【文章內(nèi)容簡介】 材料和超導材料等，引起人們很大的興趣。 化學纖維 包括人造纖維和合成纖維。人造纖維是以天然纖維為原料經(jīng)過化學加工 而生產(chǎn)的，在 20～30 年代已經(jīng)流行，但它的產(chǎn)量受到天然纖維來源的限制。 合成纖維制品是在 40 年代中期出現(xiàn)的，原料來源為豐富的石油化工產(chǎn)品。 化學纖維的品種很多，又有長絲、短絲、鬃絲、彈力絲以及各種異形絲。它 們分別可以純紡、混紡，因而織物的品種極多，并且生產(chǎn)效率高，不受自然 條件的限制，有效地解決了與糧棉爭地的矛盾。生產(chǎn)萬噸化學纖維，可以相 當于 30 萬畝（1 畝＝）棉田一年生產(chǎn)的棉花?；蛴?250 萬只羊一年剪 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 ? 下的羊毛。到 80 年代,全世界已有 2/3 的紡織品是由化學纖維制成的。一些 聚合物制成的中空纖維用作分離膜，在海水淡化、氣體分離、超純物質(zhì)制備 以及生物技術(shù)等方面，具有重要意義。 橡膠 是一種戰(zhàn)略物資。天然橡膠僅生長于熱帶及亞熱帶地區(qū),不產(chǎn)橡膠的國 家考慮戰(zhàn)時會受到封鎖,都極其重視建立于石油化工基礎(chǔ)上的合成橡膠工 業(yè)。合成橡膠的品種多，有的品種比天然橡膠具有更好的耐熱、耐寒、耐油 等性能。橡膠的最大消耗是做輪胎，此外還用以制作膠管、膠帶、膠鞋以及 膠乳制品。橡膠又是各種設(shè)備所不可缺少的密封材料。70 年代以來，天然橡 膠的產(chǎn)量基本穩(wěn)定在 3～，而合成橡膠產(chǎn)量在 70 年代已達 6Mt，80 年 代增至 8Mt，且仍有續(xù)增的趨勢。 復合材料 是新型結(jié)構(gòu)材料。其特點是體積比強度、體積比剛度和耐蝕性都超過金 屬材料。它由合成樹脂、金屬或陶瓷等基體材料和無機或有機合成纖維等增 強材料所組成?；暮驮鰪姴牧隙加卸喾N，因而可以進行有選擇的配合，以 制得性能符合要求的各種復合材料。復合材料的出現(xiàn)，使化工材料有了更為 廣闊的前景。 編輯 本 段 化工與能源 能源可以分為一次能源和二次能源。一次能源系指從自然界獲得、而且 可以直接應用的熱能或動力，通常包括煤、 石油、 天然氣等化石燃料以及 水能、核能等。消耗量十分巨大的世界能源，主要是化石燃料。1985 年世界 一次能源消費量達 10610Mt 標準煤,其中石油 ％、煤 ％、天然氣 ％、水電 ％、核電 ％；中國一次能源消費量達 764Mt 標準煤,其 中煤 ％、石油 ％、水電 ％、天然氣 ％。二次能源(除電外) 通常是指從一次能源（主要是化石燃料）經(jīng)過各種化工過程加工制得的、使 用價值更高的燃料。例如：由石油煉制獲得的汽油、噴氣燃料、 柴油、 重 油等液體燃料，它們廣泛用于汽車、飛機、輪船等，是現(xiàn)代交通運輸和軍事 的重要物資；還有煤加工所制成的工業(yè)煤氣、民用煤氣等重要的氣體燃料； 此外，也包括從煤和油頁巖制取的人造石油。 化工與能源的關(guān)系非常密切，還表現(xiàn)在化石燃料及其衍生的產(chǎn)品不僅是 能源，而且還是化學工業(yè)的重要原料。以石油為基礎(chǔ)，形成了現(xiàn)代化的強大 的石油化學工業(yè),生產(chǎn)出成千上萬種石油化工產(chǎn)品。在化工生產(chǎn)中,有些物料 既是某種加工過程(如合成氣生產(chǎn))中的燃料， 同時又是原料， 兩者合而為一。 所以化工生產(chǎn)既是生產(chǎn)二次能源的部門，本身又往往是耗能的大戶。 化石燃料特別是煤的加工和應用常常產(chǎn)生污水、固體廢料和有害的氣 體，導致環(huán)境的污染。對于污染的防治，也有賴于多種化工技術(shù)的應用。 中國的能源生產(chǎn)自 1949 年以來有了很大的發(fā)展，但能源（尤其是石油） 仍是制約國民經(jīng)濟發(fā)展的一個重要因素，因此能源的增產(chǎn)和節(jié)約有很重要的 意義。改進化工生產(chǎn)工藝，減少能耗，既能降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益, 也有利于能源緊張程度的緩解。這也是近年來,世界各國都很重視的問題。 長遠來看，在全世界范圍內(nèi)，預計至 21 世紀上半葉，化石燃料仍將占 能源的主要地位。隨著時間的推移，由于化石燃料資源的限制，除上述常規(guī) PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 ? 能源外，若干非常規(guī)能源的發(fā)展將越來越受到重視。非常規(guī)能源指核能和新 能源，后者包括太陽能、風能、地熱能、潮汐能、波浪能、海洋能和生物能 （如沼氣）等。在太陽能、核能利用的研究開發(fā)和大規(guī)模應用的漫長過程中， 化學工程和化工生產(chǎn)技術(shù)也大有用武之地。 編輯 本 段 化工與其他科學技術(shù) 推動化工發(fā)展的動力是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活對化學品的需要，它所依 靠的基礎(chǔ)是化學、 物理學、 數(shù)學和各種工程技術(shù)。其中與化學的關(guān)系尤為 密切，化學是化工須臾不能離開的學科。在它們之間，也曾有過“工業(yè)化 學”、“應用化學”等學科，起過一定的歷史作用?；せ窘ㄔO(shè)離不開土 木工程、電力工程?；C械的制造離不開機械工程和各種金屬材料,尤其 是不銹鋼,乃至特種鋼材?；C械特別注意的是高溫、高壓下的可靠性， 即指系統(tǒng)、設(shè)備、元件在規(guī)定條件下完成規(guī)定功能的概率。現(xiàn)代化工裝置趨 于大型化、單系列生產(chǎn)，對于可靠性的研究就顯得格外重要。 化工過程的控制離不開電子學、 計算機和自動化， 這些理論和儀器儀表， 不僅能運用于生產(chǎn)， 甚至也能運用于解決發(fā)展預測、 決策和經(jīng)營管理等問題。 20 世紀 80 年代，新技術(shù)革命中蓬勃發(fā)展的若干領(lǐng)域，除前述能源和材料外， 微電子技術(shù)和生物技術(shù)等前沿科學，以自己強大的生命力，對化工提出了更 高的要求，從而把化工推向前進。 微電子技術(shù) 電子計算機、微處理機和信息技術(shù)都離不開微電子技術(shù)。 在微電子技術(shù)中，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的應用，對化工提出了新的要 求。例如超純氣體和純水、電子工業(yè)用試劑、光刻膠、液晶以及腐蝕劑、摻 雜劑、粘合劑等等。 微電子技術(shù)中使用的超純氣體有幾十種，除氧、氫、氮、二氧化碳、氬 等常見氣體外，還有硼烷、三氯化硼、二氯硅烷、四氟化碳等自然界不存在 的氣體。所用化工產(chǎn)品的純度對半導體成品的影響很大。使用工業(yè)氣體時， 成品率只有 10％。使用含雜質(zhì)小于 10ppm 的氣體和相應的高純化學試劑時， 則成品率可提高到 70％～80％。以用水而言,集成度為 1Mb 的集成電路，允 許水中微粒的粒徑不大于 。為了制得接近理論的純水，生產(chǎn)方法從 蒸餾、離子交換發(fā)展到 70 年代的膜分離與離子交換相結(jié)合的方法，使純水 制備技術(shù)達到新的水平。 微電子器件生產(chǎn)的關(guān)健在于光刻膠。超大規(guī)模集成電路所用的光刻膠是 由芳香族疊氮化合物制成的感光樹脂，其優(yōu)點是分辨率高，去膠容易，圖像 清晰。液晶是微電子器件中不可缺少的顯示材料。它是一種有機化合物，由 于要求顯示溫度在20～60℃之間,一般單一液晶都達不到這種要求，須用多 種同類型或不同類型的液晶混配使用。 生物技術(shù) 微生物是一種活細胞催化劑，在常壓和不高的溫度下通過發(fā) 酵過程，將原料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品。多年來，應用這種傳統(tǒng)的生物技術(shù)生產(chǎn)了乙醇、 丁醇、丙酮、醋酸等產(chǎn)品。近年來研究開發(fā)了利用固定化細胞，由丙烯腈生 產(chǎn)丙烯酰胺，收率可達 ％。此外，還可利用酶催化劑，特別是固定化酶， 生產(chǎn)有機產(chǎn)品。生物技術(shù)用于化工，投資較少，節(jié)省能源和原料，污染少， 可以制得利用常規(guī)方法難以制取的物質(zhì)，如干擾素、胰島素、單克隆抗體等。 這些藥物運用重組 DNA 技術(shù)來制備,可望使制藥工業(yè)面貌一新。 生物技術(shù)對化學工程提出了新的要求，主要是解決適宜于微生物大量培 養(yǎng)的生化反應器，滿足復雜生化反應過程的分離技術(shù)以及過程控制等。在這 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 ? 方面，目前已形成了新的邊緣學科──生物化學工程，它把化學工程理論， 運用于生物催化劑、生化反應工程和新型單元操作的研究開發(fā)，做出了許多 成績。 編輯 本 段 分支的劃分 化工作為一個知識門類來說，在各個不同的歷史時期，在各種不同目的 的要求下，有多種分解或綜合的分類方法。可按照原料來源、產(chǎn)品性質(zhì)分類， 也可按照過程規(guī)律、歷史聯(lián)系分類。每種劃分方法都難于嚴格適應。本卷力 求減少不必要的交叉，采取綜合分類的方法，設(shè)計了從原料出發(fā)的燃料化工 分支；從產(chǎn)品出發(fā)的無機化工、基本有機化工、高分子化工、精細化工等分 支；還有從共同的過程規(guī)律出發(fā)的化學工程分支，以及從歷史發(fā)展和橫向聯(lián) 系出發(fā)的綜論分支。燃料化工的原料是石油、天然氣、煤和油頁巖等可燃礦 物，所以它又劃分為石油煉制工業(yè)、石油化工、天然氣化工、煤化工和頁巖 油工業(yè)。其中，石油煉制工業(yè)是創(chuàng)造產(chǎn)值較高的工業(yè)部門，是國家的重要經(jīng) 濟命脈。天然氣常與石油共生，也常把天然氣化工歸屬于石油化工。在現(xiàn)階 段，石油煉制和石油化工是燃料化工的主體。燃料化工生產(chǎn)的產(chǎn)品包括燃料 和化工原料， 后者主要是有機化工原料 （除合成氣也用于生產(chǎn)無機化工產(chǎn)品, 如合成氨等外）。所以,石油化工也是基本有機化工的主要組成部分。由石 油化工可以生產(chǎn)塑料、 合成橡膠、 合成纖維等三大合成材料，這是高分子 化工的主要產(chǎn)品。因此，燃料化工、基本有機化工和高分子化工三者是有機 地聯(lián)系在一起的。 至于無機化工所采用的原料既有可燃礦物， 也有無機礦物。 其產(chǎn)品主要有化肥,硫酸、硝酸、磷酸等酸類,純堿、燒堿等堿類，還有無機 鹽，工業(yè)氣體和無機非金屬材料等。無機非金屬材料中的硅酸鹽材料，有時 被劃入傳統(tǒng)的建筑材料領(lǐng)域。精細化工生產(chǎn)小批量、具有專門功能、主要用 于消費的化學品。由于市場需求的發(fā)展，有些產(chǎn)品已變成大批量產(chǎn)品，但按 習慣，往往仍視作精細化工產(chǎn)品。主要有染料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、火炸藥、信息 記錄材料、涂料、顏料、膠粘劑、催化劑、各種助劑和化學試劑等。醫(yī)藥和 火炸藥的生產(chǎn)又往往被分別劃為獨立的工業(yè)部門。如果從原料考慮,則精細 化工是既有無機的,又有有機的，還有聚合物，是一個著眼于使用功能的綜 合部門。在微電子技術(shù)、生物技術(shù)和新型材料蓬勃發(fā)展的新技術(shù)革命中，精 細化工給化學工業(yè)增添了新的活力。 化學工程又分為化工熱力學、傳遞過程、單元操作、化學反應工程和化 工系統(tǒng)工程。前兩者是化學工程的理論基礎(chǔ)，單元操作是化學工程最早形成 的概念，它把化工生產(chǎn)的物理過程分解為若干單元，如流體輸送、蒸餾、萃 取、換熱、干燥等?，F(xiàn)在這些單元操作不僅在化工生產(chǎn)中起著重要作用，也 廣泛用于冶金、輕工、食品、核工業(yè)等與化工有共同特點的工業(yè)領(lǐng)域。單元 操作仍在繼續(xù)發(fā)展和完善，如近年來發(fā)展的顆粒學，作為粉體工程的一種理 論，已應用于催化劑粒度設(shè)計、高溫氣體除塵、糧食干燥和輸送?；瘜W反應 工程著眼于工業(yè)規(guī)模的化學反應過程的傳遞和動力學等規(guī)律，以解決反應器 的設(shè)計和放大的問題。 至于化工系統(tǒng)工程， 則是運用系統(tǒng)工程的理論和方法， 來解決化工過程優(yōu)化問題的邊緣學科。 化工所包含的核心內(nèi)容基本上都可以歸納在上述六個分支之中，并且綜 論也是由這六個分支組成的。但是，這種分類方法并不是完全合理的，如催 化劑工業(yè)被列入精細化工。雖然理論上講，催化劑具有加快反應速率的專門 功能，是不參與反應的少量物質(zhì)，但在大型化生產(chǎn)的今天,催化劑的產(chǎn)量和 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 ? 裝填量也是相當大的,中國 1985 年石油煉制催化劑的用量達 20kt。 而且催化 劑的使用范圍遍及燃料、無機、有機、高分子和精細化工等所有領(lǐng)域。這樣 的歸屬問題尚有很多。 此外，環(huán)境保護既是化工各部門不斷解決的共性問題，也是化工能作出 貢獻的領(lǐng)域。18 世紀興起的近代化學工業(yè),迄今已有 200 多年的歷史，創(chuàng)造 了無數(shù)的化工產(chǎn)品，同時也排放了廢氣、廢液、廢渣，污染了環(huán)境。因此， 人們要求化學工業(yè)在轉(zhuǎn)化原料為產(chǎn)品時，力求物盡其用，成為無排放工程。 國民經(jīng)濟中其他部門的發(fā)展也或多或少造成公害。長此以往，超越大自然環(huán) 境自凈能力的排放，必將使人類的生活環(huán)境日益惡化。因此，有識之士對世 界上大氣、水、土壤、生物所受到的污染和破壞，發(fā)出了危險警告。為了解 決污染，保護環(huán)境，使自然界的生態(tài)平衡走向新的和諧一致，化工將成為一 支主力軍。 編輯 本 段 化工與互聯(lián)網(wǎng) 隨著中國互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，中國也隨即涌現(xiàn)了一大批化工網(wǎng)絡服務行 業(yè)，如中國化工市場七日訊 ，中國化工供求網(wǎng) ，中國化工產(chǎn)品展銷網(wǎng) ，精細化工網(wǎng) ，中國化 工網(wǎng) ，中國化工網(wǎng)（網(wǎng)盛） ，化工網(wǎng)（慧聰） 化 工資料下載網(wǎng) 等， 為中國的化工網(wǎng)絡服務行業(yè)發(fā)展 做出了卓越貢獻，為化工企業(yè)創(chuàng)造了巨大價值，是中國化工行業(yè)不可或缺的 意一只強大力量，為中國的化工貿(mào)易帶來了巨大便利，是科學發(fā)展觀的又一 最佳體現(xiàn)。 撫今追昔,展望未來,化工將不囿于傳統(tǒng)的范圍，為改造世界作出難以估 量的貢獻。 化工對國家發(fā)展非常重要，其中乙烯是衡量工業(yè)發(fā)展的標準。 編輯 本 段 化工發(fā)展史概述 自有史以來,化學工業(yè)一直是同發(fā)展生產(chǎn)力,保障人類社會生活必需品 ,它最初是對天然 物質(zhì)進行簡單加工以生產(chǎn)化學品,后來是進行深度加工和仿制,以至創(chuàng)造出 著重要作用,足以顯示出其在國民經(jīng)濟中的重要地位. 編輯 本 段 古代的化學加工 化學加工在形成工業(yè)之前的歷史,可以從 18 世紀中葉追溯到遠古時期, 從那時起人類就能運用化學加工方法制作一些生活必需品,如制陶,釀造,染 色,冶煉,制漆,造紙以及制造醫(yī)藥,火藥和肥皂. 50 世紀左右仰韶文化 時,已有紅陶,灰陶,黑陶,彩陶等出現(xiàn)(見彩圖[中國新石器時期(公元前 2500 年)燒制的彩陶罐],[隋代(581～618)燒制的三彩陶駱駝],[西漢(公元前 206～公元 25 年)制作的云紋漆] ,[唐代(618～907)越州窯燒制的青瓷水 注],[中國古代煉丹白描圖]).在中國浙江河姆渡出土文物中,有同一時期的 木胎碗,(公元前 17～前 11 世紀)遺址中有漆器破片戰(zhàn) 國時代(公元前 475～前 221) 20 世紀,夏禹以酒 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 試用版本創(chuàng)建 ? 25 世紀, 21 世 紀,中國已進入青銅時代,公元前 5 世紀,進入鐵器時代,用冶煉之銅,鐵制作 武器,耕具,炊具,餐具,樂器,早供食用,在公元前 11 世紀,周朝已 7～前 6 世紀,腓尼基人用山羊脂和草木灰制成肥皂. 公元 1 世紀中國東漢時,造紙工藝已相當完善. 公元前后,中國和歐洲進入煉丹術(shù), 藥,《神農(nóng)本草經(jīng)》, 載錄了動,植,礦物藥品 365 世紀,李時珍的《本草綱目》總結(jié)了以前藥 物之大成