1938年12月,四川西部老龙坝这个偏僻的山沟里,一群人突然开始凿石挖土、建房筑厂。没有人会想到,3年后,这个名不见经传的地方会因一个人、一项技术闻名世界。
纯碱不仅是老百姓日常生活的必需品,更是国家发展石油工业、冶金、纺织、造纸等离不开的重要原材料。
20世纪初,我国所需的纯碱全部依赖进口。第一次世界大战期间,中国化工业极其落后,英国在华的卜内门洋碱有限公司为了牟取暴利,大肆囤积纯碱垄断中国市场,把纯碱的价格提高到了平时的六七倍,市场1磅(1磅=453.6克)纯碱的价格,相当于1盎司(1盎司=28.35克)黄金的价格。以纯碱为原料的民族工业被死死地卡住命脉,严重影响国计民生,想要实业救国必须拥有自主的制碱技术。
侯德榜自幼聪敏过人,酷爱读书。1911年,侯德榜成为清华大学唯一一个10门功课全部满分的1000分得主。1921年,正在美国哥伦比亚深造的侯德榜,收到了来自国内永利制碱公司(中国创建最早的制碱厂,开创了中国化工业的先河)创始人范旭东的聘请书,聘请他为永利制碱公司的总技师长。于是,他毅然放弃了国外良好的学术环境和已有进展的化学工业成果,回到那时孱弱的中国,走上了“工业救国”的道路。
侯德榜
在制碱技术和市场被外国公司严密垄断下,永利制碱公司用重金买到一份索尔维制碱法的简略资料。侯德榜埋头钻研这份简略的资料,带领广大工人长期艰苦努力,解决了一系列技术难题。
1937年,永利公司硫酸铔厂外观
然而,好景不长。1937年12月4日,侵华日军开始攻打南京,永利化学工业公司硫酸铔厂遭到日军轰炸,此时制碱法试验刚进入关键阶段,容不得半点闪失。
南京的中共地下党组织第一时间带领工人护厂,保护关键的设备、图纸并将其转移到四川继续发展。短短3个月,就在各种物资都极度匮乏的四川省犍为县五通桥区建起永利川西化工厂,开始继续制碱法试验,保护这难得的科技火种。
工厂建好了,新的问题又出现了。制碱的原材料是食盐,然而川西地区历来用井盐,永利川西化工厂并不像在南京那样容易获得食盐。如果要从千米深井里打出盐卤再熬制,比在塘沽海边取盐费钱、费工,质量还更差,再加上内陆排污困难,种种问题一并爆发。
经过反复思量,侯德榜决定放弃一直沿用的索尔维制碱法,寻找更加有效的制碱法,寻找属于我们中国人自己的制碱法。
大山外的战火还在继续,大山里的科研也在继续,经历3000多次的试验,“侯氏碱法”终于成功了。1947年永利公司硫酸铔厂回到南京,专门建立一套装置进行生产试验,获得成功。
我们终于有了自己的制碱法!
“侯氏碱法”的研制成功,轰动世界。在那个年代,“侯氏碱法”代表着世界领先水平。然而中华人民共和国在成立前内忧外患,让它无法得到有效应用,无法发挥其巨大的科技和经济潜力。
20世纪40年代初的永利公司空有“侯氏碱法”技术,却没有一克纯碱生产出来,更没有能力实现新法制碱工业化。侯德榜也曾多次向当时的国民政府汇报发明成果、申请贷款、推广应用,但从未得到回复。
1949年4月20日,南京解放。由于旧资产阶级和上层知识界迅速激烈分化,无奈之下,侯德榜远赴印度。在印度期间,他得知中共中央领导人很关心永利公司的事业,并希望与他共商国家大计,他十分激动,力克重重阻碍,绕道泰国、中国香港、韩国赶回北京。
不久后,北京东四七条16号,永利公司办事处,一辆车缓缓停下,下车的人是周恩来总理。周总理这次专程来找一个人,正是已经回到北京的永利公司的总经理侯德榜。
中华人民共和国成立后,4亿多人民吃饭穿衣的问题是党中央急需解决的问题,纯碱和化肥的生产成为当务之急。周恩来总理这次便是专程前来与侯德榜商议“制碱”这个亟待解决的难题。
现中国石化南化公司(前身永利公司硫酸铔厂)
为了扩大纯碱生产,1949年开始,中央用于永利公司碱厂恢复生产的投资贷款高达563亿元旧币,相当于现在的563万元人民币。短短3年,永利公司碱厂的纯碱生产量就大幅度增长,从1949年的年产4.1万吨增长至1952年的年产9.1万吨。
1953年中央行政管理局成立,就在7月1日中国共产党生日这天,把中国第一张发明证书颁发给了“侯氏碱法”,进口“洋碱”的时代一去不复返了。
今日中国石化厂区:氯化苯装置
今日中国石化厂区:制氢装置
从这项发明开始,中国化工业的科研成果呈现出欣欣向荣之景象。
从曾经一票难求的“的确良”(又名涤纶)到琳琅满目的时装;从价格低廉的家居塑料用品到高科技化工材料制作的汽车配件、液晶电视、智能手机;从生存到生活,一项又一项的化工发明源源不断地凝结成绮丽繁多的化工产品,生生不息地丰富着庞大完备的化工体系。
这一张薄薄的发明证书,记录的是一部波澜壮阔的近现代中国化工史,更是中国石化工业的里程碑。
为解决当时国内市场急需纯碱的困境,永利公司在较短的时间掌握并改进了著名的索尔维制碱法,使工艺过程缩短,产量大增。1939年,永利公司首先提出并自行设计的新的联合制碱法的连续过程,使纯碱工业和氮肥工业得到发展,这就是著名的“侯氏碱法”。
“侯氏碱法”是依据离子反应发生的原理进行的,离子反应会向着离子浓度减小的方向进行,也就是很多初高中化学教材中所说的复分解反应有沉淀,气体和难电离的物质生成。要制纯碱,就要先制出溶解度较小的碳酸氢钠,再利用碳酸氢钠热稳定性差,加热分解得到纯碱。要制出碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子,所以就在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,其中碳酸氢钠溶解度最小,所以析出,其余产品处理后可作为肥料或循环使用。