第1章 化工概述与发展史 1
1.1化工的含义 1
1.2化学工业 1
1.2.1分类方法 1
1.2.2化工原料 2
1.2.3化工的特点 2
1.3化工学科体系 3
1.3.1化学与化工 3
1.3.2化工学科的划分 4
1.3.3化学工程与化学工艺 4
1.4化工在国民经济中的地位 5
1.4.1化工与农业 5
1.4.2化工与医药 6
1.4.3化工与能源 7
1.4.4化工与人类生活 10
1.4.5化工与国防 11
1.5化学工业发展史 12
1.5.1世界化学工业发展史 12
1.5.2中国化学工业发展史 15
第2章 无机化工 17
2.1无机化工的特点 17
2.2无机化工原料 18
2.3无机化工产品 18
2.3.1硫酸、硝酸和盐酸 18
2.3.2纯碱与烧碱 19
2.3.3氨与尿素 19
2.3.4无机盐工业 20
2.3.5无机非金属材料 20
2.3.6稀土材料 21
2.3.7工业气体 22
2.4典型无机产品的生产工艺 22
2.4.1接触法生产硫酸工艺 22
2.4.2纯碱生产工艺 23
2.4.3氨的合成 24
2.4.4溶胶-凝胶法制备多孔陶瓷膜 26
2.5无机化工的发展 27
第3章 石油炼制与石油化工 29
3.1石油与石油炼制 29
3.1.1石油 29
3.1.2油品的分类与利用 30
3.1.3石油炼制 31
3.2石油烃类裂解制烯烃 33
3.2.1烃类裂解过程的一次反应 33
3.2.2烃类裂解过程的二次反应 34
3.2.3裂解方法和裂解炉 35
3.2.4裂解产物的急冷操作 36
3.2.5裂解气的净化与分离 36
3.3芳烃的生产 37
3.3.1重整芳烃 37
3.3.2乙烯装置副产芳烃 38
3.3.3芳烃转化 39
3.4石油化工系列产品 40
3.4.1烯烃的系列产品和用途 40
3.4.2芳烃的主要产品和用途 43
3.5典型产品的生产工艺 43
3.5.1乙烯制环氧乙烷和乙二醇 43
3.5.2由乙烯生产二氯乙烷和氯乙烯 44
3.5.3由乙烯生产乙苯和苯乙烯 46
3.5.4丙烯合成丙烯腈 47
3.5.5异丙苯法合成苯酚和丙酮 47
3.5.6对二甲苯氧化生产对苯二甲酸 49
3.6石油化工发展展望 49
3.6.1大型化、综合化 49
3.6.2原料的重质化、石油的深加工 50
3.6.3采用节约原料、能源的生产工艺 50
3.6.4采用对环境友好的石油化工技术 50
第4章 高分子化工 51
4.1高分子的基本概念 51
4.2通用高分子材料 52
4.2.1塑料 52
4.2.2合成橡胶 53
4.2.3合成纤维 54
4.3合成聚合物的原料 55
4.3.1合成聚合物的原料 55
4.3.2聚合物单体 55
4.3.3引发剂和催化剂 56
4.4聚合生产过程 56
4.4.1聚合物生产的特点 56
4.4.2聚合反应与设备 57
4.4.3聚合产物的分离与后处理 59
4.5高分子材料典型生产工艺 60
4.5.1聚乙烯 60
4.5.2聚丁二烯橡胶 61
4.5.3聚酰胺纤维 61
4.6功能高分子材料 62
4.6.1分离性功能高分子材料 63
4.6.2导电性功能高分子材料 63
4.6.3高分子液晶 64
4.6.4医药用功能高分子材料 64
4.6.5其他功能高分子材料 65
4.7高分子化工的发展前景 66
4.7.1通用高分子生产品种 66
4.7.2工程塑料和特种橡胶 66
4.7.3功能高分子材料的发展方向 66
4.7.4精细化工高分子材料 66
第5章 天然气化工与煤化工 68
5.1天然气与煤 68
5.1.1天然气资源与组成 68
5.1.2煤资源与组成 69
5.1.3天然气与煤的能源利用 71
5.2天然气化工 72
5.2.1概述 72
5.2.2甲烷经合成气的化学转化与系列产品 73
5.2.3甲烷的直接化学转化 75
5.3煤化工 76
5.3.1煤的干馏 77
5.3.2煤的气化 79
5.3.3由煤生产电石 80
5.4煤化工的发展方向 81
5.4.1煤的拔头工艺生产液体燃料 81
5.4.2煤的液化 81
5.4.3煤制氢 82
5.4.4合成气用于合成液体燃料和发电的联合工艺 82
5.5温室气体的化学利用 82
5.5.1 CO2的收集和储存 83
5.5.2 CO2的化学利用 84
第6章 化学工程与工艺的科学基础 87
6.1化学工程的产生与发展 87
6.1.1化学工程的产生 87
6.1.2化工学科体系的形成 88
6.2化工单元操作原理及设备 88
6.2.1单元操作的概念 88
6.2.2典型化工单元操作的原理及设备 89
6.3化学反应工程 96
6.3.1化学反应工程的任务和内容 96
6.3.2化学反应的操作方式 96
6.3.3反应器的型式 96
6.3.4研究化学反应工程的基本方法 98
6.4化工过程控制 98
6.4.1化工过程控制的目的 98
6.4.2化工过程控制的原理 99
6.4.3计算机控制系统的应用 100
6.5化工技术与经济 100
6.5.1技术经济的评价原则 100
6.5.2经济效益分析 101
第7章 精细化工 103
7.1精细化工的发展与经济地位 103
7.1.1精细化工的发展 103
7.1.2精细化工在国民经济中的作用 104
7.2精细化工品的分类、特点及原料 104
7.2.1精细化工的定义、分类 104
7.2.2精细化工的特点 105
7.2.3精细化工的原料 105
7.3传统精细化工 106
7.3.1染料 106
7.3.2涂料 110
7.3.3香料及香精 113
7.3.4胶黏剂 117
7.3.5农药 120
7.4新型精细化工 121
7.4.1电子化学品 121
7.4.2纳米材料 124
7.4.3智能材料 126
7.4.4储氢合金 127
第8章 生物化工 128
8.1生物化工的特点与发展状况 128
8.1.1生物化工的特点 128
8.1.2生物化工的发展 129
8.2生物化工的主要应用领域 130
8.2.1现代生物制药 130
8.2.2农业生物技术与生物农药 131
8.2.3精细化工中的生物技术 132
8.2.4生物石油化工 134
8.3生物化工品的生产工艺技术 135
8.3.1原材料的选择与预处理 135
8.3.2工业用微生物的培养 136
8.3.3生物催化剂 137
8.3.4生化反应器 137
8.3.5生物化工产品的分离与提纯 139
8.4典型生物化工品的生产工艺举例 140
8.4.1有机化工品——丙烯酰胺 140
8.4.2食品添加剂——柠檬酸 141
8.4.3生物农药——苏云金杆菌 142
8.4.4抗肿瘤药——天冬酰胺酶 143
8.5生物化工的发展趋势 143
8.5.1高技术的生物医学与医药 144
8.5.2农业生物技术 144
8.5.3洁净新能源 144
8.5.4可再生资源的生物加工技术与环境 144
第9章 环境化工 146
9.1概述 146
9.1.1环境与健康 146
9.1.2环境与化学 146
9.1.3环境工程与环境化学工程 147
9.1.4环境工程和环境化学工程的研究内容 148
9.2大气污染的防治 149
9.2.1大气的污染 149
9.2.2烟尘治理技术 150
9.2.3有害气体的治理技术 151
9.2.4 PM2.5控制技术 153
9.3水污染的防治 154
9.3.1水体污染与污染物 154
9.3.2水体污染治理技术 156
9.4 固体废物的处理 157
9.4.1固体废物的来源 158
9.4.2固体废物的一般处置方法 159
9.4.3固体废物的处理与利用 159
9.4.4城市垃圾的回收与利用 160
9.5清洁生产 161
9.5.1清洁生产的提出背景 161
9.5.2清洁生产的定义及内容 162
9.5.3清洁生产的发展概况 163
9.5.4发展清洁生产的意义 165
9.5.5清洁生产的基本理论基础 166
9.5.6清洁生产原则 166
9.5.7清洁生产的主要内容 166
9.5.8清洁生产的评价方法 167
9.5.9生命周期评估 168
9.5.10污染预防经济学 169
第10章 化工安全工程基础 172
10.1危险化学品和化学工业危险性 172
10.1.1危险化学品 172
10.1.2化学物质危险性 173
10.1.3化学物质爆炸性 173
10.1.4化学工业危险因素 175
10.2化工安全操作的技术措施 177
10.2.1爆炸性物质的储存和销毁 177
10.2.2火灾爆炸危险与防火防爆措施 178
10.2.3防火防爆措施 180
10.2.4防止职业毒害的技术措施 182
10.3火灾爆炸危险指数评价方法 183
10.3.1物质系数 183
10.3.2单元工艺危险系数 184
10.3.3安全设施补偿系数 185
10.3.4单元危险与损失评价 189
第11章 绿色化学与化工 192
11.1传统化工面临的挑战 192
11.1.1化工资源与能源的危机 192
11.1.2传统化工对生态环境的污染 193
11.1.3科技发展的基本思考——可持续 发展 193
11.2绿色化学的兴起与发展 195
11.2.1环境保护治理的三个发展阶段 195
11.2.2绿色化学的12条基本原则的提出 195
11.2.3绿色化学化工的推动与发展 196
11.3绿色化学与化工的研究内容 198
11.3.1绿色化学与化工的定义 198
11.3.2绿色化学与化工的核心——原子经济性反应 198
11.3.3使用无毒无害原料及可再生资源 200
11.3.4采用无毒无害催化剂 202
11.3.5采用无毒无害溶剂/助剂 203
11.3.6环境无害的绿色化学产品 205
11.4低碳循环经济下的绿色化学与化工 207
11.4.1低碳循环经济 207
11.4.2绿色化学与化工在发展低碳循环经济中的作用 208
11.4.3低碳循环经济理念中的“5R”概念 208
11.4.4生态工业园的建立与发展 209
11.4.5低碳循环经济下的绿色化学与化工展望 210
第12章 高新技术与现代化工 212
12.1信息、微电子技术与化工 212
12.1.1信息存储材料 212
12.1.2信息显示技术 213
12.1.3微电子材料和器件 213
12.1.4电子化学品 213
12.2自动化技术与化工 214
12.3新材料技术与化工 214
12.3.1高分子材料 215
12.3.2金属材料与无机非金属材料 215
12.3.3纳米材料 216
12.3.4先进复合材料 216
12.4新能源技术与化工 217
12.4.1生物质能 217
12.4.2氢能 220
12.4.3燃料电池 220
12.4.4太阳能电池 220
12.4.5海水盐差发电 221
12.5国防及空间技术与化工 221
12.5.1航天航空功能材料 221
12.5.2航天航空上所用的推进剂 222
12.6海洋开发技术与化工 223
12.6.1海洋生物资源的开发利用 223
12.6.2海水淡化 223
12.6.3海洋油气资源的勘探与开发利用 224
12.6.4海洋化学资源的提取和应用 224
12.7 21世纪化工展望 224
12.7.1资源利用多元化 224
12.7.2产品结构精细化 225
12.7.3技术结构现代化 226
12.7.4经营管理全球化 226
12.7.5发展方向绿色化 227
第13章 面向21世纪的化工高等教育 228
13.1中国化工高等教育 228
13.2新世纪我国化工高等教育面临的挑战 228
13.2.1现代化工的发展趋势呼唤教育与时俱进 229
13.2.2转变教育思想，更新教育观念，改革培养目标和培养模式 230
13.2.3遵循教学规律和科技发展规律，改革教学内容 230
13.2.4切实改革教学方法，加速革新教学手段 231
13.2.5培养新世纪全面发展的创新人才，与世界接轨 231
13.3化工专业人才培养与教学内容体系改革 231
13.3.1背景 231
13.3.2指导思想 232
13.3.3基本思路 232
13.3.4培养目标 232
13.3.5课程体系与教学内容 233
13.4高等工程教育与专业认证 234
13.4.1高等工程教育人才培养目标 234
13.4.2国内工程教育专业认证 235
13.4.3工程教育专业国际认证 235
13.5化工专业学生的未来与发展 236
13.5.1采用双学位、辅修专业等措施培养复合型人才 236
13.5.2研究生教育的特点与发展 237
13.5.3本科生走向社会的前景 238
结束语——希望 241
参考文献 242