我国现代化学工业的现状及发展趋势

我国现代化学工业的现状及发展趋势

何嘉乐

湖北省武昌实验中学高三（4）班430060

【摘要】现代化学工业在传统化学工业的基础上有了极大的提高与改进。现代化学工业的飞速发展，已渗透在人们生活的方方面面，它将改善人们的生活环境，提高人们的身体健康。现代化学工业主要集中表现在：能源、材料、医药、环境等方面。其中，能源和环境最为突出。根据现代化学工业在能源和环境两方面的发展，可以肯定的是未来的化学工业一定是绿色、环保、高效、节能、低耗、洁净，它将全面取代传统的化学工业，真正实现化学工业的可持续发展。

【关键词】化学工业；绿色能源；环境污染；新型材料；生物柴油

一、化学工业的定义及特点

化学工业，顾名思义指的是在工业生产和加工过程中，以化学方法来实现占主要地位的过程工业。化学工业的应用范围非常广，又称化学加工工业。化学工业主要包括基本化学工业和合成纤维、塑料、石油、药剂、橡胶、染料工业等，其范围非常广，已应用到了我们生活的方方面面。

化学工业行业属于知识和资金密集型的行业。化学工业在发展之初主要生产硫酸、纯碱等少数无机产品，如今已逐步发展成为一个多品种、多行业的产业。而且，随着科学技术的发展，已出现了一大批综合利用资源和规模大型化的化工企业。这些化工企业同其他工业企业有许多共性，但又有着化学工业的独特特点：

（一）综合利用原料

化学工业的生产具有综合利用原料的特性。化学工业的生产不同于其他工业的生产，它在生产一种产品的同时，由于产生化学反应，往往会生产出其他关联的产品和副产品。这些关联的产品和副产品同时又是重要的化学原料，又可以进行加工和生产。正是由于这一链式反应，造就了化学工业的生产具有综合利用原料的特性。

（二）生产技术的复杂性和多样性

化学工业的生产技术具有复杂性和多样性的特点。化工产品的原料非常丰富，来源十分广泛，它的每一种产品的生产需要的技术较多，工艺流程也各不相同。常常生产相同的化工产品，需要多种工艺和原料同时进行。正是由于化工产品的这一特性，使得任何一家化工企业的生产和运转，必须具备多种材料和多种技术的综合运用。

（三）高能耗

高能耗是化学工业生产的一大特性。化学工业生产所需要的原料通常是石油、煤和天然气等，这些不光是原料，还是生产的燃料，生产中的消耗较高。而且，化工产品的生产常常是在高温和低温的环境中进行，都需要消耗大量的原料。

（四）生产过程要求严格

化学工业的生产过程要求非常严格。化工产品的生产不同于常规的产品生产，它必须要求有严格的比例性和连续性。我们在生产化工产品时，对原材料和加工工序都有严格的要求。所有的原材料必须按照一定的比例来进行，所有的加工工序都必须按照从前到后的顺序来进行。否则，加工出来的产品就无法达到合格的标准。所有加工环节必须环环相扣，任何一个环节出现问题，都将导致产品的失败。所以，化学工业的生产过程必须要有严格的要求。

综合利用原料、生产技术的复杂性和多样性、高能耗、生产过程要求严格等是化学工业的重要特点。通过这些特点说明，当今的化工行业必须要重视技术的发展，提高技术水平，合理利用资源，节约能源消耗，对生产严格要求和把控，只有这样才能有长足的发展。

二、现代化学工业的分类及现状

传统的化学工业可分为有机化学和无机化学。有机化学主要有合成纤维、塑料、合成橡胶、化肥、农药等工业；无机化学主要有酸、碱、盐、硅盐酸、稀有元素、电化学工业等。

今天的化学工业门类非常多，越来越细分，已形成了以碱、酸、农药、化肥、有机原料、合成橡胶、塑料、染料、合成纤维、涂料、感光材料、医药、炸药、合成洗涤剂、橡胶等为门类的生物化工、精细化工、高分子化工。

现代化学工业进入了一个新的发展阶段的过程。综合而言，能源、材料、制药、环境已成为现代化学工业的首要问题。

今天，随着人类的进步和社会的发展，能源和材料涉及到各行各业的生产和加工，制药关乎人类的健康，环境污染已成为我们人类日益严峻的问题。

（一）能源

今天，很多国家之间的战事和纷争，归根到底是能源之争，由此可见，能源的重要性。能源既是人类发展的命脉又是人类活动的基础。可以说，人类社会的发展离不开能源的开发和先进能源技术的使用。能源问题在我国的社会发展过程中尤为重要。权威研究表明，世界能源消耗在逐年增加，能源储存总量在逐年减少，由此可见，在发展化学工业的过程中，解决能源问题至关重要。

（二）材料

材料是我们人类生存和发展的物质基础。材料的种类非常多，任何化学工业的生产都离不开物质材料。

上世纪70年代，材料、信息和能源被称为发展经济的三大支柱。上世纪80年代，新材料、信息技术和生物技术被称为新技术革命的重要标志。一直以来，材料在国民经济建设中首当其冲。在今天，新型材料是现代化学工业所关注的核心。

什么是新型材料？新型材料不同于传统材料，主要是指具有优异性能和应用前景的一类材料。新型材料和传统材料有着密切的联系，传统材料可以通过新技术加工而成为新型材料。比如磁性材料就是新型材料的一种，它是属于新型高分子功能材料。磁性材料具有耐冲击和密度小的特点，磁性材料制品可以进行钻孔、切割、焊接和压花等加工工艺，易于加工成尺寸精度高、薄壁、复杂形状的制品。

（三）制药

制药关乎人类的健康，预防疾病、控制疾病都离不开药物的生产。毫无疑问，化学制药是现代化学工业的一大核心。化学药品分原料药生产和药物制剂生产两部分。原料药是药品生产的基础，它必须经过再加工和生产才能制成药物制剂。在我国，制药工业还包括传统的中药生产。制药工业有着庞大的市场需求，它已然成为化学工业不可或缺的一部分。

（四）环境

影响21世纪可持续发展的三大问题：环境、资源、人口，首当其冲便是环境。环境问题关系着我们每一个人，与我们最为亲近。当今的环境问题主要体现在：水、土壤、大气等污染。

1.水

水污染已是一个十分严峻的世界问题。随着工业的发展，水污染已十分严重，呈现出日益恶化的趋势。我国的水污染问题更是十分严峻，据统计1997年我国的废水排放量达416亿吨，其中工业排放227亿吨，生活排放189亿吨。而且这个数据在逐年攀升，近几年来，我国的水系受到了严重的污染。据调查，近年我国的七大水系、湖泊、水库、部分地区地下水及近岸海域都受到不同程度的污染。

2.土壤

人类的生存离不开土壤。土壤不光是农作物和庄稼的生存之地也是我们人类生产生活的重要场所。土壤污染主要表现在土壤失去活力和土地沙漠化。

据统计，1993年我国的耕地面积减少了322700平方公顷。随着现代工业的发展和城市化进程，这个数据还在逐渐攀升。近年来，我国土地不断的恶化：水土流失、土地沙漠化等问题不断加剧，解决这一问题已到了刻不容缓的地步。

3.大气

大气污染已严重影响人们的健康和生活。而且，大气污染的范围非常广，危害性极大。大气污染的主要原因有两种——自然污染和人为污染。科学研究表明，人为污染成为大气污染的主要原因。人为污染主要是因为石化原料的燃烧或废弃物的燃烧等因素造成的。

据统计，全世界一年排放废气量为6亿多吨，严重危害人类的生存和健康。大气污染最容易造成酸雨，我国的酸雨问题十分严重。据统计，我国酸雨出现的面积广、酸度大，已经超过了欧美国家。

三、我国现代化学工业的发展趋势

（一）能源化工领域的发展

能源之争将是未来世界矛盾的主体。能源的日益匮乏使得人类的矛盾日益凸显，随着矛盾的日益加剧，能源问题将推到一个更高的台阶。

我国的能源问题尤为凸显。虽然我国地大物博，资源丰富，但是由于人口众多，可利用的资源却有限，人均占有量不足。比如，就拿石油来说，我国从1992年开始成为石油进口国。近年来，我国的石油消费持续上升，依赖进口的程度不断加大。油价的上涨，对国民生活造成了一定的负担。

造成这一原因，就在于能源不足。如果想要解决这一问题，就必须要开发新型的能源。高效化、清洁化、全球化是新型能源的特点。

随时社会的发展，能源的需求不断增加，新型能源的应用前景十分广泛。生物柴油就是这样一种高效清洁的新型能源。

生物柴油在世界很多国家已得到了广泛的应用，很多国家正在加大生物柴油的商业化投资力度，美国、巴西、日本、印度等国家，在生物柴油的商业开发上已取得了一定的成绩，同时也促进了我国生物柴油领域的发展。但是，比起这些国家，我国生物柴油的发展还有很大差距。

我国在生物柴油新能源方面的发展有许多有利的条件和独有的优势。

首先，我国地大物博资源丰富，在生物柴油提炼加工方面有丰富的原材料。如花生、大豆、菜籽油、玉米、向日葵、亚麻、芝麻、桐树、木棉……都是生物柴油的原材料，而这些资源在我国都有有利的种植条件。

其次，近年来，国家对于生物柴油及其他新能源的研究和开发投入了很大的力度，政府也出台了促进这方面发展的政策和措施，为新能源企业发展提供更多的便利和优势。

再次，我国生物柴油的研究已有了一定的基础和发展，一些专家学者在生物柴油方面的研究已有了一定的成果。很多科研单位在这方面已进行实验室的开发和小型的工业试验。在此基础上进行研究和开发，我国的生物柴油新能源一定会有长足的发展。

（二）新型化学工艺的发展

1.绿色催化剂

催化剂在化学工业生产中至关重要。化学工业要实现生产的目的，必须要依靠催化剂来提高化学反应的速率，完成化学工业的生产。所以，开发新型无毒无害、高效环保的的绿色催化剂是绿色化学工艺的方向之一。

绿色催化剂与传统催化剂不同的地方在于，绿色催化剂要求本身是无毒无害无污染的。在化学反应高温下分解，不会产生任何有毒有害气体，而且在后续的分离过程中能达到绿色环保，没有有害物质。此外，绿色催化剂还必须具备经济实用、价格低廉、稳定性强、活性较好的特点。这类的新型绿色催化剂目前主要有沸石分子筛催化剂、新型酸碱催化剂、酶和仿酶催化剂等等。

2.绿色溶剂

溶剂在化工生产中是必备品。传统的化工生产，需要用到各种各样的溶剂，有的甚至是危险化学溶剂。这些危险的化学溶剂，很多具有易燃易爆易挥发性和毒性，长期使用这类溶剂，不光会影响生产的安全，还会对环境造成污染。绿色溶剂可以避免这一弊端。绿色溶剂具有安全、无毒无害，不会污染环境。未来的化学工业一定是绿色溶剂充当主导。应大力倡导绿色溶剂在化工产业中的应用，如采用无毒的物质替代剧毒物质，用不可燃物质替代易燃物质，就像利用甲苯替代苯、煤油替代汽油等。

3.绿色原料

绿色原料主要是指可再生的自然物质作为原料，如农作物、野生植物等。采用绿色原料作为生物工业的原料，是防止环境污染的有效途径。

利用绿色原料作为化学工业原料的案例很多。例如，酸、酮、醇类化学品，我们可以用稻草、麦秸等农副产品的废弃物或树皮、芦苇等野生纤维植物加工得到；乙酰丙酸或乳酸可以用糖作物生产加工得到；氢气也可以用生物质气化制造出来等等。

生物柴油可以利用黄连木作为原料。在我国很多地方都能生长黄连木，黄连木的籽含油量达42.46%，是提炼和制造生物柴油的优质原料。

新型化学工艺中的绿色催化剂、绿色溶剂、绿色原料等绿色工艺，已成为现代化学工业发展的趋势，同时也是实现可持续发展的关键所在。

由此可见，未来的化学工业发展趋势一定是绿色、环保、高效、节能、低耗、洁净，绿色化工一定会全面取代传统化工，使化学工业真真正正走上可持续发展之路，服务全球，造福人类。

参考文献：

[1]吴谋成.生物柴油.化学工业出版社.2008

[2]穆献中，刘炳义.新能源和可再生能源发展与产业化研究.石油工业出版社.2009

[3]黄熙泰，于自然，李翠凤.现代生物化学（第三版）.化学工业出版社.2012

[4]刘晓勤.化学工艺学（第二版）.化学工业出版社.2016

[5]王宏镔，王海娟，曾和平.污染与恢复生态学.科学出版社.2018