技树,十分划算。
玛丽看姒启提笔,在图纸上将聚酯纤维圈起来,便知道他已经有了抉择
玛丽将烟锅塞入烟丝递给姒启,随后拿出厚厚的笔记本,看向姒启问道:“聚酯纤维我们该如何加工呢?”
姒启接过,烟锅,点燃后缓缓说道:“想要制作聚酯纤维……主要原料是在馏分轻质石油过程中提取的石脑油作为主要原料。石脑油的提取在最初石油馏分时就同轻质石油一同分离出来了,由于轻质石油中的燃料油温度在350度以上,因此它会在塔底或塔中下部冷凝。而石脑油更轻而且温度在150度左右,因此在塔顶的冷凝器中,石脑油蒸汽被冷却至30度左右后会凝结成液体,冷凝后的石脑油通过塔顶管线收集。一般石脑油占据石油含量的5%~15%,这取决于石油的优劣程度。不过我观察过,咱们当前的石油品质还不错,今天我看了一下馏分塔,发现石脑油大约有10%左右的含量。”
说完,他看这玛丽娟秀的笔记上面记录十分详细,满意的点点头随后再深深吸了一口烟。
玛丽记录好后,便抬起头,看向姒启问道:“那有了石脑油后,我们又该如何?”
姒启吐出烟圈,继续说道:“得到石脑油原料后,首先要进行预处理,去除其中如硫化物、重金属这些杂质。这是为了保护后续裂解过程中使用的催化剂,防止其中毒失活,同时也能提高产品质量。经过预处理的石脑油再送入裂解炉中,在通常为750c-900c的高温和短停留时间的条件下进行裂解反应。在这个过程中,石脑油中的长链烃分子会发生断裂和重组,生成以乙烯、丙烯为主的多种低级烯烃,同时还会产生一些副产物,如丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等化学药剂。”
“裂解后的高温产物首先进入急冷系统,通过与急冷油或急冷水接触,迅速降低温度,防止产物进一步发生不利的反应。然后,产物进入分离系统,通过一系列的蒸馏塔,根据各组分沸点的不同,初步分离出乙烯、丙烯、丁二烯等气态产物和富含芳烃的液态产物。”
“经过以上初步分离步骤后,我们可以得到的乙烯、丙烯等气体还含有二氧化碳、硫化氢、水等的杂质。所以还需要进行进一步的净化处理,常用的方法可以采用碱性溶液吸收二氧化碳和硫化氢,采用分子筛等吸附剂去除水分。”
“接着通过低压压合乙烯,姒启采用齐格勒纳塔催化剂,在五兆帕的压力和七十度温度下,乙烯进行配位聚合反应,生产出高密度聚乙烯、以及线性低密度聚乙烯。”
姒启吸出最后一口烟,抖了抖烟锅,随后说道:“最后以丙烯为原料,再次采用齐格勒纳塔催化剂,在50c-80c的温度下通过蒸汽真空机减压下,将压力降低到1mpa-5mpa下,丙烯发生配位聚合反应,生成聚丙烯。聚合反应得到的聚合物就是粉末状或块的成品状聚酯纤维。
“最后再通过机械制造厂制作的水下切粒机,将这些聚酯纤维切成均匀的颗粒,以便于储存、运输和后续加工。”
说到此处,他定了定神,看向远处的花汐,凝重的说道:“考虑到塑料和青龙国的钱币挂钩,因此对这条生产线进行了军事化管理!并且让花家军入驻监督,每一批次的成品都要严格记录出入库管理。”
当他说完聚酯纤维的所有工艺流程后,便从纳戒中拿出厚厚的一摞资料,递给玛丽郑重的说:“这些都是所需的所有设备的生产图纸,上面标注好了材质,各项生产数据,这件事就交给你了,我们兵分两路,争取在这段时间内将石油的主要生产线完善。”
玛丽揉了揉黑眼圈,看向那厚厚的一摞资料,再次看向姒启。姒启打着哈欠,说道:“这些都是我在徽州闲暇的时候画出来的,你不懂的可以直接问我。”