如何做好现代化学工业

❶ 现代化学将如何继续发展

代化学发展的特点和方向 经过约200多年的努力，化学进入现代时期。总结起来说现代化学有五大特点和两个发展方向。 五大特点是 （1）化学家对物质的认识和研究，从宏观向微观深入。20世纪以来，化学家已用实验打开原子大门，深入地了解原子内部的情况，并且用量子理论探讨原子内的电子排布、能量变化等。就是对复杂的化学反应来说，也可以测量反应机理，了解反应过渡态的情况以及分子、原子间能量的交换。 （2）从定性和半定量化向高度定量化深入。虽然近代化学也曾广泛地使用各种定量化工具，但是还只能说停留在定性和半定量化水平。本世纪60年代后，电子计算机大规模地引进化学领域，用它来计算分子结构已取得巨大的成功。如今任何化学论文如无详尽的定量数据就难以发表，发表了也难取得公认。而且如今化学实验的精密度愈来愈高，几乎所有仪器都是定量化的，有的还用电子计算机来控制。 （3）对物质的研究从静态向动态伸展。近代化学对物质的研究基本上停留在静态的水平或从静态出发，推出一些动态情况。例如，从热力学定律出发，通过状态函数的变化，从始态及终态情况推断反应变化中一些可能情况。现代化学已摆脱这种间接研究推理，而采用直接的方法去了解或描述动态情况，特别是激光技术、同位素技术、微微秒技术、分子束技术在现代化学里的大规模应用。化学家目前已能了解皮秒内微粒运动的情况，反应中化学键的断裂以及能量交换等情况。特别值得一提的是有关动态薛定谔方程的研究，一旦成功它将会为动态研究开辟光辉前景。 （4）由描述向推理或设计深化。近代化学几乎全凭经验，主要通过实验来了解和阐述物质。虽然也有一些理论如溶液理论、结构理论等可以指示研究方向，但总体来说近代化学基本上是描述性的。原来化学中四大学科（无机化学、有机化学、分析化学、物理化学）彼此存在很大独立性。然而现代化学已打破传统的界限，化学不仅自身各学科相互渗透，而且跟物理、生物、数学、医学等学科相互交融和渗透。特别是近年量子化学的发展，已渗透到各学科，使化学摆脱历史传统，可以预先预测和推理，然后用实验来验证或合成。例如，当今许多高难度的合成工作都事先根据理论设计，然后决定合成路线。着名的维生素B12的合成工作就是一个典范，它标志着化学已从描述向设计飞跃。 （5）向研究分子群深入。近代化学对化学的研究通常只停留在一个或几个分子间的作用。即所谓0级、1级、2级、3级反应，对多分子的反应是无能为力的。但是近代化学远远不能满足实际需要了，特别是研究生物体内的化学反应，就要研究多个分子甚至一大群分子间的反应了。例如，一个活细胞内往往需要几十种酶作催化剂，同时催化许多化学反应。因此研究分子群关系，已成为现代化学的一个特点。 现代化学的发展方向，一是化学向分子设计方向前进。分子设计就是说化学家像建筑师造房子那样设计好再建造。由于电子计算机、各种能谱技术、微微秒技术、激光技术、同位素技术等在化学上的应用，使分子设计逐渐趋向现实。上面说过的着名有机合成大师伍德沃德合成难度极大的维生素B12，就是按他创立的前沿轨道理论出发，计算后设计出最佳合成路线和原料配比，一举成功并传为佳话。目前全世界每年合成几千种抗癌药，大都是先设计好合成路线，而后进入生产的。 现代化学第二个发展方向是向分子群研究进军。在自然界中生物的活动常常同时发生几十个甚至几百个化学反应，才能使生物体生命延续。就是完成一项简单工作也必须是多个分子同时工作才能实现。例如，根瘤菌体内的固氮酶，就有两种蛋白质分子，一种是含铁的，另一种是含钼的，这两种分子必须同时工作才能把氮气固定下来。目前化学家已合成主要生命基础物质，并引进酶技术、仿生技术、膜技术等，使研究分子群的情况成为可能。这也是为揭开生命秘密做好基础工作。 总之，现代化学的特点决定现代化学的发展方向，反过来现代化学的发展方向也决定现代化学的五大特点，它们是相辅而成、相得益彰的。

❷ 化工的现代化工

20世纪60～70年代以来，化学工业各企业间竞争激烈，一方面由于对反应过程的深入了解，可以使一些传统的基本化工产品的生产装置，日趋大型化，以降低成本.与此同时，由于新技术革命的兴起，对化学工业提出了新的要求，推动了化学工业的技术进步，发展了精细化工，超纯物质，新型结构材料和功能材料. 50年代原子能工业开始发展，要求化工企业生产重水，吸收中子材料和传热材料以满足需要.航天事业需要高能.固体推进剂由胶粘剂，增塑剂，氧化剂和添加剂所组成.液体高能燃料有液氢，煤油，偏二甲肼，无水肼等，氧化剂有液氧，发烟硝酸，四氧化二氮.这些产品都有严格的性能要求，已形成一个专门的生产行业.为了满足节能和环保的要求，1960年美国试制成可以实用的膜，以淡化，处理工业污水，以后又扩展用于医药，食品工业.但这种膜易于生物降解，也易水解，使用寿命短.1970年，开发了芳香族聚酰胺反渗透膜，它能够抗生物降解，但不能抗游离氯.1977年，改进后的复合膜用于海水淡化，每立方米淡水仅耗电23.7～28.4MJ此外，还开发了和用膜等.聚砜中空纤维气体分离膜，用于合成氨尾气的氢氮分离及其他多种气体分离.这种技术比其他工业分离方法可以节能.精细以其硬度见长，用作切削工具.1971年，美国福特汽车公司及威斯汀豪斯电气公司以β-氮化硅(β-SiN)为燃汽透平的结构材料，运行温度曾高达1370℃，提高功效，节省燃料，减少污染，为良好的节能材料，但经10年试验，仍存在不少问题，尚须进一步改进.现主要用作陶瓷发动机，透平叶片，导电陶瓷，人造骨等.陶瓷的主要物系有氧化物系，如氧化铝(AlO)，氧化锆(ZrO)等，和非氧化物系，如碳化物(SiC)，氮化物(BN)，氮化硅(SiN)等.80年代，为改进陶瓷的脆性，又在开发硅碳纤维增强陶瓷.
专用化学品得到进一步发展，它以很少的用量增进或赋予另一产品以特定功能，获得很高的使用价值.例如食品和饲料添加剂，塑料和橡胶助剂，皮革，造纸，油田等专用化学品，以及胶粘剂，防氧化剂，表面活性剂，水处理剂，催化剂等.以催化剂而言，由于电子显微镜，电子能谱仪等现代化仪器的发展，有助于了解催化机理，因而制备成各种专用催化剂，标志催化剂进入了新阶段.
化工发展行业发展的重点——精细化工
精细化工包括医药、农药、合成染料、有机颜料、涂料、香料与香精、化妆品与盥洗卫生品、肥皂与合成洗涤剂、表面活性剂、印刷油墨及其助剂、粘接剂、感光材料、磁性材料、催化剂、试剂、水处理剂与高分子絮凝剂、造纸助剂、皮革助剂、合成材料助剂、纺织印染剂及整理剂、食品添加剂、饲料添加剂、动物用药、油田化学品、石油添加剂及炼制助剂、水泥添加剂、矿物浮选剂、铸造用化学品、金属表面处理剂、合成润滑油与润滑油添加剂、汽车用化学品、芳香除臭剂、工业防菌防霉剂、电子化学品及材料、功能性高分子材料、生物化工制品等40多个行业和门类。随着国民经济的发展，精细化学品的开发和应用领域将不断开拓，新的门类将不断增加。
精细化学品这个名词，沿用已久，原指产量小、纯度高、价格贵的化工产品，如医药、染料、涂料等。但是，这个含义还没有充分揭示精细化学品的本质。21世纪以来，各国专家对精细化学品的定义有了一些新的见解，欧美一些国家把产量小、按不同化学结构进行生产和销售的化学物质，称为精细化学品(fine chemicals)；把产量小、经过加工配制、具有专门功能或最终使用性能的产品，称为专用化学品(specialty chemicals)。中国、日本等则把这两类产品统称为精细化学品。

❸ 现代化学工业和新材料的主要成果有哪些

美国爱迪生发明了耐用的白炽灯泡；美国人海厄特发明了赛璐珞制造技术，现代塑料工业由此诞生；内燃机的发明推动了石油开采业的发展，加速了石油化学工业的产生
第二次工业革命是指19世纪中期，欧洲国家和美国、日本的资产阶级革命或改革的完成，促进了经济的发展。19世纪60年代后期，开始第二次工业革命。人类进入了“电气时代”。

❹ 哪一个工艺被认为是现代化学工艺的开始

合成氨，给农业带来了巨大生产效益。是现代化学与生活的首次联系。把知识变成了财富。合成氨，需要高温高压和催化剂，条件苛刻。这是传统化学做不到的。
学工艺即化工技术或化学生产技术，指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程, 包括实现这一转变的全部措施。
化学生产过程一般地可概括为三个主要步骤：
①原料处理。为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格，根据具体情况，不同的原料需要经过净化、提浓、混合、乳化或粉碎（对固体原料）等多种不同的预处理。
②化学反应。这是生产的关键步骤。经过预处理的原料，在一定的温度、压力等条件下进行反应，以达到所要求的反应转化率和收率。反应类型是多样的，可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。通过化学反应，获得目的产物或其混合物。
③产品精制。将由化学反应得到的混合物进行分离，除去副产物或杂质，以获得符合组成规格的产品。以上每一步都需在特定的设备中，在一定的操作条件下完成所要求的化学的和物理的转变。
化学生产技术通常是对一定的产品或原料提出的，例如氯乙烯的生产、甲醇的合成、硫酸的生产、煤气化等。因此，它具有个别生产的特殊性；但其内容所涉及的方面一般有：原料和生产方法的选择，流程组织，所用设备（反应器、分离器、热交换器等）的作用，结构和操作，催化剂及其他物料的影响,操作条件的确定,生产控制，产品规格及副产品的分离和利用，以及安全技术和技术经济等问题。
现代化学生产的实现，应用了基础科学理论（化学和物理学等）、化学工程和原理和方法、以及其他有关的工程学科的知识和技术。现代化学生产技术的主要发展趋势是：基础化学工业生产的大型化，原料和副产物的充分利用，新原料路线和新催化剂（包括新反应）的采用，能源消耗的降低，环境污染的防止，生产控制自动化，生产的最优化等。

❺ 什么是现代化工

由化学工业的发展历史来看，早期的化工主要是用在生活用品的制造上，凡是人们衣食住行所需要的化学品，都是由化工行业生产出来的，例如肥料、杀虫剂、人造纤维、水泥、油漆、柴油、塑料制品，不一而足。然而随着时代的进步，高科技产品逐渐问世，例如电子元件、印刷电路板、光电产品等等，这些产业中仍然脱离不了化学品的应用，只不过是由传统的化学品，改为所谓的精密化学品而已，化工行业与人类的关系可以说是息息相关、密不可分。
新化工技术展望

纳米技术

纳米技术经过十多年的发展，在化工领域可以将纳米技术与传统技术相结合，纳米研究与传统企业相结合，广泛渗透于化工各领域。

纳米技术无论在石油和化学工业领域橡胶行业、纺织、油墨、涂料、粘合剂、化妆品、化学制剂、密封胶、等广泛应用。使用纳米技术、纳米材料的新产品将不断问世。

纳米材料的原料如无机化合物，将来还会涵括有机物甚至高分子材料，以及纳米材料机械粉碎等生产加工设备，还包括它的生产和应用，都相对集中在石化行业及其它密切相关的行业，纳米技术在环保领域的应用，将有效地降低化工行业及工业生产及车用油等所产生的污染。纳米技术在内催化剂、医药、农业等各方面也将得到进一步的应用，因此纳米材料将对全社会的技术改造，产品创新，结构调整起到不可估量的作用。

超导技术

世界各国已公认超导技术将在新世纪迅速得到发展。高温超导电性作为一类有重大发展潜力的应用技术，已经进入实行应用开发与应用基础性研究相互推动，逐步发展为高技术产业的阶段。各国政府及其企业界都投入极大精力放在高温超导机理；超导物理和新材料的研究和探索上，竞争十分激烈。

我国的超导研究已列入八六三计划和攀登计划，研究水平达世界先进水平。我国有超导技术在高温超导材料，超导物性，强电应用，超导电子器件等方面取得了重要成果。

生物化工技术

生物技术或生物工程是以生命科学和工程技术为基础的多学科交叉的高新技术。被称为 21世纪知识经济的核心技术。生物技术的应用将给化学、工业、农业、医药、食品等领域带来革命性的变化。产生维以估量的社会效益和经济效益。
我国生物反应工程技术包括生物反应器、传感器和计算机控制等技术。发展特点是化学工程与生物技术的深度结合，由宏观推向微观，强调在生物技术发展的认识基础上研究过程特点，发展符合生物生长特点的智能型控制，实现产业化的优化的扩大。在“九五”期间攻关后，小型发酵罐已形成商品化生产体系。市场占有率达到50 ％。并有 80 ％的生化产品应用了层析分离技术。

我国生物技术的投资将由前期的基因工程，细胞工程，蛋白量等上游工程转向进行培养放大上游成果，产物提纯和规模化制备的生物技术下游研究上，以尽快回报前期大量投入，产生巨大的经济效益。

煤化工技术

我国在可燃矿物资源人均占有量低，富煤少油，原油进口已达到 7000 万吨／年。并迅速扩大，天然气资源也有限，但煤资源可采储量居世界第二位。因此，充分利用煤资源，大力发展洁净煤技术和新一代煤化工技术，即对有效利用能源和促进经济可持续发展具有重要的现实意义，对保护国家安全具有深远的战略意义。

21世纪，煤化工发展的主流是发展煤炭洁净利用技术，发展洁净煤利用最关键的技术（包括醇燃料和烃燃料）及多联产工艺技术。其产业化重点应放在发展量大面广，在能源安全和环境保护上最具影响的煤制马达燃料和洁净煤发电技术。为了谋求过程的污染最低，能量利用效率和经济效益最高，在有条件的地区发展煤电化一体化多联产集合或组合技术。
煤化工的发展必经以煤的能源化学加工优先发展为基础，形成既保证能全国范围内的能源供应，又可通过能源供应和化工生产调节及适当的净化过程，保证对环境的低冲击。这样的综合网络才能体现煤化工发展的最佳经济、社会和环境效益。

氢能利用

21世纪里要实现可持续发展，将不断开发探索新能源。核能、生物能、太阳能、风能、地热能、和海洋能的利用，将成为人类文明进步注入强大推动力。然而，在新世纪里，对石油和化学工业产生最直接和巨大影响的当属未来时代能源——氢能。

氢能源的特点是：高效、清洁。

■ 利用氢和氧化剂发生反应放出的热能。
■ 利用氢和氧化剂在催化剂作用下的电化学反应直接获取电能。
■ 利用氢的热核反应释放的核能。
■ 利用天然气重整制氢技术，应用于 PEMFC 发电引气。燃料电池发电引氢，如质子交换膜燃料电池( PEMFC )用作车载动力时，其功率密度比目前的汽油发动机高。并能实现零排放。

在制氢及储氢技术方面，科研院所正在积极从事这方面的研究并已取得了进展。可以由此预见，被科学家称为未来的氢能源经济社会中，包括石油、煤、炭、天然气在内的化学石油能源将全部封存，留作化工原料，造福人类。取而代之的将是氢气，氢经济社会将为人类历史上能利用率最高的社会，是无污染无噪音和绿色天堂。

海洋技术：来自大海的礼物

地球上，大海占有 70 ％面积发展海洋技术，开发利用海洋资源造福人类将会显现出强大的生命力和巨大的经济效益。

■ 海水淡化技术：缺水，是个世界性的问题。海水淡化是解决人类用水的有得途径。据资料介绍世界淡化海水的日产量在1998年已达到2300万吨，并以每年10％～30％的速度递增。目前，海水淡化的市场容量已超过20亿美元／年，主要由美国、日本等技术强国垄断。我国海水淡化的主要用途目前仅限于热电联产用电厂蒸汽淡化海水解决锅炉补充用水，化工及石化、钢铁等工业行业的高纯度工业用水，海岛等局部地区的生活用水。预计到2010年，我国海水淡化的市场总需求量将达到80万吨每日。如果淡化技术在近几年形成产业，整个行业将实现30亿元左右的年产值，利税7～9亿元。
此外，由于大型海水淡化成套装置的制造属于大型右超大型化工设备的加工制造。其制造过程涉及有色金属材料材料。黑色金属材料和板材的加工，金属材料的腐蚀防护，仪表及测量，计算机及其控制技术。所以，海水淡化技术成套设备产业化的成功实放，将有力地带动我国以上行业的技术进步和发展，形成良好的社会效益和经济效益。

■ 膜技术：膜技术是当代最先进的化工分离技术之一。膜技术的延生是社会对水资源的要求而产生的。目前，膜分离技术作为高新技术已成为单元操作。以高效、节能和工艺简便等特点正在取代一些旧的单元操作。膜技术在节能、水资源开发、环境保护等方面具有较强的技术优势，已使世界膜技术迅速发展为年产值200亿美元的产业，但是我国膜产业产值为20亿元人民币，拥有广阔的空间，在21世纪将继续作为重点产业优先发展。

■ 海水化学资源的开发利用：海水中提取化学品，主要是海水制盐，从海水中提取钾、溴、镁、锂、碘、铀重水等。我国的海盐产量为 1800 万吨。居世界首位，约占全国盐总产量的75％。我国的溴产量5万吨／年，广泛用于医药，染料、农药、阻燃、灭火和无机溴化物方面，年增长率为3％～5％，我国钾盐资源贫乏，海水提钾经济上可行，意义重大。在 70 年代我国的千吨级海水提取氯化钾和百吨级海水提取氯素技术均获成功，但由于部分工艺存在成本高和未能形成海水综合利用流程，而使得这两项技术未产业化。数十年来，海水的利用受到各国的关注，若得以经济过关，其综合开发效益十分显着。21世纪我国应大力加强联产和综合提取技术的研究和开发，使海水化学资源的利用真正达到综合利用的目的，使产品多样化、系列化、规格化和在市场竞争中有更强的适应性方面发展。并有望在以下几个方面有所突破：提高海盐质量、防止盐田海水和浓缩海水渗漏以及改革海水制盐工艺；重视发展高效、低毒、低烟（或无烟）及成本较低的溴系阻燃剂，高效、低毒、低残留、杀虫谱广及成本较低的农药和农产品储存用熏蒸剂等。使产品的数量与质量达到国外20世纪末的水平，加快从苦卤中提取金属镁的生产速度，使其在 2010年达到1～5万吨的生产规模，2030年力争实现海水提取钾工业化；突破盐碱、镁的联产技术，积极开展海水提铀、重氢、锂的研究，以解决21世纪的能源原料供给问题，服务于人类。

未来化工厂畅想

如果提到化工厂，人们一般想到的是宽敞的厂房，高高的烟囱。然而在不久的将来，这样的情景在某些地方将变成历史。根据德国《世界报》报道，大约10年内一系列的装在容器内的迷你工厂将承担起生产任务。

这些容器有各种规格，可以非常方便地被运往目的地。它们也可以按照计划好的模式组装成复杂的网络，从而完成一系列复杂的工作程序。对于这些容器的控制也可以实现全自动化，或者通过控制中心进行无线遥控。这样就能大大减少人员开支和经营费用，所生产的化工产品也可以直接运到顾客群附近。

这项技术特别适用于精细化工产品的生产，因为这些产品的需求量不大。这一技术也有可能在医药领域找到用武之地。
推广这项技术能够减少对环境的污染，所以说受益的不仅是化工厂，而是我们所有人。在化工生产过程中最常用到的就是挥发性的有机溶剂，它们对环境污染严重。迷你容器工厂使用一种可电离的液体，它能使化工生产过程中少消耗有机溶剂，减少污染。这项技术还能减少化工生产造成的大气污染、噪音污染。

杜塞尔多夫市Degussa股份公司在微处理化工生产技术的研究方面已经取得了一定的成果。纳米技术的发展以及催化剂的生产也为容器工厂技术的发展提供了保障。Degussa公司表示将和美国亚利桑那大学的教授一起继续搞这个容器工厂项目。

Degussa公司的董事会成员阿尔弗雷德表示，他们会将这项技术尽快推广到世界各地活跃的市场上，比如中国、拉美和东欧。他认为，这项节约开支、节约场地，又有利于环境保护的技术会有很大的发展前景。

科技创新：生死时速的竞争

目前我国化工企业科研水平较低，大多仅仅限于产品和工艺开发，有能力开发高科技含量的原创性技术的企业凤毛鳞角。由于难以掌握核心技术，因而无法形成跨越式的发展。而与此同时，近几年跨国化工公司在中国竞相设立研发中心，大量的研发投入所支撑的强大创新能力，为他们带来的是拥有全球的市场。以化工巨头德国巴斯夫公司为例，其所拥有专利和领先技术数量不仅是国内化工企业，甚至也是不少科研机构所望尘莫及的：手中已握有十几万个专利技术，平均每天申请3项专利。截止至1998年底累计公开的国外专利为44 027件，占化工类专利总数的58.75%；1998年全年公开国外化工类专利为6184件，占全年公开的化工类专利的63.5%。国外在中国申请的专利中，绝大多数是技术含量较高的发明专利。杜邦公司申请了1124件、壳牌公司860件，埃克森公司为343件。他们在华的专利申请可分为两类，一类是围绕自身的优势技术领域或拳头产品以占领中国市场和制约中国相应的技术发展为目标申请的专利；另一类是在充分研究中国化工企业的专利创新构思上，或在我国创新构思的启发下的改进或相关专利的申请，其目的是在这些领域获得竞争的地位。从保护力度来看，外国公司的产品专利多、基本专利多（如一些化工工艺的重要基本改进专利，对以后化工技术进步有重要影响的技术），专利申请配套性很强。很多专利并不是目前市场上热销的技术产品，而是占领未来市场的技术产品。在我国的石油化工领域的个别项目就面临着：或是项目下马；或是购买专利；或是修改工艺路线；或是提出专利无效诉讼，无论作为哪一项选择都会给企业带来不同程度的影响。国外专利在中国的“圈地”运动正形成一个“技术壁垒”，中国很多行业正面临这一问题的困扰。

技术创新是决定21世纪我国化学工业国际竞争力的关键性因素。如今高新技术领域中的生物工程技术、信息技术、纳米技术等正越来越多地被化学工业所应用，并将对化学工业结构产生重大影响。

加入WTO后，我国化工科技发展面临的最大问题是科技创新能力不足，这不仅将制约化工科技发展本身，也将成为制约化学工业快速持续发展“瓶颈”因素。面对目前我国化工科研队伍创新能力弱、发明专利少、跟踪多创新少、成果产业化率低的现状，我们不应只是望洋兴叹，而应奋起直追。今天科技界的紧迫感和竞争意识愈发强烈，加大化工科技投入，针对制约行业发展的关键技术、重大技术，以新一代煤化工、精细化工、化工新材料作为重点，集中力量攻关，取得技术突破，从而推进化学工业的整体发展已刻不容缓。(end)

❻ 现代化学工业有何特点啊

1.大部分产品将呈现越来越畅销的态势，资源型、耗能型产品有时会出现供不应求的局面，进出口进一步增长，外贸逆差将缩小，而全行业面临的资源紧张、能源紧张和环境压力三大制约因素进一步突出。
2.发展重点在石油化工、农用化学品、煤化工等领域，为国民经济重点产业配套的精细化工和专用化工产品、生物化工和环保型产品将成为新的热点。
3.大型化学工业园区的建设将有快速的发展。

❼ 化学工程在工业社会中的有什么地位及作用

化学工业为农业技术改造和发展社会主义农业经济提供物质条件。重工业用它生产的大量农业机械以及现代化的运输工具、电力设备、化肥、农药等产品装备农业，逐步实现农业的机械化、现代化，把农业转移到现代化机器大生产的基础上，以不断提高农业的劳动生产率。二、化学工业与制药制药工业是现代化工业，它与其它工业有许多共性，尤其是化学工业，它们彼此之间有密切的关系。