化学工程的技术进展与化学工业的发展趋势研讨

李忠秀

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【摘 要】经过近百年的发展，化学工程已经进入了一个里程碑式的时代。同时，我国化学工程学科也形成了良好的发展契机，化学工业和化学工程技术的发展也取得了鲜有的进展。文章就化工的概念及其发展作为切入，浅要论述了化工工程及其技术的具体发展，并就化学工业这一国民经济行业的发展趋势展开分析。

【关键词】化学工程；化学工业；化学工程技术；发展趋势

以学术角度研究化学工程学科的技术进展是现如今的一种重要趋势。而化学工程作为一项重要工程学科也在不断发展和创新。故而，关于化学工程的技术进展和化学工业的发展趋势分析也成为化学业内的重要科研项目。同时，探寻化学工程技术进展和化学工业发展趋势也有利于我国化学化工行业不断推陈出新，实现新的技术突破。

一、化工的概念及其发展

（一）化工的概念

概而言之，化工往往指的就是通常所说的化学工业、化学工艺、化学技术以及化学工程的一种有机结合。其中，化学工程指的是研究过程工业中单元操作、分离、传递、反应、运行控制以及运行优化的共性规律。而化学工业指的则是化学加工的一种实现部门或者企业。另一方面，化学工艺在一定程度上等同于化学技术，指的是在有机、无机、高分子、精细亦或者生物等化学加工的一种技术方法和加工路线。

（二）化工的发展

随着化学科研成果的发展，化工也在跟进步伐。化工的发展大致可以分为化工产品发展、化工技术发展、化工原料發展以及化工体制发展四大方面。

首先，在化工产品发展方面，化工产品逐渐走向粗放型产品、精细化产品和传统产品的有机结合，不断研发出新的产品。例如，农药化肥等化工产品依然占据重要地位；诸如采油、汽油以及润滑油等石化系列产品取得了进一步发展；新型药物、干扰素等药物也得到了重视。

而就化工技术的发展来看，化工技术走向了创新化、引进化和挖潜化。具体表现在现有化工技术和化工装置逐步走向了节能降耗和技术革新的路途。针对国外先进关键性化学化工技术进行有效吸收和消化，逐渐构建属于我国自身的化工技术。

在化工原料的发展方面，化工原料已经逐渐走上国际化道路，实现了多样化的原料，更有大批量符合我国国情的化工原料正在进行综合化利用。例如，天然气以及石化原料的使用依然重要。煤炭的洁净利用也取得了有效发展，一氧化碳等也开始逐步成为重要组成部分。

最后，在化工体制上，资产经营、集约化以及庞大化逐渐成为发展重点。现阶段我国大部分化工企业已经开始从原有生产经营性企业朝着资产经营型企业发展。同时，部分化工企业也开始朝着国际化、大型化和集约化方向迈进，庞大型的化工集团企业日渐繁多。

二、化学工程、化学工程技术和化学工业的发展

（一）化工工程及其技术的发展

1.化学工程的发展

化学工程引起自身过程的复杂性和物系对象的庞杂性，使得其在发展过程依

然充满困难。而且，也因为化学工程涉及面庞杂多样，其拥有了热力学、单元操作、系统工程、分离工程、传递工程、控制工程等分支，这几个分支也是化学工程发展和研究过程中的重要运用。

具体来说，化学工程在近几年来呈现出与其他相关学科交叉化发展的趋势。在化学工程、微生物学和生物化学之间形成了有机结合发展。其中，生物化学工程已经呈现出无菌化操作、多为分批操作、操作条件温和以及反应器体积大等发展。诸如生物农药、生物医药、生物有机酸、酶制剂、氨基酸后以及单细胞蛋白等逐步得以实现。

化学工程和高分子物理、高分子化学结合的过程中，研究突破了黏性物流体力学、聚合反应工程以及高分子传递过程等核心性问题。通过三者的结合，已经能够大批量开始生产用于汽车、眼镜、建材以及光缆等行业的树脂；可以生产出各项诸如陶瓷基高分子的复合化材料。

化学工程和无机化学、有机化学的结合发展过程中能够生产出产品质量高、批量小、更新快、品种多样化以及附加值高的商品。诸如用于建筑生产、农业生产的水处理剂、墙面涂料、饲料添加剂等。

2.化学工程技术的进展

化学工程技术方面，也受到了基础化学、数学以及物理学的影响。各项化学工程的发展也凭借着不断更新的化学工程技术取得突破。

第一，在合成化工技术上，已经实现了极端条件之下的注入高温化学工程、超临界反应合成和高压化学工程等技术。新构成化合物合成技术和功能分子设计技术也有所突破。同时能够有效实现零污染、零排放的合成技术和工艺。

第二，在超分子构筑过程中，大环化合物、超分子化合物已经成熟，运用掺杂、符合、改性和组装的工艺能够构筑新型的高分子。

第三，新材料化工技术中逐步实现了超细催化剂、碳酸钙和磁粉的拉米材料。仿生材料、导电高分子、分子器件以及记忆性材料也屡屡皆是。

第四，化学工程技术最大的进展无疑是节能环保。热泵技术、热管换热器、热管技术、拓宽蒸汽压缩式热泵等技术的应用范围愈发广泛。

第五，计算机技术的运用。化学工程技术进步的另一标志便是嵌入计算机技术。在完整的化学过程中，通过计算机技术已经能够实现物性数据库、化合物库以及数学模型库等的共享；在辅助分子的设计过程中，计算机也成为控制、预测、合成以及设计各个环节的重要工具。

第六，化学工程的生产优化控制技术。其主要是一种基于仿真培训系统，亦或者DXS集散控制系统的技术革新。

第七，深度加工技术。其主要值得就是化学工程技术已经能够实现各个化学生产部门，化学工程企业等根据各项需求进行各种化学加工产品的研制和开发。

（二）化学工业的发展

化学工业的发杂主要集中在无机化学工业、有机化学工业、石油加工与石油

化工、精细化工工业以及高分子化工工业几个方面。

无机化学工业中，主要发展的有化学肥料、无机化工原料两个方面。在化学肥料发展的过程中化肥结构、化肥品种得到有效改善，湿法磷酸工艺改进也大面积普及。大量品种的化肥也进行了节能减排和扩容化的技术改造，新型合成技术有效得到推广。无机化工原料主要集中在硫酸、纯碱、烧碱以及无机盐中。例如，硫酸的制备和转化制酸已经实现了污酸处理技术和净化技术。

有机化学工业中，针对三烯三苯、乙苯、苯乙烯、甲醇、环氧乙烷、乙二醇、辛醇、4-丁二醇、甲酸、甲酸甲酯以及碳酸二甲酯等生产装置、生产工艺、生产流程等进行了优化。

石油加工和石油化工与人们衣食住行切切相关。因此，在这一方面的发展来说，已经逐步实现了轻柴油比值的措施、催化裂化和溶剂脱沥青结合、催化裂化和芳烃抽提结合。同时，也实现了焦化和催化裂化的结合。这样，我国石油加工产品实现了深度加工组合。

而在精细化工领域，主要针对的是农药，化学试剂、染料、涂料等产品的更新。

最后，在高分子化工方面，合成树脂、合成纤维、合成橡胶等取得了良好发展。

结束语：

就现阶段我国化学工程的技术进展和化学工业发展趋势来看，我国化学工程学科各项发展需要进一步推动还需不断完善科学的发展体系，从宏观和微观角度构建化学工业和化学工程的总体规划布局，针对性地提出发展思路。另一方面，我国还应当加大化学工业和化学工程发展的投入力度，鼓励并加强科研成果的转化，以各项“工程转化基金”为平台，以科研项目為先导，积极展开科研转化，最终打造化工创新技术的新研究。

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