㈠ 化学工业的发展对于一个国家有何重要意义
化学在人类的日常生活、工农业生产中都发挥着重要的作用,化学极回大地促进了答工农业生产的发展,丰富了人民的生活,人类的衣食住行都离不开化学。人类研究化学的意义在于它能满足人们的物质生活需要,进行化学实验和建立化学理论,认识化学变化的规律性,归根到底是为了指导物质资料生产,满足人们物质上的需要,其目的就是为了开发新能源、新材料、新流程,为了增产粮食,增进健康等等。而化学工业恰恰在工农业生产中发挥着这样的作用。例如硫酸工业在国民经济中占有重要的位置, 硫酸工业是许多工业部门的基础, 它的产量在一定程度上标志着一个国家工业的发达程度;合成氨工业在人民生活和工农业生产中发挥的作用是其它工业不可替代的, 氨的合成是人类从自然界制取含氮化合物的最重要的方法,氨则是进一步合成含氮化合物的最重要原料,合成氨工业是硝酸工业、硝酸盐工业以及化肥等其它工业的基础,它的发展会促进其它化学工业的发展;氯碱工业是基本化学工业之一,它的产品烧碱和氯气在国民经济中占有重要地位;化肥和农药工业对于农业的发展所做出的贡献是重大的,他们极大地促进了农业的增产与农业新品种的增
㈡ 化工在国民经济中的地位和作用
一、石油化学工业的含义 石油化学工业简称石油化工,是化学工业的重要组成部分,在国民经济的发展中有重要作用,是我国的支柱产业部门之一。石油化工指以石油和天然气为原料,生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油产品又称油品,主要包括各种燃料油(汽油、煤油、柴油等)和润滑油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制,简称炼油。石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气(如丙烷、汽油、柴油等)进行裂解,生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料(约200种)及合成材料 (塑料、合成纤维、合成橡胶)。这两步产品的生产属于石油化工的范围。有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品,习惯上不属于石油化工的范围。在有些资料中,以天然气、轻汽油、重油为原料合成氨、尿素,甚至制取硝酸也列入石油化工。本书只列到尿素。 二、石油化工的发展 石油化工的发展与石油炼制工业、以煤为基本原料生产化工产品和三大合成材料的发展有关。石油炼制起源于19 世纪20年代。20世纪20年代汽车工业飞速发展,带动了汽油生产。为扩大汽油产量,以生产汽油为目的热裂化工艺开发成功,随后,40年代催化裂化工艺开发成功,加上其他加工工艺的开发,形成了现代石油炼制工艺。为了利用石油炼制副产品的气体,1920年开始以丙烯生产异丙醇,这被认为是第一个石油化工产品。20世纪50年代,在裂化技术基础上开发了以制取乙烯为主要目的的烃类水蒸汽高温裂解 简称裂解)技术,裂解工艺的发展为发展石油化工提供了大量原料。同时,一些原来以煤为基本原料(通过电石、煤焦油)生产的产品陆续改由石油为基本原料,如氯乙烯等。在20世纪30年代,高分子合成材料大量问世。按工业生产时间排序为:1931年为氯丁橡胶和聚氯乙烯,1933年为高压法聚乙烯,1935年为丁腈橡胶和聚苯乙烯,1937年为丁苯橡胶,1939年为尼龙66。第二次世界大战后石油化工技术继续快速发展,1950年开发了腈纶, 1953年开发了涤纶,1957年开发了聚丙烯。石油化工高速发展的原因是:有大量廉价的原料供应(50 ~ 60年代,原油每吨约15美元);有可靠的、有发展潜力的生产技术;产品应用广泛,开拓了新的应用领域。原料、技术、应用三个因素的综合,实现了由煤化工向石油化工的转换,完成了化学工业发展史上的一次飞跃。 20世纪70年代以后,原油价格上涨(1996年每吨约170美元),石油化工发展速度下降,新工艺开发趋缓, 并向着采用新技术,节能,优化生产操作,综合利用原料,向下游产品延伸等方向发展。一些发展中国家大力建立石化工业,使发达国家所占比重下降。1996年,全世界原油加工能力为38亿吨,生产化工产品用油约占总量的10%。 三、石油化工在国民经济中的作用 1.石油化工是能源的主要供应者。 石油炼制生产的汽油、煤油、柴油、重油以及天然气是当前主要能源的主要供应者。我国1995年生产了燃料油为8千万吨。目前,全世界石油和天然气消费量约占总能耗量60%;我国因煤炭使用量大,石油的消费量不到20%。石油化工提供的能源主要作汽车、拖拉机、飞机、轮船、锅炉的燃料,少量用作民用燃料。能源是制约我国国民经济发展的一个因素,石油化工约消耗总能源的8.5%,应不断降低能源消费量。 2. 石油化工是材料工业的支柱之一 金属、无机非金属材料和高分子合成材料,被称为三大材料。全世界石油化工提供的高分子合成材料目前产量约1.45亿吨,1996年,我国已超过800万吨。除合成材料外,石油化工还提供了绝大多数的有机化工原料,在属于化工领域的范畴内,除化学矿物提供的化工产品外,石油化工生产的原料,在各个部门大显身手。 3.石油化工促进了农业的发展 农业是我国国民经济的基础产业。石化工业提供的氮肥占化肥总量的80%,农用塑料薄膜的推广使用,加上农药的合理使用以及大量农业机械所需各类燃料,形成了石化工业支援农业的主力军。 4.各工业部门离不开石化产品 现代交通工业的发展与燃料供应息息相关,可以毫不夸张地说,没有燃料, 就没有现代交通工业。金属加工、各类机械毫无例外需要各类润滑材料及其它配套材料,消耗了大量石化产品。全世界润滑油脂产量约2千万吨,我国约180万吨。建材工业是石化产品的新领域,如塑料关材、门窗、铺地材料、涂料被称为化学建材。轻工、纺织工业是石化产品的传统用户,新材料、新工艺、新产品的开发与推广,无不有石化产品的身影。当前,高速发展的电子工业以及诸多的高新技术产业,对石化产品, 尤其是以石化产品为原料生产的精细化工产品提出了新要求,这对发展石化工业是个巨大的促进。 5.石化工业的建设和发展离不开各行各业的支持 国内外的石化企业都是集中建设一批生产装置,形成大型石化工业区。在区内,炼油装置为"龙头",为石化装置提供裂解原料,如轻油、柴油,并生产石化产品;裂解装置生产乙烯、丙烯、苯、二甲苯等石化基本原料;根据需求建设以上述原料为主生产合成材料和有机原料的系列生产装置,其产品、原料有一定比例关系。如要求年产30万吨乙烯,粗略计算,约需裂解原料120万吨, 对应炼油厂加工能力约250万吨,可配套生产合成材料和基本有机原料80 ~ 90万吨。由此可见, 建设石化工业区要投入大量资金,厂区选址适当,不但要保证原料和产品的运输,而且要有充分的电力、水供应及其他配套的基础工程设施。各生产装置需要大量标准、定性的机械、设备、仪表、管道和非定型专用设备。 制造机械设备涉及材料品种多,要求各异,有些重点设备高速超过50米,单件重几百吨;有的要求耐热1000°C,有的要求耐冷 - 150°C。有些关键设备需在国际市场采购。所有这些都需要冶金、电力、机械、仪表、建筑、环保各行业支持。石化行业是个技术密集型产业。 生产方法和生产工艺的确定,关键设备的选型、选用、制造等一系列技术,都要求由专有或独特的技术标准所规定, 如从国外引进,要支付专利或技术诀窍使用费。因此,只有加强基础学科,尤其是有机化学、高分子化学、催化、化学工程、电子计算机、自动化等方面的研究工作,加强相关专业技术人员的培养,使之掌握和采用先进科研成果,再配合相关的工程技术,石化工业才有可能不断发展,登上新台阶。
化学工业是国民经济的重要产业,化工产品广泛用于工业、农业、人民生活等各个领域。它为农业生产提供化肥、农药和塑料薄膜等农用化学品;为能源工业(电力、交通、冶金和居民生活)提供天然气、液化气等原燃料;为机械工业(航天、汽车、船舶、机械等)提供合成材料、涂料和胶粘剂等配套产品;为建筑业提供保温材料、建筑涂料、防火材料等建筑原材料;为军事工业提供军用化工产品;为人民生活提供各种相关的日用化学品。国民经济的方方面面都离不开化工产品,化工产品在国民经济产业链中占有举足轻重的地位。 随着其他领域高新技术的不断发展,化学工业正经历着一场深刻的变革,其重要特征就是精细化工和化工新材料在发达国家中的比重逐渐提高。因此,化学工业的发达程度已经成为衡量国家工业化和现代化水平的一个重要标志。
㈢ 化学工业的发展对于一个国家有何重要意义
化学在人类的日常生活、工农业生产中都发挥着重要的作用,化学极大地促进了版工农业生产的发展,丰富了人权民的生活,人类的衣食住行都离不开化学.人类研究化学的意义在于它能满足人们的物质生活需要,进行化学实验和建立化学理论,认识化学变化的规律性,归根到底是为了指导物质资料生产,满足人们物质上的需要,其目的就是为了开发新能源、新材料、新流程,为了增产粮食,增进健康等等.而化学工业恰恰在工农业生产中发挥着这样的作用.例如硫酸工业在国民经济中占有重要的位置, 硫酸工业是许多工业部门的基础, 它的产量在一定程度上标志着一个国家工业的发达程度;合成氨工业在人民生活和工农业生产中发挥的作用是其它工业不可替代的, 氨的合成是人类从自然界制取含氮化合物的最重要的方法,氨则是进一步合成含氮化合物的最重要原料,合成氨工业是硝酸工业、硝酸盐工业以及化肥等其它工业的基础,它的发展会促进其它化学工业的发展;氯碱工业是基本化学工业之一,它的产品烧碱和氯气在国民经济中占有重要地位;化肥和农药工业对于农业的发展所做出的贡献是重大的,他们极大地促进了农业的增产与农业新品种的增
㈣ 化学工业的发展给人们生活质量带来了哪些巨大的变化
让我们的生活变的更方便但任何事都是有两面性的
有写化学工业让我们身边的环境变的不如以前好了
㈤ 化学工业的经济地位
在国民经济中的地位
发展化学工业,对于改进工业生产工艺(如以化学工艺代替繁重的回机械工艺),答发展农业生产,扩大工业原料,巩固国防,发展尖端科学技术,改善人民生活以及开展综合利用都有很大作用,它是国民经济中的一个重要组成部分。
中国化学工业的历史和现状 1949年以前,中国的化学工业基础非常薄弱,只在上海、南京、天津、青岛、大连等沿海城市,有少量的化工厂和一些手工作坊。只能生产为数不多的硫酸、纯碱、化肥、橡胶制品和医药制剂,基本没有有机化学工业。中华人民共和国建立以后,化学工业发展很快,已逐步形成化学矿、化学肥料、酸、碱、无机盐、合成橡胶、合成纤维、合成树脂和塑料、有机原料、农药、染料、涂料、感光材料、橡胶制品、溶剂、助剂和化学试剂、催化剂等门类比较齐全的行业。
当前,自然科学和技术科学的各门学科正在酝酿着新的技术突破,化学工业也将随着催化、分子设计、激光和化学仿生学等重大技术突破而进入一个崭新的时代。
㈥ 化学工业在国民经济中有哪些地位和作用
化学工来业在各国的国民经自济中占有重要地位,是许多国家的基础产业和支柱产业。化学工业的发展速度和规模对社会经济的各个部门有着直接影响,世界化工产品年产值已超过15000亿美元。由于化学工业门类繁多、工艺复杂、产品多样,生产中排放的污染物种类多、数量大、毒性高,因此,化学工业是污染大户。同时,化工产品在加工、贮存、使用和废弃物处理等各个环节都有可能产生大量有毒物质而影响生态环境、危及人类健康。化学工业发展走可持续发展道路对于人类经济、社会发展具有重要的现实意义。
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㈦ 化学工业是怎样发展起来的
在18世纪末,机械工场发展成大企业,纺织工业作为所有工业之母促使漂白、洗涤以及染色材料的需要量急剧增加。当时建立的首批硫酸工厂使用1763年于伯翰发展的铅室法。纺织工业需要稀酸来加工纺织纤维,因此首批化工厂只是纺织工业的辅助行业。此外,硫酸不久在冶金工业用作矿砂的分离剂,之后又被炸药工业以及肥料工业所需要。对纺织工业很有意义的是:当时硫酸还是生产纯碱的初级产物。纯碱与硫酸同是工业化学品中最重要的产品,对织物的漂、染、印都不可缺少。就是在今天,硫酸也是除了煤、石油、岩盐和石灰外整个化学工业最重要的基础原料之一。
纯碱在欧洲几百年来都是从某些植物中提取的。由于生产玻璃和肥皂不可缺少纯碱,它的需要量在不断增长,这促使法国科学院用奖金去激发人们进行实验。化学家尼古拉•勒布朗(1742~1806年)发明了一种生产方法,用此方法几十年内满足了世界对纯碱及其副产品氯及盐酸的大部分需要。1791年在奥尔良公爵的财政支援下,第一家制碱工厂投产了,但在法兰西大革命风暴中被没收歇业。但勒布朗法不久又被重新采用。第一帝国时期,在巴黎附近的圣德民以及在圣康坦创立了第一批大型碱厂。但这位陷入极端贫困的发明家,不久却在贫民窟内悲惨地自杀了。
工业上努力前进的英国于1814年在其纺织工业中采用了勒布朗法,建造了很多碱厂。这些工厂几乎都向欧洲市场提供产品,从而加强了英国在经济上的领先地位。纯碱——“白色金子”,首先大量用于棉纺织品的漂洗。此外,人们还用纯碱来软化蒸汽机的锅炉用水。造纸以及化学工业的各个部门都需要碱。最后,在家庭中,碱也被用做漂白及清洁剂。法国虽然是第一个发展化学工业的国家,除了硫酸和制碱厂以外,还有其他化学分支行业,但它却不能保持其领先地位。在19世纪中叶,这领先地位让给了英国。拿破仑一世在1810年10月的皇帝诏书中,就对30种化学方法颁布了行业政策,阻碍了工业的发展。
在德国,也如同在法国、英国那样,1820年出现了一些硫酸厂,1843年兴建了第一家制碱厂。但它的发展受到了食盐专卖、关税壁垒、运费高昂以及资金不足的阻碍。而外国的大企业,在一个统一的经济地区内市场不受阻碍,通过相应扩大销售量,得以降低价格。德国生产厂商因此居于劣势。
㈧ 化学工业的发展
20世纪90年代以来,世界化学工业已进入了成熟时期,主要化工产品的生产能力已大部分满足世界市场的需要,世界性的市场竞争和技术竞争越来越激烈。但是化工生产仍属于较高利润的行业之一,并仍处于快速成长期。从世界统计情况看,从80年代起化学工业的税后利润一直高于食品加工、造纸等行业。21世纪初,世界化学工业将继续进行合理化调整,完全走出亚 洲金融危机的阴影,逐渐进入另一个上升周期。21世纪初将是化工投资的新一轮高峰期。(感受中国股市最具震撼力的攻击型波段……)
目前,世界化学工业在经济结构调整和高新技术的推动下,正在进行由资本集约型向技术集约型的产业结构调整。发达国家的化工产业已进入成熟期,正向上中下游协调发展、全球化经营的目标迈进;而发展中国家的化学工业则初具规模,正处在由粗放型向集约化经营转变的过程中。
世界化学工业发展的主要特点和趋势是:(独家证券内参,披露更多内幕……)
高新技术已成为影响世界化学工业国际竞争力的重要因素。以信息化技术、生物技术、纳米技术、催化技术、新能源利用技术、新材料技术等为代表的新技术,将为世界化工产业在新经济时代的升级换代提供巨大的动力和强有力的支持,促进世界化工技术产生新的重大突破,从而使世界化工行业在21世纪有更广阔的发展空间。世界各大跨国公司,为了取得竞争优势,都不惜加大科技开发的投入,以确立其在全球范围内的领先地位。
大型跨国公司加大产品结构调整力度,纷纷进行兼并和重组,进行资产与技术的交换和合作,收缩经营范围,加强核心业务,集中力量谋求竞争优势。其发展趋势足从多元化发展转向专业化发展,加速向技术和效益密集型转移,逐步退出附加值低、污染严重的传统化工领域,加速向技术和效益密集型转移。
以优势核心业务为主的结构调整使化学工业公司经营业务产生了巨大的变化。其变化大致可分为四类:一类足以ExxonMobH、Shell、BPAmoco为代表的上中下游一体化经营的综合性大石油公司,它们以巨大的跨国油气资源储量、高的油气产量、强大的炼油能力和全球性的油品市场,以及与炼油相配套的各具特色的石化产品生产能力一起成为全球或区域性石油和石化业中坚的跨国石油公司;另一类是以发展中国家、产油国为主的国家石油和石化公司,它们以本国上中下游一体化的石油石化业为主,积极向国际化经营发展,凭借其资源等优势和国家的支持成为国际石油石化工业的重要力量,其典型代表是委内瑞拉、沙特等的石油石化公司;第三类是为提高竞争力放弃非核心业务的同时加强优势业务领域,向大型专用和高附加值专业化学品公司的方向发展,成为世界著名的专用化学品、精细化学品公司,诸如汽巴精化公司、罗姆哈斯公司、韦伯公司等,第四类是淡出传统的以石油化工为基础的化学工业,在保留少部分或大部分核心优势石化品业务的同时,主体或部分向包括制药、保健、农业等业务在内、具有良好发展前景、以生物技术为基础的生命科学领域转移,诸如杜邦、拜耳、罗纳普朗克、孟山都公司等。
世界化工行业在调整中进一步走向集约化经营。超大型跨国化工集团的影响不断扩大,兼并联合创造出了世界化工行业的超大型公司,而单项产品的联合增强了该产品在技术、质量、市场等某一方面的领先地位。一批化工超大型公司相继出现,在其优势领域占据主导地位,对世界化工产品市场的竞争和行业的发展将带来重大影响。
生产装置上下游一体化已成为全球化工行业的发展主流。一体化可优化原料成本,降低运输和终端销售成本,以及公用事业、管理成本和其它费用,提高装置利用率,增加收益。今后,一体化的化工公司和能够获得低成本原料的化工公司在行业中将居于支配地位,而弱小和中等规模的经营者被迫撤离化工行业,一些纯化学公司也将被挤出化工领域。如欧洲主要大宗聚合物生产者之一荷兰DSM公司,由于没有石油原料,不能保持其竞争力,已准备退出石化行业,非上下游一体化的比利时索尔维公司已将其聚合物业务转让给了BP公司。而上下游一体化的公司由于其巨大的协同作用,提高了产品的竞争力。
环境保护和可持续发展成为世界化学工业发展的大势所趋,成为推进化工产品和技术更新换代的主要动力。世界化学工业在21世纪将进行不懈的努力,通过推行环境友好工艺技术,重视环保投资,以节能降耗,合理利用现有资源,提高环境质量;以期在为全社会创造更多财富的同时,得到社会的认可,树立本行业良好的形象。
亚太地区已成为发达国家大型公司转移大宗石化产品和传统化工产品生产的热点。世界化工发展不平衡,发达国家大宗石油化工产品市场已进入成熟期,增长速度平缓,竞争加剧,费用增加,获利空间减小,而生物技术、新材料、新能源技术进入成长期。发展中国家特别是亚太地区石油化工正处于生命力旺盛的成长期,对化工产品的需求则呈现快速增长的态势,这一地区人口众多,原料丰富,经济发展速度较快,化学品消费市场潜力巨大。预计到2010年,亚洲在世界化工市场需求所占的比重将由目前的24%提高到38%,远远高于北美的22.6%和西欧的24%。
亚洲金融危机虽然对亚洲国家的经济产生巨大的影响,但亚洲国家通过其财政制度的改革,市场的透明度将进一步增加,从长远上看,亚洲市场的规模仍具有巨大的潜力,是最有希望的投资和消费地区。目前在亚洲地区正在建设一系列世界顶尖级的化工生产装置,据国外权威机构预计,今后世界石化和化工行业一半以上的新投资将用在亚洲地区,这将给亚洲的石化市场带来质的飞跃。
㈨ 结合以上材料,请从化学工业在国民经济中的地位和作用,绿色化工及化工未来发展
结合以上材料,请从发化学工业在国民经济中的地位和作用对奢华风级,华工未来的这个结合以上材料请重化学工业在国民经济中的地位和作用。绿色化工区化工未来所以说这个材料的这个工业在国民经济中的地位和作用第一次宫崎化工未来的这个,又得国民经济中地位和作用。
㈩ 化学对经济发展的作用
重视材料化学工程,突破经济发展瓶颈
主持人:王燕宁(科技日报记者)
徐少亚(通讯员)
嘉宾:徐南平(中国工程院院士、南京工业大学副校长)
陆小华(南京工业大学教授、博士生导师)
5月13日,我国首届全国材料化学工程学术研讨会在南京举行,6位院士、多位973项目学科带头人均出席了会议。期间,我们就这门新学科与国家可持续发展的话题采访了与会专家。
化工与材料学科的交叉渗透已经成为一种潮流
主持人:本次材料化学工程研讨会我注意到这样一个现象:汇集了6位院士和多位973项目首席科学家,而且这些专家分别来自化工、化学、材料三大领域。这样的规模和规格并不多见。
徐南平:的确,本次研讨会是我国首届材料化学工程学术研讨会。材料化学工程在国民经济中扮演着重要角色,随着重要性的日益凸显,我们也不断地面临新问题与新挑战,特别是材料的微结构设计与微结构控制问题,涉及多个学科前沿领域,需要不断的探索与实践,更需要充分的交流与讨论。举办这样一个高规格的研讨会是非常必要的。
主持人:单从字面上理解,材料化学工程像是几个学科的交叉,学科交叉似乎已经成为了一种趋势?
徐南平:对,作为化学工程学科新的发展方向,材料化学工程既是化工与材料学科交叉渗透而衍生的新领域,也是化学工程学科内涵与外延的必然产物,更是可持续发展和科学发展的重大社会需求牵引的结果。化工与材料学科的交叉渗透已经成为一种潮流。国际、国内一些高等学校已经将化工与材料学科纳入同一学院,以利于学科发展和人才培养。
过程工业中的落后制约了我国经济的发展
主持人:在会上,不时听专家们提到“过程工业”,它与我们研讨会的主题有什么样的关系呢?
陆小华:在回答这个问题之前,首先要弄明白过程工业的概念。过程工业是以物质转化过程为特征的工业状态,如用煤来发电,从石油里提炼出化工产品等等。过程工业的发展对加快我国工业化进程、解决我国长期供给短缺问题发挥了关键的作用,成为我国工业的重要组成部分。但我国过程工业的技术与装备十分落后,普遍存在资源浪费、能耗高和污染环境的问题,有的行业资源利用率只有10%,单位产值的能耗是世界平均水平的2-4倍,空气、水和固体废弃物污染严重。三废也是我国环境污染的主要来源,工业排放物超过发达国家10倍,仅水泥工业中CO2的年排放就达7亿吨。我国已成为世界第一资源加工消费大国和世界第二能源耗用大国。因此说,过程工业的落后,使得资源、能源被过度消耗,环境被污染,从而成为制约我国可持续发展的瓶颈所在。
研究材料化学工程可有力解决过程工业中的瓶颈问题
主持人:能源稀缺、环境污染成为制约经济发展的瓶颈,这是很多国家都在研究的问题。
陆小华:对,在本世纪内多数工业中,材料化学工程扮演着战略角色,它在水资源领域,能淡化海水、净化饮用水、优化城市废水;在能源领域,它可以提高天然气、生物质、燃料电池的使用率;在生态环境领域,它作用于CO2控制、除尘、洁净燃烧;在传统工业领域,它与冶金、制药、食品、化工与石化、电子等行业生产过程的关系是密不可分。
用化学工程技术对材料生产过程进行流程和生态产业链优化设计和综合研究、发展基础原材料的绿色制备技术,无疑是缓解我国过程工业的资源、能源、环境瓶颈问题的重要途径之一。例如,我国的高分子产业和化学品的制造基本依赖石油资源,石油资源的短缺已经成为我国经济发展的瓶颈,由生物质大规模制备丙烯酸、对苯二甲酸、聚丙烯酸、聚乙烯等是用可再生资源替代石油资源、减少CO2排放的战略发展方向之一。这种战略的创新体系的建立和工业化应用必将依托过程工程技术,化学工程技术将成为开发石油替代资源的重要支持技术。以新材料为基础发展起来的新型分离技术,如膜分离、吸附分离等,在分离过程中具有节约能源的特征,发展十分迅速,成为分离领域的主要发展方向。采用新材料提高分离与反应过程的效率是提高我国过程工业装备水平的必由之路,由此可见,新材料与化学工程的交叉融合是发展的趋势,也是缓解我国过程工业中的资源、能源、环境瓶颈问题,是我国可持续发展战略的重大需求。
我国在材料化学工程方面研究进展十分迅速
主持人:怪不得徐院士之前特别强调材料化学工程在国民经济中扮演重要角色呢,但是,普通受众对材料化学工程知之甚少,这多少与材料化学工程的地位不太相称。
徐南平:这也是许多搞材料化学工程的人经常面临的尴尬,但是,我国学者在这一领域已经进行了大量的探索性工作,特别是近10年来,材料化学工程已经成为化工与材料领域的亮点之一,获得包括国家技术发明一等奖在内的一系列重大科技成果。
陆小华:我国在这方面的研究进展十分迅速,如清华大学化工系将传统化学工程中的流化床技术用于碳纳米管的规模生产,成本得到大幅度的降低;南京工业大学将化工热力学理论与方法用于新材料生产过程,建立了复杂体系的模拟方法,从而为纳米级钛酸钾晶须的规模化制备奠定了理论基础等。这些研究共同的特征均是将化学工程的方法用于新材料的生产过程,重点解决其过程放大的技术问题,不仅为新材料的生产解决了关健问题,同时也大力推动了化学工程学科的发展,成为我国化学工程领域最重要的进展之一。
材料化学工程研究的主要方向与趋势
主持人:随着科学技术的发展,新能源、新资源、新材料、生物技术等新兴产业有取代传统产业的趋势,而材料化学工程学科所研究的主要方向与趋势是什么呢?
徐南平:材料化学工程领域的发展,不但促进了材料工业的进步,也为化学工程学科的发展开辟了新方向。用化学工程的理论与方法对基础原材料生产过程进行流程和生态产业链的优化设计,以发展绿色制备技术和可再生资源路线;依托新型分离与反应材料,发展以新材料为基础的过程工程与集成技术。这些构成了材料化学工程的主要研究方向。材料化学工程学科研究的目标是达到按应用过程的需要进行材料设计与过程优化的目的,其核心是建立材料结构、性能(应用)与制备(生产)之间的关系,其关键的科学问题是:材料的结构与功能的关系,材料结构与制备过程的关系。
材料化学工程研究任重道远
主持人:既然材料化学工程是发展最快的新的增长点之一,各国在这方面是如何作为的?我国科研院所已经作出了哪些成就?
徐南平:美国、德国等世界发达国家非常重视对化工新材料研制开发的投入,其经费占GDP的比例逐年上升。而日本已经制定了面向新世纪优先发展新材料技术,认为新材料技术是各产业和研究开发活动的基础。发达国家很多大学的化工系已经更名为材料与化工系,其目的就是强调材料学科与化学工程学科的交叉渗透。
以新材料为基础发展化学工程的单元技术是材料化学工程领域的另一方面,我国在这一领域也取得了可喜的进展。南京工业大学致力于发展以陶瓷膜材料为基础的化工新单元技术,不仅在我国率先形成了陶瓷膜新产业,并且以陶瓷膜为基础发展出膜催化反应制备合成气新的技术路线、纳米催化陶瓷膜集成新技术、光催化陶瓷膜反应技术等,并初步建立了面向应用过程的陶瓷膜材料的设计理论,将材料与化学工程学科相互交叉,在学术研究方面形成了特色与优势;北京石油化工科学研究院开发出新型钛硅分子筛和非晶态合金催化材料,通过技术集成与流程综合,有可能形成具有我国自主知识产权的石油化工成套装备与技术。这些研究工作的典型特征均是以材料为基础发展化工技术,由于新材料的应用,新的单元过程、新的工艺技术不断涌现,对于扩大化学工程研究领域、提高化学工程学科水平产生了积极的影响。
可以预见,材料化学工程将成为化学工程学科最为活跃的研究领域,也是能够取得突破性成果的热点研究方向。