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化工科普知识

作者:天津东昌精细化工工贸有限公司浏览次数: 日期:2011年6月11日 10:20

化工 chemical industry  

化学工业(chemical industry)、化学工程(chemical engineering)、化学工艺(chemical techno-logy)都简称为化工。化学工业包括石油化工(petrochemicals), 农业化工(agrochemicals), 化学医药(pharmaceuticals), 高分子(polymers), 涂料(paints), 油脂(oleochemicals)等。它们出现于不同历史时期,各有不同涵义,却又关系密切,相互渗透,具有连续性,并在其发展过程中被赋予新的内容。人类早期的生活更多地依赖于对天然物质的直接利用。渐渐地这些物质的固有性能满足不了人类的需求,于是产生了各种加工技术,有意识有目的地将天然物质转变为具有多种性能的新物质,并且逐步在工业生产的规模上付诸实现。广义地说,凡运用化学方法改变物质组成或结构、或合成新物质的,都属于化学生产技术,也就是化学工艺,所得的产品被称为化学品或化工产品。早期生产化学品的是手工作坊,后演变为工厂,并逐渐形成一个特定的生产部门,即化学工业。随着生产力的发展,有些生产部门,如冶金、炼油、造纸、制革等,已作为独立的生产部门从化学工业中划分出来。当大规模石油炼制工业和石油化工蓬勃发展之后,以化学、物理学、数学为基础并结合其他工程技术,研究化工生产过程的共同规律,解决生产规模放大和大型化中出现的诸多工程技术问题的学科化学工程诞生并得到迅速地发展,从而将化学工业生产提高到一个新水平,从经验的或半经验的状态进入到理论和预测的新阶段。

 

  人类为了求得生存和发展,不断地与大自然作斗争,逐步地加深了对周围世界的认识,从而掌握了征服自然、改造世界的本领。经过漫长的历史实践,人类越发善于利用自然条件,并且为自己创造了丰富的物质世界。

 

  古代人们的生活更多地依赖于对天然物质的直接利用,或从中提取所需要的东西。由于这些物质的固有性能满足不了人们的需求,便产生了各种加工技术,把天然物质转变成具有多种性能的新物质,并且逐步在工业生产的规模上付诸实现。凡运用化学方法改变物质组成或结构、或合成新物质的,都属于化学生产技术,也就是化学工艺;所得产品被称为化学品或化工产品。这样,许多自然界没有的物质被源源不断地创制出来。起初,生产这类产品的是手工作坊,后来演变为工厂,并逐渐形成了一个特定的生产部门,即化学工业。随着生产力的发展,有些生产部门,如冶金、炼油、造纸、制革等,已作为独立的生产部门从化学工业中划分出来。当大规模石油炼制工业和石油化工蓬勃发展之后,以化学、物理学、数学为基础并结合其他工程技术,研究化工生产过程的共同规律,解决规模放大和大型化中出现的诸多工程技术问题的学科--化学工程进一步完善了。它把化学工业生产提高到一个新水平,从经验或半经验状态进入理论和预测的新阶段(见化学工程发展史),使化学工业以其更大规模生产的创造能力,为人类增添大量物质财富,加快了人类社会发展的进程。

 

  在现代汉语中,化学工业、化学工程和化学工艺都简称为化工,它们出现于不同历史时期,各有不同涵义,却又关系密切,互相渗透。在人们头脑里,“化工”这个词,习惯上已成为一个总的知识门类和事业的代名词,它在国民经济和工程技术上所具有的重要意义,引起了人们广泛的兴趣,吸引着成千上万的人,为之献出毕生精力。下面简要地从人类社会生活的各个方面,来说明化工绚丽多彩的内容及其重要贡献。

 

  精细化工

 

  精细化学工业是生产精细化学品工业的通称,简称“精细化工”。精细化学品的含义,国外迄今仍在讨论中。目前,凡具有以下特点的化工产品通称为精细化学品,即:

 

  1.品种多,更新换代快;

 

  2.产量小,大多以间歇方式生产;

 

  3.具有功能性或最终使用性;

 

  4.许多为复配性产品,配方等技术决定产品性能;

 

  5.产品质量要求高;

 

  6.商品性强,多数以商品名销售;

 

  7.技术密集高,要求不断进行新产品的技术开发和应用技术的研究,重视技术服务;

 

  8.设备投资较小;

 

  9.附加价值率高等。

 

  精细化工包括的范围,各国也不甚一致,大体可归纳为:医药、农药、合成染料、有机化工、无机化工、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。

分支的划分  化工作为一个知识门类来说,在各个不同的历史时期,在各种不同目的的要求下,有多种分解或综合的分类方法。可按照原料来源、产品性质分类,也可按照过程规律、历史联系分类。每种划分方法都难于严格适应。本卷力求减少不必要的交叉,采取综合分类的方法,设计了从原料出发的燃料化工分支;从产品出发的无机化工、基本有机化工、高分子化工、精细化工等分支;还有从共同的过程规律出发的化学工程分支,以及从历史发展和横向联系出发的综论分支。燃料化工的原料是石油、天然气、煤和油页岩等可燃矿物,所以它又划分为石油炼制工业、石油化工、天然气化工、煤化工和页岩油工业。其中,石油炼制工业是创造产值较高的工业部门,是国家的重要经济命脉。天然气常与石油共生,也常把天然气化工归属于石油化工。在现阶段,石油炼制和石油化工是燃料化工的主体。燃料化工生产的产品包括燃料和化工原料,后者主要是有机化工原料(除合成气也用于生产无机化工产品,如合成氨等外)。所以,石油化工也是基本有机化工的主要组成部分。由石油化工可以生产塑料、 合成橡胶、 合成纤维等三大合成材料,这是高分子化工的主要产品。因此,燃料化工、基本有机化工和高分子化工三者是有机地联系在一起的。至于无机化工所采用的原料既有可燃矿物,也有无机矿物。其产品主要有化肥,硫酸、硝酸、磷酸等酸类,纯碱、烧碱等碱类,还有无机盐,工业气体和无机非金属材料等。无机非金属材料中的硅酸盐材料,有时被划入传统的建筑材料领域。精细化工生产小批量、具有专门功能、主要用于消费的化学品。由于市场需求的发展,有些产品已变成大批量产品,但按习惯,往往仍视作精细化工产品。主要有染料、农药、医药、火炸药、信息记录材料、涂料、颜料、胶粘剂、催化剂、各种助剂和化学试剂等。医药和火炸药的生产又往往被分别划为独立的工业部门。如果从原料考虑,则精细化工是既有无机的,又有有机的,还有聚合物,是一个着眼于使用功能的综合部门。在微电子技术、生物技术和新型材料蓬勃发展的新技术革命中,精细化工给化学工业增添了新的活力。

 

  化学工程又分为化工热力学、传递过程、单元操作、化学反应工程和化工系统工程。前两者是化学工程的理论基础,单元操作是化学工程最早形成的概念,它把化工生产的物理过程分解为若干单元,如流体输送、蒸馏、萃取、换热、干燥等。现在这些单元操作不仅在化工生产中起着重要作用,也广泛用于冶金、轻工、食品、核工业等与化工有共同特点的工业领域。单元操作仍在继续发展和完善,如近年来发展的颗粒学,作为粉体工程的一种理论,已应用于催化剂粒度设计、高温气体除尘、粮食干燥和输送。化学反应工程着眼于工业规模的化学反应过程的传递和动力学等规律,以解决反应器的设计和放大的问题。至于化工系统工程,则是运用系统工程的理论和方法,来解决化工过程优化问题的边缘学科。

 

  化工所包含的核心内容基本上都可以归纳在上述六个分支之中,并且综论也是由这六个分支组成的。但是,这种分类方法并不是完全合理的,如催化剂工业被列入精细化工。虽然理论上讲,催化剂具有加快反应速率的专门功能,是不参与反应的少量物质,但在大型化生产的今天,催化剂的产量和装填量也是相当大的,中国1985年石油炼制催化剂的用量达20kt。而且催化剂的使用范围遍及燃料、无机、有机、高分子和精细化工等所有领域。这样的归属问题尚有很多。

 

  此外,环境保护既是化工各部门不断解决的共性问题,也是化工能作出贡献的领域。18世纪兴起的近代化学工业,迄今已有200多年的历史,创造了无数的化工产品,同时也排放了废气、废液、废渣,污染了环境。因此,人们要求化学工业在转化原料为产品时,力求物尽其用,成为无排放工程。国民经济中其他部门的发展也或多或少造成公害。长此以往,超越大自然环境自净能力的排放,必将使人类的生活环境日益恶化。因此,有识之士对世界上大气、水、土壤、生物所受到的污染和破坏,发出了危险警告。为了解决污染,保护环境,使自然界的生态平衡走向新的和谐一致,化工将成为一支主力军。

化工与互联网  随着中国互联网的高速发展,中国也随即涌现了一大批化工网络服务行业,如中国化工市场七日讯http://www.qrxcn,中国化工供求网 http://www.chemshowscom ,中国化工产品展销网 http://www.chemshowscn,精细化工网 http://www.efinechemcom,中国化工网 http://china.worldchembizcom ,中国化工网(网盛) http://china.chemnetcom,化工网(慧聪)http://www.chem.hc360com化工资料下载网 http://www.chemdowncn等,为中国的化工网络服务行业发展做出了卓越贡献,为化工企业创造了巨大价值,是中国化工行业不可或缺的意一只强大力量,为中国的化工贸易带来了巨大便利,是科学发展观的又一最佳体现。

 

  抚今追昔,展望未来,化工将不囿于传统的范围,为改造世界作出难以估量的贡献。

 

  化工对国家发展非常重要,其中乙烯是衡量工业发展的标准。

精细化工

  在这方面,发明了活性染料,使染料与纤维以化学键相结合.合成纤维及其混纺织物需要新型染料,如用于涤纶的,用于腈纶的,用于涤棉混纺的活性分散染料.此外,还有用于激光,液晶,显微技术等特殊染料.在方面,40年代瑞士P.H.米勒发明第一个有机氯农药之后,又开发一系列有机氯,有机磷,后者具有胃杀,触杀,内吸等特殊作用.嗣后则要求高效低毒或无残毒的农药,如仿生合成的类.60年代,,发展极快,出现了一些性能很好的品种,如吡啶类除草剂,苯并咪唑杀菌剂等.此外,还有抗生素农药(见),如中国1976年研制成的井冈霉素用于抗水稻纹枯病.医药方面,在1910年法国制成606砷制剂(根治梅素的特效药)后,又在结构上改进制成914,30年代的类化合物,甾族化合物等都是从结构上改进,发挥出特效作用.1928年,英国发现,开辟了抗菌素药物的新领域.以后研究成功治疗生理上疾病的药物,如治心血管病,精神病等的药物,以及避孕药.此外,还有一些专用诊断药物问世.摆脱天然油漆的传统,改用,如醇酸树脂,,丙烯酸树脂等,以适应汽车工业等高级涂饰的需要.第二次世界大战后,丁苯胶乳制成水性涂料,成为建筑涂料的大品种.采用高压无空气喷涂,静电喷涂,电泳涂装,阴极电沉积涂装,光固化等新技术(见),可节省劳力和材料,并从而发展了相应的涂料品种.

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。近年来,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。

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