主题：【原创】萨索故事（0） -- 橡树村
政治主张相差很远。
温妮比纳尔逊小很多，嫁给纳尔逊没几年，纳尔逊就开始了二十七年的铁窗生涯。
在纳尔逊被捕之前，温妮基本上不过问政治的。
但是后来纳尔逊曼德拉成了反种族隔离斗争的符号的时候，温妮就开始在政治上逐渐重要了，但是她的政治主张和纳尔逊就相差很多了。
到现在，温妮也是南非最有影响力的政治人物之一。
实际上温妮是年轻一代主张暴力反抗的代表人物。
在海边，原油的来源方便。
在大城市附近，产品的出路方便。
应该是比较好的选择。
除非说什么环保问题。
不是有人说大城市一百公里内不能有大型化工企业么。
中国化工企业选址最成问题的是煤化工，包括发电厂。
大都是距离用户近，远离原料，白白增加运费，增加运输压力，提高成本，增加能耗。
真是莫名其妙的安排。
工人待遇在南非是不是算很好的？
又缺水，选哪儿都不方便。
恭喜：意外获得【西西河通宝】一枚
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比不上一些小公司。但是比行业平均水平要好。
不过还是有点留不住技术人员。毕竟比不上欧美。
不过很多老员工都有股票的，这个现在可值钱。
这些是我照的。摄于06年10月。
萨索一厂。那个白塔是空气分离。法液空的设备。
萨索一厂。最左边的建筑里面藏着目前萨索最值钱的浆态床反应器。
Secunda厂区。拍照的那天运转不正常，半个天空都是乌云。
Secunda厂区对面的宾馆。这一带唯一一个向点样子的宾馆。里面有赌场。周围是高尔夫名家Gary Player设计的草地高尔夫球场。没有一棵树的高球场是比较罕见的。
好，好快！
当然政府也拿钱补贴，不过后来公司转行了，目前只在实验室进行进一步研究。
中科院广州能源研究所也作这方面的研究，不过好像是侧重发电。
煤气化毕竟是煤化工都需要做的，萨索在摸索煤气化的时候，在世界的其他地方，煤化工业在大兴土木，这样，关于煤气化方面的问题，萨索至少还有其他国家的技术人员可以交流，还有其他国家的经验可以借鉴。而费托合成部分，萨索就只能孤零零的自己奋斗了。而且遇到的困难更让人头疼。
从德国来的工艺叫ARGE，是和鲁奇气化打包一起来的。合成的反应温度是220摄氏度，在费托合成里面算是低温反应。这个反应器的表现一直不错。这个工艺是德国在二次大战时期使用的间接液化工艺，德国人十几年的操作经验市的工艺已经基本成熟，基本上一开车就好，遇到的问题不多。
ARGE也是固定床反应器。不过这个固定床就是真的了。费托合成需要催化剂，这个催化剂一般是金属或者金属氧化物，有的需要有一些氧化硅氧化铝之类的，这样，这些催化剂就是固体，工业实用的形状就是小颗粒，直径几个毫米的条形，球形，星形等等。ARGE反应器呢，就把固体催化剂装到了一根根的大约5厘米内径，12米长的管子里面，立着放起来。几千根反应管组成了一个反应器，反应管之间，反应器内，是水，来带有反应释放的热量。水的吸收热量的能力是非常大的，本身又便宜，这就是为什么化工这么需要水的原因。
这种样子的固定床反应器，叫作列管固定床。实际上每个反应管自己就是一个独立的反应器，大的反应器不过就是把各个列管反应器并列起来。列管的上下两端都焊接在巨大的钢板支架上。可以想象，这样的结果，虽然整体体积不一定大，但是会比较重。
经过净化的气体，预热以后从反应器顶端进料，然后进入到一个个反应管里面。反应管里面装填的是固体的催化剂。催化剂的颗粒粒径一般都在3毫米的样子。颗粒太小了，反应器的阻力就太大，这样就增加整个工艺的能耗。颗粒太大了呢？颗粒大了有效的催化剂比例就少了。费托合成催化剂一般是多孔结构，这个有效比例倒也算不上什么大事，主要问题在于反应热。
费托合成是个强放热反应。虽然比不上燃烧、氧化反应放热那么厉害，但是费托合成反应释放的热量，在煤化工里面确实最厉害的，远远超过甲醇合成和合成氨。
放热以后会发生什么呢？由于反应是气体在催化剂的表面上反应的，所释放的热量，气体只能带走很少的一部分，大部分的热量就传递到了催化剂上面。这样，催化剂就被加热了，温度就会升高。
费托合成催化剂非常的难伺候。温度有一点变化，反应的情况就变了。反应温度高了，生成的产物的阿尔法就偏小，这样就得不到所希望的产物了。特别是得到的甲烷会增加很多，实际上很多时候提高温度，只是增加甲烷，而并不增加其他烃的收率，这是很让人头疼的。并且，反应温度越高，反应速度就越快，反应速度越快，所释放的热量就越多；甲烷化反应释放的热量比费托合成反应释放的热量也多，甲烷化的比例越高，放出的反应热也越多，然后温度就越高，甲烷化的比例就更多；这样就于是形成恶性循环。
并且，费托合成在这个反应条件下还不是个平衡反应。就是说反方向的反应在这个条件下基本上不存在，不像甲醇合成和合成氨，如果温度设高，会增加反方向的反应速度，从而有一个抑制反应温度过高的机制。而在低温费托合成体系里面，是没有这样的机制来控制反应的。
土鳖
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列管固定床反应器所采用的解决方法，是在列管外面通上水。水的吸收热量的能力是最大的，特别是在温度较高，把水变成蒸汽可以带走很多的热量。这样，就可以及时地把生成的热量带走，从而控制反应。
但是热量不仅仅向外散发，还向催化剂的里面累计。如果催化剂的颗粒很大，催化剂的中心就会积聚很多的能量，这样催化剂中心的温度就会升高，仍然会出现那个恶性循环。
费托合成催化剂还有一个麻烦事，就是如果长时间在高温的情况下反应，催化剂就没用了。这个过程在化工里面叫做失活，就是失去活性的意思。有一些反应，催化剂的失活是可逆的，就是说失去的活性在某些条件下，经过处理，或者不经过特殊处理，还可以恢复。但是费托合成的催化剂不行，失活了，催化剂就没用了。虽然有一些再生的方法，但是这些方法都比较贵，没有工业实用价值。催化剂是比较贵的东西，要尽可能的不失活，用的时间越长越好。所以，催化剂颗粒就不能太大。
同样的道理，反应管的直径也不能太大。反应是依靠反应管外面的水来带走热量的。反应管越大，装的催化剂就越多，反应就越多，释放的热量就越大，单位表面积需要带走的热量就越大。而毕竟这个带走热量的速度有一个极限，反应管大了，就来不及控制温度了。另一方面，反应管大了，反应管中心位置的催化剂的热量就很难带走，这些催化剂的温度就会升高，然后就是上面讲的一大堆麻烦。
那么能不能把反应管的直径弄得很小呢？这个也不方便。反应管越小，同样量的催化剂，所需要的管数就越多，就是说所需要的材料就越多，这样重量也上去了，制造成本就上去了，也给加工，运输都带来麻烦。而且，这些反应管是依靠一个大的支架支撑的，这个支架需要支撑的重量越多，这个支架本身就越重。这也会带来材料和加工成本的提高。实际上费托合成反应器使用的这个支架材料，是非常特殊的，全世界只有一家供应商，还总是处于供不应求状态，所以这个材料可不便宜。
再一方面，催化剂的颗粒大约是几个毫米直径，把这些不算很细的颗粒装在直径几个厘米的反应管里面，可不是这么一件容易的事情。要知道同一个反应器里面，所有的反应管里面装的催化剂要尽可能一样多，堆积的方法要尽可能的相似，这样每个反应管的阻力就差不多。如果各个反应管的阻力不一样大，那么气体当然要去找阻力小的地方走，这样阻力大的反应管就没有用了。还有，把催化剂装进去难，把催化剂拿出来也不容易。
所以呢，催化剂的颗粒要刚刚好，反应管的直径也要刚刚好。反正挺麻烦的。得到正确的催化剂的粒径和反应管的直径，需要大量的工作。不过好在这些工作萨索不需要考虑，这都是德国人已经干过的么。
土鳖
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气体经过催化剂床层，就可以形成产物，气体液体都有。萨索使用的反应条件下，形成的固体蜡，要么在这个温度下是液体，要么可以溶解在液体里面，所以基本上没有固体，否则也是麻烦，管道会堵塞，造成一系列问题。
这个反应的单程转化率并不高，大量的反应气体没有反应。为什么要这样呢？一方面当时的催化剂的研究水平有限，还没有找到活性很高的催化剂；另一方面，转化率低一些，生成的热量就少，那么需要移走的热量就少，就可以部分解决反应器的设计难题。
得到的产物有很多的甲烷，还有很多低碳烃。低碳烃都是有用的东西，可以经过深冷分离。但是甲烷没办法，就要经过一个叫做重整的过程，和水反应，再变回合成气，从而充分利用原料。
得到的液体产物，冷却后有固体出现，就是石蜡。剩下的液体可以进一步加工得到柴油，石脑油。石蜡可以做成蜡制品，也可以精加工处理得到很多高增值的化学品。
石脑油是什么东西？石脑油是石油化工里面炼制汽油的原料。组分范围和汽油差不多，但是和汽油还有很多区别，所以有专门的一个名字。当然，石脑油还有其他的用处，比如裂解得到乙烯丙烯。费托合成得到的石脑油实际上更加适合进行裂解，但是萨索就是要生产汽油。
ARGE反应器从一开始运行就不错，虽然也有一些大大小小的问题，但是比起那个Kellogg反应器造成的麻烦，基本上都可以忽略了。
目前萨索有六个ARGE反应器，还在运行。最古老的反应器已经超过五十年了。
萨索在合成方面主要的麻烦就在美国人给的那个Kellogg工艺。
这个反应在340摄氏度进行，叫做高温合成。温度和ARGE反应器有差别，主要还是和目的产物相关。温度越低，产物的阿尔法就可越高，柴油的比例就高。温度高，阿尔法就低，气体和汽油的比例就高。
这个工艺一开始就麻烦不断。
Kellogg工艺使用的是循环流化床。这个名字能让不少人糊涂。循环，说的是催化剂需要循环。流化？这个词是流态化。基本上就是说要固体具有了向液体一样的性质，向液体那样的流动。
具体一点，就是固体催化剂在反应器内，气体从下向上吹，经过催化剂进行反应。由于有气体吹着，速度合适的话，固体的催化剂可以保持不落下来。但是一部分的催化剂会被从反应器顶部离开的气体带走。实际上萨索的循环流化床的操作状态，将近一半的催化剂要被气体带走。催化剂很贵的，这些催化剂浪费了很可惜，就需要回收。回收不难，让气体的流速降下来，这样催化剂就不能继续保持在空中的飞行状态，就需要沉积下来。沉积下来的催化剂再被输送到反应器的进气口，回到反应器内继续参加反应。
循环流化床
左边那个小的是反应器，气体和部分催化剂通过上面那个弯管进入到右边大的家伙里面，气体流速降低了，催化剂就可以分离。气体产物从最右边的那个管道顶部离开反应器。催化剂在底部收集，然后送回到左边的反应器。
这个是萨索二厂的反应器，使用的反应器都是成对出现的。
土鳖
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注意到没有？这个体系内不能有液体。有了液体，催化剂颗粒就会聚到一起，然后就会在不应该沉下来的时候沉下来，这样流化状态就被破坏了，反应就没办法继续进行。所以，就要保证只有气体产物。因此这个反应需要在高温下进行，340摄氏度的温度，加上已经较低的阿尔法值，就可以保证产物全是气体了。
得到的产物，在分离了催化剂之后，还回夹带一些很小的催化剂。再经过分离除掉这些小颗粒，再冷却就得到了气体烃和油。气体烃还是需要分离出有用的低碳烃，特别是乙烯丙烯，然后剩下的甲烷什么的经过重整，变回合成气参加反应。得到的油也是石脑油，经过精炼，就可以出厂了。大的工艺和固定床的工艺是相似的，当然具体有很多不同。
听起来复杂吧？操作起来更麻烦。萨索就遇到了很多的麻烦。
都有什么问题呢？
首先是反应器材料问题。海外加工的反应器使用了不合格的材料。这可能是那个时代全世界反应器建造的通病。1950年代初期，战争刚刚结束，损失了大量的优秀技工，材料也短缺，加工能力明显受限制。而且战后重建的要求，使得制造业也应付不过来，这就导致了质量下降。
然后呢，就是这个流化。想象一下，上百吨催化剂，都是几十个上百个微米的大小，以每秒5米的线速度在反应器里面上冲下撞，那是多么的壮观！会多么的吵人。循环流化床运行的时候噪音真得非常大，震耳欲聋的，很远都能听到。而且，这个三十米高的庞然大物，很多时候你会发现它在摇晃！实际上这个摇晃的问题非常严重，让你觉得这个庞然大物不知道什么时候就会倒下来，所以反应器需要非常牢固的固定才行。
接着呢，还是流化的问题。流化不是这么好控制的，气体速度低，催化剂飞不起来，速度太高，催化剂夹带走的太多。气体速度还涉及到反应的进行程度，接触时间越短，反应的程度就越低。如何平衡更方面因素，得到稳定操作，可是需要很久的经验的，特别是那个没有计算机进行辅助的年代。
再有，还是流化的问题。催化剂本身可不是钢铁，这么快的速度下互相碰撞，特别是和反应器碰撞，催化剂的粉碎就非常严重。其实就是钢铁，再这么样的恶劣条件下，也坚持不了多久。催化剂的颗粒太小了，就很难从气体里面分离出来，被气体带出反应器的就会增多，催化剂的损失就很厉害。同时气体里面的固体含量高了，就会给下游工段带来很多麻烦。
还有呢，还是流化的问题。上百吨催化剂高速冲撞，对于反应器本身也是个考验。那些弯管、接头、阀门，磨损都非常严重，寿命都不长。前面不是说了材料不合格么？这里的问题倒不是质量问题，而是选用的材料根本就应付不了。这样就需要经常的检修。这些接头什么的，一旦磨损到一定程度，就会漏气。你想想，我们反应器里面都是什么东西。一氧化碳：易燃易爆还有毒；氢气：易燃易爆；烃：易燃易爆；甚至细细的金属催化剂，有机会基础到氧，也同样易燃易爆。本来体系的温度就高，泄漏之后，不用想，立刻着火。
于是，在萨索的早期，救火就成了所有工作人员的家常便饭。萨索的员工大都住的离厂区不远，厂子一出事情，就会给员工打电话。其实很多时候根本不需要打电话。循环流化床着火时候发出的声音，几里地之外都能听到，很多员工是一听声音不对就直奔现场的，接电话的只能是家属。可以想象那个时候当萨索员工的家属是多么的提心吊胆。这么危险的工作环境，伤亡也在所难免。家属要胆战心惊的等待家里人一个保平安的电话，但是往往处理要持续几个小时，家里面就没有任何消息。实际上有好几次大火都没有扑灭，好几个反应器都损失掉了。
所以呢，虽然这个工艺在1955年宣布试车成功，得到的第一批汽油也被灌入了萨索的总经理的车里，但是，真正把握操作，是好多年以后的事情了。而这些经验，是用很多人的生命换取的。
不过，这些问题，到了七十年代，基本上算是解决了。
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一些小化肥厂用煤做原料，记得好象是用煤烧去空气中的氧，余下的氮与氢制成氨。
如果我的记忆是对的，那么煤制油厂能不能与化肥联合生产？