李忠秀

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【摘 要】經(jīng)過近百年的發(fā)展，化學(xué)工程已經(jīng)進(jìn)入了一個里程碑式的時代。同時，我國化學(xué)工程學(xué)科也形成了良好的發(fā)展契機，化學(xué)工業(yè)和化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展也取得了鮮有的進(jìn)展。文章就化工的概念及其發(fā)展作為切入，淺要論述了化工工程及其技術(shù)的具體發(fā)展，并就化學(xué)工業(yè)這一國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)的發(fā)展趨勢展開分析。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)工程；化學(xué)工業(yè)；化學(xué)工程技術(shù)；發(fā)展趨勢

以學(xué)術(shù)角度研究化學(xué)工程學(xué)科的技術(shù)進(jìn)展是現(xiàn)如今的一種重要趨勢。而化學(xué)工程作為一項重要工程學(xué)科也在不斷發(fā)展和創(chuàng)新。故而，關(guān)于化學(xué)工程的技術(shù)進(jìn)展和化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢分析也成為化學(xué)業(yè)內(nèi)的重要科研項目。同時，探尋化學(xué)工程技術(shù)進(jìn)展和化學(xué)工業(yè)發(fā)展趨勢也有利于我國化學(xué)化工行業(yè)不斷推陳出新，實現(xiàn)新的技術(shù)突破。

一、化工的概念及其發(fā)展

（一）化工的概念

概而言之，化工往往指的就是通常所說的化學(xué)工業(yè)、化學(xué)工藝、化學(xué)技術(shù)以及化學(xué)工程的一種有機結(jié)合。其中，化學(xué)工程指的是研究過程工業(yè)中單元操作、分離、傳遞、反應(yīng)、運行控制以及運行優(yōu)化的共性規(guī)律。而化學(xué)工業(yè)指的則是化學(xué)加工的一種實現(xiàn)部門或者企業(yè)。另一方面，化學(xué)工藝在一定程度上等同于化學(xué)技術(shù)，指的是在有機、無機、高分子、精細(xì)亦或者生物等化學(xué)加工的一種技術(shù)方法和加工路線。

（二）化工的發(fā)展

隨著化學(xué)科研成果的發(fā)展，化工也在跟進(jìn)步伐?；さ陌l(fā)展大致可以分為化工產(chǎn)品發(fā)展、化工技術(shù)發(fā)展、化工原料發(fā)展以及化工體制發(fā)展四大方面。

首先，在化工產(chǎn)品發(fā)展方面，化工產(chǎn)品逐漸走向粗放型產(chǎn)品、精細(xì)化產(chǎn)品和傳統(tǒng)產(chǎn)品的有機結(jié)合，不斷研發(fā)出新的產(chǎn)品。例如，農(nóng)藥化肥等化工產(chǎn)品依然占據(jù)重要地位；諸如采油、汽油以及潤滑油等石化系列產(chǎn)品取得了進(jìn)一步發(fā)展；新型藥物、干擾素等藥物也得到了重視。

而就化工技術(shù)的發(fā)展來看，化工技術(shù)走向了創(chuàng)新化、引進(jìn)化和挖潛化。具體表現(xiàn)在現(xiàn)有化工技術(shù)和化工裝置逐步走向了節(jié)能降耗和技術(shù)革新的路途。針對國外先進(jìn)關(guān)鍵性化學(xué)化工技術(shù)進(jìn)行有效吸收和消化，逐漸構(gòu)建屬于我國自身的化工技術(shù)。

在化工原料的發(fā)展方面，化工原料已經(jīng)逐漸走上國際化道路，實現(xiàn)了多樣化的原料，更有大批量符合我國國情的化工原料正在進(jìn)行綜合化利用。例如，天然氣以及石化原料的使用依然重要。煤炭的潔凈利用也取得了有效發(fā)展，一氧化碳等也開始逐步成為重要組成部分。

最后，在化工體制上，資產(chǎn)經(jīng)營、集約化以及龐大化逐漸成為發(fā)展重點?，F(xiàn)階段我國大部分化工企業(yè)已經(jīng)開始從原有生產(chǎn)經(jīng)營性企業(yè)朝著資產(chǎn)經(jīng)營型企業(yè)發(fā)展。同時，部分化工企業(yè)也開始朝著國際化、大型化和集約化方向邁進(jìn)，龐大型的化工集團(tuán)企業(yè)日漸繁多。

二、化學(xué)工程、化學(xué)工程技術(shù)和化學(xué)工業(yè)的發(fā)展

（一）化工工程及其技術(shù)的發(fā)展

1.化學(xué)工程的發(fā)展

化學(xué)工程引起自身過程的復(fù)雜性和物系對象的龐雜性，使得其在發(fā)展過程依

然充滿困難。而且，也因為化學(xué)工程涉及面龐雜多樣，其擁有了熱力學(xué)、單元操作、系統(tǒng)工程、分離工程、傳遞工程、控制工程等分支，這幾個分支也是化學(xué)工程發(fā)展和研究過程中的重要運用。

具體來說，化學(xué)工程在近幾年來呈現(xiàn)出與其他相關(guān)學(xué)科交叉化發(fā)展的趨勢。在化學(xué)工程、微生物學(xué)和生物化學(xué)之間形成了有機結(jié)合發(fā)展。其中，生物化學(xué)工程已經(jīng)呈現(xiàn)出無菌化操作、多為分批操作、操作條件溫和以及反應(yīng)器體積大等發(fā)展。諸如生物農(nóng)藥、生物醫(yī)藥、生物有機酸、酶制劑、氨基酸后以及單細(xì)胞蛋白等逐步得以實現(xiàn)。

化學(xué)工程和高分子物理、高分子化學(xué)結(jié)合的過程中，研究突破了黏性物流體力學(xué)、聚合反應(yīng)工程以及高分子傳遞過程等核心性問題。通過三者的結(jié)合，已經(jīng)能夠大批量開始生產(chǎn)用于汽車、眼鏡、建材以及光纜等行業(yè)的樹脂；可以生產(chǎn)出各項諸如陶瓷基高分子的復(fù)合化材料。

化學(xué)工程和無機化學(xué)、有機化學(xué)的結(jié)合發(fā)展過程中能夠生產(chǎn)出產(chǎn)品質(zhì)量高、批量小、更新快、品種多樣化以及附加值高的商品。諸如用于建筑生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的水處理劑、墻面涂料、飼料添加劑等。

2.化學(xué)工程技術(shù)的進(jìn)展

化學(xué)工程技術(shù)方面，也受到了基礎(chǔ)化學(xué)、數(shù)學(xué)以及物理學(xué)的影響。各項化學(xué)工程的發(fā)展也憑借著不斷更新的化學(xué)工程技術(shù)取得突破。

第一，在合成化工技術(shù)上，已經(jīng)實現(xiàn)了極端條件之下的注入高溫化學(xué)工程、超臨界反應(yīng)合成和高壓化學(xué)工程等技術(shù)。新構(gòu)成化合物合成技術(shù)和功能分子設(shè)計技術(shù)也有所突破。同時能夠有效實現(xiàn)零污染、零排放的合成技術(shù)和工藝。

第二，在超分子構(gòu)筑過程中，大環(huán)化合物、超分子化合物已經(jīng)成熟，運用摻雜、符合、改性和組裝的工藝能夠構(gòu)筑新型的高分子。

第三，新材料化工技術(shù)中逐步實現(xiàn)了超細(xì)催化劑、碳酸鈣和磁粉的拉米材料。仿生材料、導(dǎo)電高分子、分子器件以及記憶性材料也屢屢皆是。

第四，化學(xué)工程技術(shù)最大的進(jìn)展無疑是節(jié)能環(huán)保。熱泵技術(shù)、熱管換熱器、熱管技術(shù)、拓寬蒸汽壓縮式熱泵等技術(shù)的應(yīng)用范圍愈發(fā)廣泛。

第五，計算機技術(shù)的運用?；瘜W(xué)工程技術(shù)進(jìn)步的另一標(biāo)志便是嵌入計算機技術(shù)。在完整的化學(xué)過程中，通過計算機技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)物性數(shù)據(jù)庫、化合物庫以及數(shù)學(xué)模型庫等的共享；在輔助分子的設(shè)計過程中，計算機也成為控制、預(yù)測、合成以及設(shè)計各個環(huán)節(jié)的重要工具。

第六，化學(xué)工程的生產(chǎn)優(yōu)化控制技術(shù)。其主要是一種基于仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，亦或者DXS集散控制系統(tǒng)的技術(shù)革新。

第七，深度加工技術(shù)。其主要值得就是化學(xué)工程技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)各個化學(xué)生產(chǎn)部門，化學(xué)工程企業(yè)等根據(jù)各項需求進(jìn)行各種化學(xué)加工產(chǎn)品的研制和開發(fā)。

（二）化學(xué)工業(yè)的發(fā)展

化學(xué)工業(yè)的發(fā)雜主要集中在無機化學(xué)工業(yè)、有機化學(xué)工業(yè)、石油加工與石油

化工、精細(xì)化工工業(yè)以及高分子化工工業(yè)幾個方面。

無機化學(xué)工業(yè)中，主要發(fā)展的有化學(xué)肥料、無機化工原料兩個方面。在化學(xué)肥料發(fā)展的過程中化肥結(jié)構(gòu)、化肥品種得到有效改善，濕法磷酸工藝改進(jìn)也大面積普及。大量品種的化肥也進(jìn)行了節(jié)能減排和擴容化的技術(shù)改造，新型合成技術(shù)有效得到推廣。無機化工原料主要集中在硫酸、純堿、燒堿以及無機鹽中。例如，硫酸的制備和轉(zhuǎn)化制酸已經(jīng)實現(xiàn)了污酸處理技術(shù)和凈化技術(shù)。

有機化學(xué)工業(yè)中，針對三烯三苯、乙苯、苯乙烯、甲醇、環(huán)氧乙烷、乙二醇、辛醇、4-丁二醇、甲酸、甲酸甲酯以及碳酸二甲酯等生產(chǎn)裝置、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程等進(jìn)行了優(yōu)化。

石油加工和石油化工與人們衣食住行切切相關(guān)。因此，在這一方面的發(fā)展來說，已經(jīng)逐步實現(xiàn)了輕柴油比值的措施、催化裂化和溶劑脫瀝青結(jié)合、催化裂化和芳烴抽提結(jié)合。同時，也實現(xiàn)了焦化和催化裂化的結(jié)合。這樣，我國石油加工產(chǎn)品實現(xiàn)了深度加工組合。

而在精細(xì)化工領(lǐng)域，主要針對的是農(nóng)藥，化學(xué)試劑、染料、涂料等產(chǎn)品的更新。

最后，在高分子化工方面，合成樹脂、合成纖維、合成橡膠等取得了良好發(fā)展。

結(jié)束語：

就現(xiàn)階段我國化學(xué)工程的技術(shù)進(jìn)展和化學(xué)工業(yè)發(fā)展趨勢來看，我國化學(xué)工程學(xué)科各項發(fā)展需要進(jìn)一步推動還需不斷完善科學(xué)的發(fā)展體系，從宏觀和微觀角度構(gòu)建化學(xué)工業(yè)和化學(xué)工程的總體規(guī)劃布局，針對性地提出發(fā)展思路。另一方面，我國還應(yīng)當(dāng)加大化學(xué)工業(yè)和化學(xué)工程發(fā)展的投入力度，鼓勵并加強科研成果的轉(zhuǎn)化，以各項“工程轉(zhuǎn)化基金”為平臺，以科研項目為先導(dǎo)，積極展開科研轉(zhuǎn)化，最終打造化工創(chuàng)新技術(shù)的新研究。

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