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10
2014

不愉快的甲醇计算

@旁观组:粗略估计,一场历时一个月的局部战争的弹药消耗所消费的甲醇约相当于国内当月甲醇产量的8%。

美国纽约当地日期的2014年9月24日,美国总统奥巴马在联合国大会发表演讲,将埃博拉病毒爆发、俄国在欧洲的侵略行径和在伊拉克及叙利亚的恐怖分子的残酷杀戮作为当下世界面临的威胁。对此,俄国外长拉夫罗夫在联大会议间隙时表示不满。无疑,世界不太平。

环顾周边,我国也有需要面对的各种情况。这里设想一下我国参与并打赢了一场历时一个月的高科技条件下的局部战争。众所周知,现代战争的消耗巨大且复杂多样,本人无力计算其总的物质代价,所以选择一个普通的角度分析其可能造成的冲击。这个角度就是简单估计战斗期间消耗的弹药,以及所需的作为炸药原料的甲醇数量。估计的逻辑如下:(1)所需弹药量及对应的炸药量,(2)生产相应炸药需要的与甲醇相关的中间品数量,并折算对应的甲醇需求。

一、弹药需求

以伊拉克战争为参照系,估计空中对地压制的弹药使用强度。伊拉克战争的进攻阶段始于2003年3月20日,终于5月1日小布什总统宣布主要战斗行动结束,前后历时41天。美军共消耗各类炸弹和导弹29199枚。其中巡航导弹955枚,空对地导弹2148枚,集束炸弹908枚,GPS制导炸弹6542枚,激光制导炸弹8716枚。下表列出战斗中广泛使用的弹药的主要信息。

弹药型号

总重

装药重量

装药类型

装药成份

AGM-86C/D

3150磅

2000磅

Cyclotol

60% RDX+40%TNT

BGM-109

2900磅

1000磅

Cyclotol

60% RDX+40%TNT

AGM-65

462-670磅

126-300磅

 

 

AGM-114

100磅

20磅

 

 

AGM-154

1065-1095磅

145*3.4磅

PBXN-107

86% RDX

GBU-31

2000磅

945磅

Tritonal

80% TNT+20% Al

GBU-32

1000磅

445磅

Tritonal

80% TNT+20% Al

GBU-35

1000磅

445磅

PBXN-109

64% RDX+20% Al

CBU-103/105/107

950磅

202*3.4磅

PBXN-107

86% RDX

GBU-12

500磅

192磅

Tritonal

80% TNT+20% Al

GBU-16

1000磅

445磅

Tritonal

80% TNT+20% Al

GBU-24/27

2000磅

910磅

Tritonal

80% TNT+20% Al

其中,AGM-86C/D,BGM-109是巡航导弹,AGM-65/114/154是空地导弹,GBU-31/32/35是名为“联合直接攻击弹药”(JDAM)的GPS制导炸弹,CBU-103/105/107是集束炸弹,GBU-12/16/24/27是激光制导炸弹。粗略估计,美军空袭消耗了至少10800吨制导弹药。考虑到美军使用的制导弹药占所使用的全部弹药的68%,空袭总共消耗的弹药应不低于16000吨。假设解放军空军的弹药使用强度(与杀伤效果不同)与美军类似,估计一个月的空袭至少需要消耗12000吨弹药。

除了空袭之外,地面战斗也会大量消耗弹药。根据James Dunnigan所著《怎样发动战争》中的统计,现代战争中,一个典型的陆军师每天消耗1200吨弹药,1000吨燃料和40吨辅助物资。假设我军陆军动用1个师,另6个旅,同时假设旅级单位的兵力和火力为师级单位的70%。那么,地面战斗一个月的弹药消耗约为18.7万吨。保守估计,即只考虑空袭和地面战斗的消耗,一个月的战斗至少需要弹药20万吨。

那么,制造这些弹药需要装填多少炸药呢?从上表看,空中打击武器的装药重量大约是弹药总重量的二分之一到三分之二。而由于不需要复杂的制导系统等高科技附加物,地面武器的装药量不会少于这个比例。保守估计,即假设地面武器弹药也符合上述比例,那么,仅为装填消耗掉的弹药就需要10万到13万吨炸药。

二、作为生产原料的甲醇需求量

炸药并非什么高科技产品,美军使用的炸药与世界其他各国使用的炸药并无多大区别。从上表可以发现,各类导弹、炸弹的战斗部或者装药的主要类型有Cyclotol(又称B类混合炸药),PBXN-107,PBXN-109和Tritonal。其中,B类混合炸药的主要成分是60%的黑索今(RDX,环三次甲基三硝胺),40%的梯恩梯(TNT,三硝基甲苯);PBXN-107的主要成分是86%的黑索今,PBXN-109则是64%的黑索今和20%的铝;Tritonal的成分是80%的TNT和20%的铝。

可以看出,实际使用的炸药主要有黑索今(或奥克托今)、太安和TNT。其中TNT(硝基化合物的代表)的工业制造方法是在甲苯中逐步引入三个硝基的三段硝化工艺流程。太安(硝酸酯的代表)的工业制造方法是硝酸和季戊四醇的酯化反应。这两种产品都不需要多少甲醇作为原料,只有制造黑索今(硝铵的代表)才大量用到甲醇。事实上,硝铵是军队中最常用的高能量密度炸药(高爆药)。比如,A类炸药即为钝化黑索今,主要用于炮弹、航弹的弹体装药。前面提到的B类炸药又称为熔铸炸药,主要用于杀伤弹、爆破弹、导弹的战斗部和航弹、水中兵器的装药。通常被称为塑性炸药的C类炸药含有77-91%的黑索今,主要用于水下爆炸装药和某些火箭弹的战斗部。

制造黑索今的常用工业方法有直接硝解法和醋酐法。直接硝解法的化学反应式是:乌洛托品+6硝酸=黑索今+6水+3二氧化碳+2氮气。具体是将浓硝酸和乌洛托品按质量比11:1反应生成黑索今。这种方法理论上能得到1.58份的黑索今,但得率较醋酐法低,而且污染严重。两步醋酐法法的投料比(质量)为:乌洛托品(1)、硝酸(1.99)、硝酸铵(1.37)、醋酐(6.26)。理论上能得到3.17份黑索今。

下表列出了按照较先进的生产工艺生产和理想化的理论值计算,每生产一吨黑索今需要投入的原料数量。表的上两行表示乌洛托品可以由甲醛生产,甲醛可以由甲醇生产;下两行表示醋酐可以由甲醇和醋酸生产,而醋酸也可以由甲醇得到。数字表示生产一吨产品需要的相应中间品和原料投入量。计算表明,生产1吨黑索今保守地算约需要1.76到1.91吨甲醇。假设所有炸药都是高爆药,而10到13万吨高爆黑索今就需要投入23到25万吨甲醇。2014年4月全国甲醇产量为291万吨。以此为基准,相应消耗占月产量的8-9%。

 

1吨黑索今需要1.76-1.91吨甲醇

乌洛托品(吨)

甲醛(吨)

甲醇(吨)

0.32

0.41

0.49-0.58

醋酐(吨)

醋酸(吨)+甲醇(吨)

甲醇(吨)

1.97

1.16+0.62

0.65-0.71+0.62

 

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最新评论

  • 吴老鸭家对经济前景的重大误判? 2016-06-01

    只当耳旁风吹拂过,民言对当权者而言的,何必惊吓,百姓话语无论是非无法撼动政法层面上变更的,让别人说闲话,自己岿然不动,干好自已政事呢

  • ByStandersG2的贬值与通胀 2016-03-31

    老大,偶有几个问题。如果美元贬值是由于联储加息预期弱化,请教怎么解释日本实施负利率后,为什么日元反而快速升值呢?还有虽然人民币相对其他货币都在贬值,但是国内通胀却是高于美欧日,真实汇率在升值是没什么问题的。如果再不名义汇率走弱就威胁出口岂不是里子面子都没有?国内通胀是食品涨价,而粮食不完全可贸易,内需走强有疑义吗?既然美国鹰派人物反复强调美国经济韧性超强,那么为什么雅各布卢来华反复强调人民币只能升值,不能贬值?到底是谁更现实一些呢?美国潜在增长率低于其历史平均水平的态势至今仍没有改观,在通胀预期稳定的情况下美国加息会不会重返衰退呢?

  • hex迎接改革以来的第5次通缩 2015-11-20

    好赞(强)

  • ChinaA迎接改革以来的第5次通缩 2015-11-20

    央行论文解释为何货币政策“失效”:力度应更大“对于降息未必能够降低企业的融资成本的观点,持有者往往没有分清体制性因素导致的货币政策传导阻滞(这种因素在周期的任何部位都起作用)与周期性因素(如在经济下行时风险溢价上升)导致的传导效果的弱化。”

  • ChinaA迎接改革以来的第5次通缩 2015-11-20

    对“利率的风险溢价太高”韦森的看法“市场上货币供给多了,供大于求了,利息率自然就会降下来”;央行论文《利率走廊、利率稳定性和调控成本》为何货币政策“失效”,力度应更大,“经济下行过程中货币政策调整的力度就应该比不考虑风险溢价时的更大。”

  • 王海中国减速时代的开始:2011年 2015-10-19

    2008年的刺激大幅度增加了实体经济开拓市场的成本(工资、房租、原材料等等);同时,大量印钞让市场上不缺乏钱,在市场快速起快速落后,资金开始向消费产业乱投资(高大上的是O2O,大众的如餐饮),再次抬高实体经济成本。 这种剧烈动荡,让实体经济难以平复。

  • 陈宏民守法的成本 2015-09-30

    旁观,似乎是客观,其实依然带有浓厚的主观色彩。你为什么不去观察守法的收益,并告知世人呢?这样不是对社会更有益处吗?难道你希望大家读了你的文章后变得更加不守法吗?

  • 语言风股市暴跌?影响经济增长? 2015-08-31

    知道为啥救市不?国家队缺钱,想从股市里捞点,有便宜。又不用还。可是想的太美了,自摸的好容易拉高点

  • luoxiaohao2015版人民币来了 2015-08-10

    如果假设我们也来一次旧货币的现金查处:比如规定一个期限,在这个期限前,每人可以登记自己的身份去银行兑换或者存入旧版货币,规定一个身份最多可以兑换的额度,超过这个额度需要提供合法证明。这样,家里有很多现金的老虎们会不会一下子就相当于非法现金收入被罚没的效果呢?

  • watch1082015版人民币来了 2015-08-10

    通货膨胀的脚步到了

  • ByStanders美中不足的股市大跌 2015-07-28

    谢谢关注。请参见前一条回复。如果真的给基金做了广告,那天我去问他们收广告费。本文最重要的观点是:缺乏专业知识的散户应该远离股市。其次才是:如果一定要投资股市,基金是最好的选择。如果您觉得基金缺乏诚信,散户投资的公司有诚信可言吗?

  • ByStanders美中不足的股市大跌 2015-07-28

    另外,本文作者也不是基金从业人员,也不是散户。

  • ByStanders美中不足的股市大跌 2015-07-28

    多谢关注。首先明确一点,本文最重要的观点是:缺乏专业知识的散户应该远离股市。其次才是:如果一定要投资股市,基金是最好的选择。您说的“所以对于散户们,与其把钱交个别人去赌,还不如自己上场,至少盈亏都是自己的决定”——这是在说一定要赌,然后怎样怎样……可是为什么要去赌? 另外,基金是信息黑洞,我不否认;可是,对于您来说,您投资的那个公司是不是信息黑洞呢?还是那句话,先算算自己炒股的“机会成本”。

  • 为先美中不足的股市大跌 2015-07-28

    作者有做广告之嫌,我姐07年买的基金到今年6月股灾前10万还没有回本,只剩8万出头。并不是每支基金都把散户理财的效益放到第一位的!一只基金赔钱、失败后我们的银行和机构只会发行新的基金操作。为什么不能再牛市里把以前的损失挣回来呢?诚信缺失也是基金业的一个重要病症吧。

  • 杨攀美中不足的股市大跌 2015-07-28

    作者可能是基金从业人员吧,从未想到从散户的角度想想。对于散户来说,大多数基金就如同是信息黑洞,除了代码和一些简单的数字,你没法知道那支基金在干什么,你没法知道基金管理人是不是在拿着你的钱在冒险...不停会有些黑幕和丑闻冒出来!!也许多数基金是好的,但是这对于散户这已经足够了,选取一只可靠基金的时间和试错成本远远大于选取一只上市公司股票的成本。所以对于散户们,与其把钱交个别人去赌,还不如自己上场,至少盈亏都是自己的决定。