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化学工程进展 化学工程进展 摘要：本文从学术和工业的角度介绍了化学工程学科的技术进展，化学工程作为一级工程学科正与相关学科结合，形成新的边缘与交叉学科，占领新的学术领城；同时还从工艺角度介绍化学工业的发展态势，化学工业作为国民经济的支柱行业，正向原朴多样化、产品精细化、技术高新化的方向发展。本文主要叙述了近年来化学工程在各个方面的进展，着重以材料化工、磷化工、煤化工和硫酸工业工业为例进行了阐述。 关键字：化学工程，现状，技术进展，煤化工，磷化工，石油工业 0 引言 过去的20世纪是化学工程学科诞生与迅速发展并对人类文明进程产生重大影响的一百年： 40年代流态化技术应用于石油催化裂化过程使石油化学工业产生了划时代的变化；溶剂萃取法用于核燃料后处理中分离钚及精密精馏用于重水的提取为核工业的发展奠定了基础；深层培养法用于大规模生产青霉素标志着现代制药工业的产生；60年代末化工系统优化的出现并与计算机控制技术相结合为超大型现代化工企业的发展奠定了基础；80年代人工脏器与大规模动植物细胞培养及高精密度分离技术的发展使生物技术的基础研究成果造福于人类的健康；90年代先进材料制备工艺与设备的开发则直接推动着信息产业的发展。化学工程为现代高新技术产业的发展提供了最基本的生产手段与技术[1]。 伴随着人类社会进入21世纪，知识经济及全球化改变了全球经济的格局及工业运行和管理方式。信息、健康(医药)、能源和环保产业迅速崛起，这些领域的企业的产值和市值迅速攀升，传统化工产业则主要通过企业合并重组来降低运营和生产成本。如何通过科技及产业创新来重塑化学工业的核心竞争优势成为化学工程研究者和工程师在进入21世纪所面临的严峻挑战。这也成为化学工程学科建设的中心任务。而回答这些问题则需要从新的视角出发,重新审视被认为已经是成熟学科的化学工程的学科内涵与体系，通过吸收和总结相关科学、技术与产业发展的必威体育精装版成果来丰富和更新化工学科体系和内容，为化工产业的发展提供科技动力和人才支持[2]。 对于中国的化学工程师和科研工作者，在思考上述问题的同时,还应特别关注化学工业在13亿人口的中国发展中的重要地位。总体而言，我国社会和工业发展水平与欧美发达国家相比还有相当的距离，对于基本和特殊化学品均存在巨大的需求，这为化学工业的发展提供了广阔的空间，化学工业仍将是我国国民经济发展的主要支柱产业。但目前国内不同化工部门及企业之间的技术及管理水平存在很大的差异,生产的物耗和能耗高、环境污染严重。以2000年为例，我国工业废弃物达十亿吨级，危险废弃物达千万吨级、其中80%属于化学品污染。煤炭是我国能源结构的主要组成部分，燃煤产生的SO2、NOx和CO2的污染十分严重，每年排放量分别超过2000万t、1000万t和20亿t，这些问题成为社会可持续发展的巨大障碍。因此，实现资源的循环利用、能源的最优利用、污染的源头治理成为新世纪中国化学工业发展的方向。近年来，国内许多学者开展了大量的研究工作如绿色过程工程[3]、生态工业园区[4]及生态过程工业[5]等并付诸于工业实践和工业园区规划。这些理论与实践探索促进了化学工程与其他学科的交叉，丰富了人们对于化学工程学科内容与体系的认识。 1 “化工”的发展对策[6] 化工发展的产品对策：传统产品与精细产品并举,不断开发新产品。化肥、农药、制碱等传统产品在化工中仍占重要位置，石油产品(如汽油、柴油、润滑油、沥青及橡塑原料)将进一步发展，精细化工产品(如助剂、催化剂、添加剂)发展迅猛，药物及生化产品(如干扰素、酶制剂、新型药物等)得到重点发展，新材料(功能材料、结构材料、特种材料等)特别受到重视。 原料对策：原料的多样化,适合国情、省情原料的综合利用。石油与天然气依然受到青睐,在今后相当长时期内仍具生命力,可能还要进口原油；煤的洁净利用技术,煤化工与一碳化工在我国尤为重要,发展方向是以煤为原料,发电、供电、供煤气与联产化工产品一体化；天然作物的综合利用是化工原料的又一来源。 技术对策：挖潜、引进、消化、创新。现有装置重在节能降耗、挖潜改造与技术革新，引进少量关键技术,进行消化吸收,形成中国技术；石油化工、大化肥、大氯碱装备一定要实现国产化。 体制对策：集约化、大型化,资产经营是体制发展的重点。化工企业将由生产经营型向资产经营型过渡,保证国有资产增值是企业的任务；化工企业向大型化、集约化方向发展,组建大型化工集团公司,生产成为有目的性的集约化体制；企业家是化工企业的无形资产,要造就一大批德才兼备、懂技术、善经营的企业家。 2 化学工程的技术进展 随着近代化学工程的发展，化学工程与多学科呈现交叉，多学科的交叉又大大促进了化学工程的发展。 (1)生物化学工程：化学工程与生物化学、微生物学的结合。生物化学工程的特点：操作条件温和(常温常压反应)