工程硕士教育化学工程领域发展报告PDF电子书下载

第一篇 主题报告 3

化学工程领域的研究现状与发展前景 3

1 化学工业的战略地位 3

1.1 化学工业与人类文明 3

1.2 化学工业简介 6

2 化学工程学科概述 10

2.1 化学工程学科与化学工业的关系 10

2.2 化学工程学科的研究内容 11

2.3 化学工程学科的研究方法 12

2.4 化学工程学科的发展趋势 13

3 化学工程学科与高新科技的关系 15

3.1 化学工程学科与生物技术 15

3.2 化学工程学科与材料技术 16

3.3 化学工程学科与环境技术 18

3.4 化学工程学科与新能源技术 18

3.5 化学工程学科与信息技术、控制技术 19

4 化学工程与化学工业发展的几项关键技术 21

4.1 新物质合成与制造 21

4.2 新催化技术 21

4.3 计算化学 22

4.4 新分离技术 22

4.5 现代生物技术 23

4.6 纳米技术 23

4.7 微化工技术 24

4.8 动态模拟技术 25

4.9 自动控制与信息技术 26

4.10 清洁生产与节能技术 27

5 化学工程学科研究领域的几项延伸 28

5.1 由宏观尺度研究向时空多尺度研究发展 28

5.2 由过程导向向产品导向发展 29

5.3 由简单物系向复杂物系发展 30

5.4 由复杂工艺路线向简单工艺路线发展 31

5.5 由简单过程向耦合过程发展 31

5.6 由定态向非定态发展 31

5.7 由常规小分子向高分子、大分子发展 31

5.8 由描述现象向阐述机理发展 31

5.9 由理想溶液向非理想溶液发展 31

5.10 由极限条件向温和条件发展 32

5.11 由非生命体系向有活体体系发展 32

5.12 由探索试验向有效预测发展 32

第二篇 专题报告 37

专题1 石油加工与石油化工领域技术发展 37

引言 37

1 石油和天然气资源 37

1.1 21世纪石油资源的远景判断 37

1.2 我国石油和天然气资源 39

1.3 我国天然气消费迅速增长 40

1.4 技术创新推动下，当今世界面临一场天然气的能源革命 41

2 石油加工 42

2.1 新世纪我国炼油加工新技术的开发 42

2.2 重质（劣质）原油加工 43

3 石油化工和炼油化工一体化 51

3.1 乙烯产业链 51

3.2 芳烃产业链 52

3.3 炼油化工一体化的主要目标 54

4 石油替代能源开发 54

4.1 已经试验过的石油替代燃料 55

4.2 石油替代能源产业开发要注意能源利用效率和对环境的影响 55

4.3 我国发展石油替代燃料产业应属于初始起步阶段 56

专题2 制氢技术现状与进展 62

1 氢能概述 62

2 甲烷（天然气）催化制氢现状与研究进展 63

2.1 甲烷蒸气重整制氢工艺 63

2.2 甲烷部分氧化和氧化重整工艺 64

2.3 甲烷制氢催化剂进展 65

3 低碳醇催化制氢现状与研究进展 66

3.1 甲醇催化重整制氢工艺 66

3.2 甲醇催化重整制氢催化剂进展 67

3.3 乙醇催化重整制氢进展 68

4 水电解制氢工艺 69

5 生物质催化制氢进展 70

5.1 生物质气化制氢 70

5.2 生物质裂解制氢 71

5.3 液体生物质催化重整制氢 71

5.4 生物质超临界水气化制氢 72

6 光催化分解水制氢进展 72

7 结束语 73

专题3 磷化学工程技术研究进展 77

引言 77

1 从自然中摄取磷与基础磷化工的发展 77

1.1 我国磷矿的基本情况及选矿进展 78

1.2 从磷矿获取磷酸的途径 79

2 我国磷复肥方面的发展 82

2.1 磷铵的兴起 83

2.2 直接利用磷矿的复合肥料生产新工艺 84

3 磷酸的净化与精细磷化学品 85

3.1 多种磷酸净化技术 86

3.2 种类繁多的磷精细化学品 87

4 循环经济与磷生态工业园区的发展 89

专题4 精细化工技术进展 92

引言 92

1 国内外精细化学工程发展概况 93

2 我国精细化工行业存在的机遇和优势 94

2.1 巨大的市场潜力 94

2.2 中央和地方政府的重视和政策的支持 94

2.3 有相对比较优势 94

2.4 发展潜力大 95

3 精细化工原材料 95

4 优化与绿化工艺 96

5 过程创新 97

6 复配技术 98

7 新精细化工产品 99

8 设备及其自动控制 100

9 结论与展望 100

专题5 化工新技术在制药中的应用 102

1 光化学反应在制药中的应用 102

1.1 引言 102

1.2 光化学技术在药物合成中的应用 103

2 电化学反应在制药中的应用 111

2.1 引言 111

2.2 手性药物的电化学合成 111

2.3 电化学反应在其他有机合成反应中的应用 113

2.4 电化学技术处理制药工业废水 115

3 固定床反应技术在制药中的应用 116

3.1 引言 116

3.2 固定床反应技术在制药中的应用 116

4 分子蒸馏技术在制药中的应用 119

4.1 引言 119

4.2 从天然物中提取纯化活性物质 119

4.3 药物合成粗产物的纯化 121

4.4 从中草药中提取有效成分 121

5 超临界萃取技术在制药中的应用 123

5.1 引言 123

5.2 超临界流体萃取原理及影响因素 123

5.3 超临界流体萃取过程简介 124

5.4 超临界流体萃取的应用 125

6 化工技术在制药中的应用新动向 126

6.1 膜技术 126

6.2 微波技术 127

6.3 超声技术 128

6.4 纳米技术 128

专题6 聚合物合成技术进展 133

引言 133

1 合成树脂的合成技术进展 133

1.1 聚乙烯 133

1.2 聚丙烯 135

1.3 聚苯乙烯 136

1.4 聚氯乙烯 137

1.5 聚酰亚胺（PI） 137

1.6 聚碳酸酯（PC） 138

2 合成橡胶的合成技术进展 138

2.1 丁苯橡胶 138

2.2 顺丁橡胶 138

2.3 异戊橡胶 139

2.4 丁基橡胶 139

2.5 聚氨酯橡胶 139

2.6 硅橡胶 139

3 合成纤维的合成技术进展 140

3.1 聚酯纤维 140

3.2 聚丙烯腈纤维 140

3.3 聚酰胺纤维和工程塑料 141

4 精细聚合物的合成技术进展 141

4.1 水溶性聚合物 141

4.2 酚醛树脂 142

4.3 环氧树脂 142

4.4 脲醛树脂 142

4.5 涂料和胶黏剂 142

专题7 智能膜材料与膜系统研究进展 155

引言 155

1 智能膜种类及特点 155

1.1 开关型智能膜 156

1.2 表面改性型智能膜 156

1.3 整体型智能膜 156

2 智能膜材料与膜系统研究进展 157

2.1 温度响应型智能膜 157

2.2 pH响应型智能膜 163

2.3 光照响应型智能膜 163

2.4 葡萄糖浓度响应型智能膜 165

2.5 化学分子识别型智能膜 165

3 智能膜应用实例及前景 168

3.1 应用实例 168

3.2 应用前景展望 171

专题8 生物炼制原理与技术进展 175

1 生物炼制的原理与基础 175

2 常用生物炼制体系及研究进展 177

2.1 燃料导向的生物炼制 177

2.2 化学品导向的木质纤维素原料的水解与精炼过程 180

2.3 基于热化学工艺的生物炼制技术 181

3 生物炼制的主要产品系 183

3.1 碳水化合物基产品系 183

3.2 木质素基产品链 183

3.3 生物基油脂 184

4 生物炼制工艺与技术面临的问题与展望 184

专题9 环境化工新技术 187

1 环境化工技术概论 187

2 高效吸附技术 187

2.1 高效吸附材料 187

2.2 吸附强化技术 189

3 吸附分离一体化技术 189

4 高级氧化技术 191

4.1 Fenton氧化 191

4.2 电化学氧化 192

4.3 光催化氧化 192

4.4 臭氧氧化 193

4.5 等离子体技术 194

5 环境化工耦合技术 195

5.1 能量场与物质场的耦合 195

5.2 物质之间的耦合 196

专题10 现代蒸馏技术 200

1 蒸馏技术强化与节能 200

1.1 蒸馏技术节能 200

1.2 蒸馏过程的强化技术 208

2 蒸馏大型化关键技术与工业应用实例 214

2.1 蒸馏大型化带来的问题及解决方式 214

2.2 工业应用实例 214

3 现代蒸馏技术面临的机遇和挑战 223

专题11 现代工业结晶前沿进展 226

1 概述 226

1.1 现代工业结晶技术已由传统工业结晶技术向高端晶体工程技术发展 227

1.2 现代工业结晶技术从传统单一型向耦合集成型发展 227

1.3 遵循绿色化学原则，现代工业结晶技术向绿色高效化发展 227

1.4 现代工业结晶技术逐渐成为抢占功能晶体产品市场的专利技术 228

2 历史发展 229

2.1 粒数衡算理论 229

2.2 结晶机理和结晶动力学模型 230

2.3 工业结晶器设计 233

3 研究进展 236

3.1 计算模拟技术 236

3.2 过程分析技术（Process Analytical Technology,PAT） 240

3.3 药物多晶型 241

4 前景展望 244

专题12 低碳经济和能源使用与化工发展 248

1 争论始终存在 248

2 不同角度下低碳经济与低碳排放 248

2.1 概念 248

2.2 不同角度下的低碳排放 249

2.3 不同行业占人为温室气体排放量比重 249

3 与低碳经济有关的几个重要名词 249

3.1 几个重要会议的有关名词 249

3.2 有关碳市场或碳交易的几个名词 250

4 中国的低碳排放 250

4.1 我们的认识 250

4.2 我们的承诺 250

4.3 对IPCC方案的分析 250

4.4 我国在最近世界减排会议中的态度 251

5 减排与能源 251

5.1 中国能源的基本情况 252

5.2 不同化石能源排放CO2量不同 253

5.3 关注常规化石能源使用年限 253

5.4 不排CO2的能源 254

5.5 生物质能 256

5.6 节能就是减排 256

5.7 中国化石能源供应前景 257

6 化工发展与低碳经济 258

6.1 在低碳经济下，石油化工和煤化工的发展 258

6.2 高效能源与化工的组合，IGCC技术 259

6.3 长尾经济是化学工业中的低碳经济 260

6.4 化工减排 262

6.5 CO2的资源化利用 263

7 几点思考和结论 263