Ⅰ 以二戰以後日本的經濟為例說明化學在國民經濟發展的作用
二戰結束後日本經濟逐步從廢墟上復甦,發展迅猛。然而隨之而來的工業污染也日益嚴重。
由於一家名叫「奇索」的化學工廠不斷向海里排放含有大量水銀毒素的污水,以致當地漁村許多人得了一種怪病:四肢萎縮,全身痙攣,導致死亡。
美國記者史密斯得知這一情況,決定用照片揭露這種污染環境的罪惡,為受害的人們討回公道。1971年在日本女友的幫助下,他開始到水俁村采訪。在三年半的時間里,他和漁民住在一起,吃在一起,拍攝了許多真實的鏡頭。廠方為了阻止他采訪,僱用了打手多次襲擊他,以致被打傷住進了醫院。但他「九死不悔,永不妥協」,終於拍攝到了上千幅照片,完成了采訪。他選出175幅出版了一本名叫《水俁》的畫冊,發行量達到三萬冊。這個專題不僅轟動了日本,也轟動了全世界,引起了全世界人民對環境保護問題的高度重視。他的這些作品,有如喚起人們共同起來保護環境的警鍾。
50年代初,在日本九州島南部熊本縣的一個叫水俁鎮的地方,出現了一些患口齒不清、面部發呆、手腳發抖、神經失常的病人,這些病人經久治不愈,就會全身彎曲,悲慘死去。這個鎮有4萬居民,幾年中先後有1萬人不同程度的患有此種病狀,其後附近其他地方也發現此類症狀。經數年調查研究,於1956年8月由日本熊本國立大學醫學院研究報告證實,這是由於居民長期食用了八代海水俁灣中含有汞的海產品所致。
汞進入海洋的主要途徑是工業廢水、含汞農葯的流失以及含汞廢氣的沉降。此外,含汞的礦渣和礦漿也是其來源之一。水俁灣為什麼會有含汞的海產品呢?這還要從水俁鎮的一家工廠談起。水俁鎮有一個合成醋酸工廠,在生產中採用氯化汞和硫酸汞兩種化學物質作催化劑。催化劑在生產過程中僅僅起促進化學反應的作用,最後全部隨廢水排入臨近的水俁灣內,並且大部分沉澱在灣底的泥里。工廠所選的催化劑氯化汞和硫酸汞本身雖然也有毒,但毒性不很強。然而它們在海底泥里能夠通過一種叫甲基鈷氨素的細菌作用變成毒性十分強烈的甲基汞。甲基汞每年能以1%速率釋放出來,對上層海水形成二次污染,長期生活在這里的魚蝦貝類最易被甲基汞所污染,據測定水俁灣里的海產品含有汞的量已超過可食用量的50倍,居民長期食用此種含汞的海產品,自然就成為甲基汞的受害者。一旦甲基汞進入人體就會迅速溶解在人的脂肪里,並且大部分聚集在人的腦部,粘著在神經細胞上,使細胞中的核糖酸減少,引起細胞分裂死亡。
水俁病是直接由汞對海洋環境污染造成的公害,迄今已在很多地方發現類似的污染中毒事件,同時還發現其他一些重金屬如鎘、鈷、銅、鋅、鉻等,以及非金屬砷,它們的許多化學性質都與汞相近,這不能不引起人們的警惕,而另一種「骨痛病」的發生,經長期跟蹤調查研究,最終確認這是一種重金屬鎘污染所致。
水俁病的遺傳性也很強,孕婦吃了被甲基汞污染的海產品後,可能引起嬰兒患先天性水俁病,就連一些健康者(可能是受害輕微,無明顯病症)的後代也難逃惡運。許多先天性水俁病患兒,都存在運動和語言方面的障礙,其病狀酷似小兒麻痹症,這說明要消除水俁病的影響絕非易事。由此,環境科學家認為沉積物中的重金屬污染是環境中的一顆「定時炸彈」,當外界條件適應時,就可能導致過早爆炸。例如在缺氧的條件下,一些厭氧生物可以把無機金屬甲基化。尤其近20年來大量污染物無節制的排放,已使一些港灣和近岸沉積物的吸附容量趨於飽和,隨時可能引爆這顆化學污染「定時炸彈」。
日本熊本縣水俁灣外圍的「不知火海」是被九州本土和天草諸島圍起來的內海,那裏海產豐富,是漁民們賴以生存的主要漁場。水俁鎮是水俁灣東部的一個小鎮,有4萬多人居住,周圍的村莊還(居)住著1萬多農民和漁民。「不知火海」豐富的漁產使小鎮格外興旺。
1925年,日本氮肥公司在這里建廠,後又開設了合成醋酸廠。1949年後,這個公司開始生產氯乙烯(C2H5Cl),年產量不斷提高,1956年超過6000噸。與此同時,工廠把沒有經過任何處理的廢水排放到水俁灣中。
1956年,水俁灣附近發現了一種奇怪的病。這種病症最初出現在貓身上,被稱為「貓舞蹈症」。病貓步態不穩,抽搐、麻痹,甚至跳海死去,被稱為「自殺貓」。隨後不久,此地也發現了患這種病症的人。患者由於腦中樞神經和末梢神經被侵害,輕者口齒不清、步履瞞珊、面部痴呆、手足麻痹、感覺障礙、視覺喪失、震顫、手足變形,重者神經失常,或酣睡,或興奮,身體彎弓高叫,直至死亡。當時這種病由於病因不明而被叫做「怪病」。
這種「怪病」就是日後轟動世界的「水俁病」,是最早出現的由於工業廢水排放污染造成的公害病。「水俁病」的罪魁禍首是當時處於世界化工業尖端技術的氮(N)生產企業。氮用於肥皂、化學調味料等日用品以及醋酸(CH3C00H)、硫酸(H2SO4)等工業用品的製造上。日本的氮產業始創於1906年,其後由於化學肥料的大量使用而使化肥製造業飛速發展,甚至有人說「氮的歷史就是日本化學工業的歷史」,日本的經濟成長是「在以氮為首的化學工業的支撐下完成的」。然而,這個「先驅產業」肆意的發展,卻給當地居民及其生存環境帶來了無盡的災難。
氯乙烯和醋酸乙烯在製造過程中要使用含汞(Hg)的催化劑,這使排放的廢水含有大量的汞。當汞在水中被水生物食用後,會轉化成甲基汞(CH3HgCl)。這種劇毒物質只要有挖耳勺的一半大小就可以致人於死命,而當時由於氮的持續生產已使水俁灣的甲基汞含量達到了足以毒死回本全國人口2次都有餘的程度。水俁灣由於常年的工業廢水排放而被嚴重污染了,水俁灣里的魚蝦類也由此被污染了。這些被污染的魚蝦通過食物鏈又進入了動物和人類的體內。甲基汞通過魚蝦進入人體,被腸胃吸收,侵害腦部和身體其他部分。進入腦部的甲基汞會使腦萎縮,侵害神經細胞,破壞掌握身體平衡的小腦和知覺系統。據統計,有數十萬人食用了水俁灣中被甲基汞污染的魚蝦。
早在多年前,就屢屢有過關於「不知火海」的魚、烏、貓等生物異變的報道,有的地方甚至連貓都絕跡了。「水俁病」危害了當地人的健康和家庭幸福,使很多人身心受到摧殘,經濟上受到沉重的打擊,甚至家破人亡。更可悲的是,由於甲基汞污染,水俁灣的魚蝦不能再捕撈食用,當地漁民的生活失去了依賴,很多家庭陷於貧困之中。「不知火海」失去了生命力,伴隨它的是無期的蕭索。
日本在二次世界大戰後經濟復甦,工業飛速發展,但由於當時沒有相應的環境保護和公害治理措施,致使工業污染和各種公害病隨之泛濫成災。除了「水俁病」外,四日市哮喘病、富山「痛痛病」等都是在這一時期出現的。日本的工業發展雖然使經濟獲利不菲,但難以挽回的生態環境的破壞和貽害無窮的公害病使日本政府和企業日後為此付出了極其昂貴的治理、治療和賠償的代價。至今為止,因水俁病而提起的曠日持久的法庭訴訟仍然沒有完結。
Ⅱ 分析化學在國民經濟中的應用
工業方面:化妝品、葯品的研發及質量監測。
農業方面:pH計檢測土壤的酸鹼性,原回子吸收檢測分光光答度計檢測土壤中各種金屬如銅鐵鋅鉀的含量,重鉻酸鉀法測土壤有機質的含量等。此外,還可以檢測農葯殘留等。
環境方面:比如監測河水中排放的某有毒物質超標等。
食品方面:火腿腸中「瘦肉精」、牛奶中「三聚氰胺」、台灣「塑化劑」,這些都是用分析化學手段檢測
Ⅲ 分析化學在國民經濟和科學研究中起著哪些重要作用
分析來化學是化學學科自的一個重要分支,是研究物質化學組成的表徵和測量的科學。它所要解決的主要問題是物質中含有哪些組分,這些組分在物質中是如何存在的,以及各個組分的含量是多少,是人們認識物質、了解自然不可缺少的一種科學技術。
不僅在化學學科領域的發展上,分析化學起著重大作用,質量守恆定律、定比定律、倍比定律的發現,原子論、分子論的創立,相對原子質量的測定,元素周期律的建立,以及確立近代化學學科體系等等方面,都與分析化學的卓越貢獻分不開。
分析化學在和化學有關的各類科學領域如礦物學、材料科學、生命科學、醫葯學、環境科學、天文學、考古學及農業科學等等的發展,無不與分析化學緊密相關。幾乎任何科學研究,只要涉及化學現象,都需要分析化學提供各種信息,以解決科學研究中的問題。反過來,各有關科學技術的發展,又給分析化學提出了新的要求,從而促進了分析化學的發展。
Ⅳ 化學工業在國民經濟中有哪些地位和作用
化學工業在國民經濟中的地位:
發展化學工業,對於改進工業生產工藝(如以化學工藝代替繁重的機械工藝),發展農業生產,擴大工業原料,鞏固國防,發展尖端科學技術,改善人民生活以及開展綜合利用都有很大作用,它是國民經濟中的一個重要組成部分。
中國化學工業的歷史和現狀 1949年以前,中國的化學工業基礎非常薄弱,只在上海、南京、天津、青島、大連等沿海城市,有少量的化工廠和一些手工作坊。只能生產為數不多的硫酸、純鹼、化肥、橡膠製品和醫葯制劑,基本沒有有機化學工業。
中華人民共和國建立以後,化學工業發展很快,已逐步形成化學礦、化學肥料、酸、鹼、無機鹽、合成橡膠、合成纖維、合成樹脂和塑料、有機原料、農葯、染料、塗料、感光材料、橡膠製品、溶劑、助劑和化學試劑、催化劑等門類比較齊全的行業。
當前,自然科學和技術科學的各門學科正在醞釀著新的技術突破,化學工業也將隨著催化、分子設計、激光和化學仿生學等重大技術突破而進入一個嶄新的時代。
化學工業在國民經濟中的作用:
化學工業在國民經濟生產和人們社會生活中扮演的角色也越來越重要。專用化學品既是化工產品,又是化工產品中新興發展的高科技產品,。進入新世紀以來,中國專用化學品產業呈加速發展態勢,取得了令人可喜的成績。
2008年1-11月,中國專用化學品工業實現累計工業總產值709,369,381千元,比上年同期增長31.81%;實現累計產品銷售收入676,740,338千元,比上年同期增長29.90%;實現累計利潤總額40,968,874千元,比上年同期增長了15.51%。
2009年1-11月我國專用化學產品製造行業實現主營業務收入820,964,109,000元,比上年同期增長了16.16%;實現累計利潤總額52,558,688,000元,比上年同期增長了22.04%。
現階段中國專用化學品工業企業必須抓住新的發展形勢,加大科技創新,實現化學工業的結構調整,借鑒國外先進經驗,加強自主研發能力,發展優勢產業和優勢產品,實現可持續發展。
(4)簡述化學在國民經濟發展擴展閱讀
化學工業的特點:
化學工業是屬於知識和資金密集型的行業。隨著科學技術的發展,它由最初只生產純鹼、硫酸等少數幾種無機產品和主要從植物中提取茜素製成染料的有機產品,逐步發展為一個多行業、多品種的生產部門,出現了一大批綜合利用資源和規模大型化的化工企業。
這些企業就其生產過程來說,同其他工業企業有許多共性,但就生產工藝技術、對資源的綜合利用和生產過程的嚴格比例性、連續性等方面來看,又有它自己的特點:
1、生產技術具有多樣性、復雜性和綜合性。化工產品品種繁多,每一種產品的生產不僅需要一種至幾種特定的技術,而且原料來源多種多樣,工藝流程也各不相同;
就是生產同一種化工產品,也有多種原料來源和多種工藝流程。由於化工生產技術的多樣性和復雜性,任何一個大型化工企業的生產過程要能正常進行,就需要有多種技術的綜合運用。
2、具有綜合利用原料的特性。化學工業的生產是化學反應,在大量生產一種產品的同時,往往會生產出許多聯產品和副產品,而這些聯產品和副產品大部分又是化學工業的重要原料,可以再加工和深加工。因此,化工部門是最能開辟原料來料、綜合利用物質資源的一個部門。
3、生產過程要求有嚴格的比例性和連續性。一般化工產品的生產,對各種物料都有一定的比例要求,在生產過程中,上下工序之間,各車間、各工段之間,往往需要有嚴格的比例,否則,不僅會影響產量,造成浪費,甚至可能中斷生產。
化工生產主要是裝置性生產,從原材料到產品加工的各環節,都是通過管道輸送,採取自動控制進行調節,形成一個首尾連貫、各環節緊密銜接的生產系統。這樣的生產裝置,客觀上要求生產長周期運轉,連續進行。任何一個環節發生故障,都有可能使生產過程中斷。
4、化工生產還具有耗能高的特性。因為,第一,煤炭、石油、天然氣既是化工生產的燃料動力,又是重要的原料;第二,有些化工產品的生產,需要在高溫或低溫條件下進行,無論高溫還是低溫都需要消耗大量能源。
化工生產這一系列特點說明,在化工企業管理中,必須重視技術在生產中的作用,提高技術水平;珍惜化工資源,搞好綜合利用;注意節約能源;搞好生產的組織工作,保持生產的長期運轉,不斷提高經濟效益。
Ⅳ 化學在社會發展中的作用
人類生活的各個方面,社會發展的各種需要都與化學息息相關。
首先從我們的衣、食、住、行來看,色澤鮮艷的衣料需要經過化學處理和印染,豐富多彩的合成纖維更是化學的一大貢獻。要裝滿糧袋子,豐富菜籃子,關鍵之一是發展化肥和農葯的生產。加工製造色香味俱佳的食品,離不開各種食品添加劑,如甜味劑、防腐劑、香料、調味劑和色素等等,它們大多是用化學合成方法或用化學分離方法從天然產物中提取出來的。現代建築所用的水泥、石灰、油漆、玻璃和塑料等材料都是化工產品。用以代步的各種現代交通工具,不僅需要汽油、柴油作動力,還需要各種汽油添加劑、防凍劑,以及機械部分的潤滑劑,這些無一不是石油化工產品。此外,人們需要的葯品,洗滌劑、美容品和化妝品等日常生活必不可少的用品也都是化學制劑。可見我們的衣、食、住、行無不與化學有關,人人都需要用化學製品,可以說我們生活在化學世界裡。
再從社會發展來看,化學對於實現農業、工業、國防和科學技術現代化具有重要的作用。農業要大幅度的增產,農、林、牧、副、漁各業要全面發展,在很大程度上依賴於化學科學的成就。化肥、農葯、植物生長激素和除草劑等化學產品,不僅可以提高產量,而且也改進了耕作方法。高效、低污染的新農葯的研製,長效、復合化肥的生產,農、副業產品的綜合利用和合理貯運,也都需要應用化學知識。在工業現代化和國防現代化方面,急需研製各種性能迥異的金屬材料、非金屬材料和高分子材料。在煤、石油和天然氣的開發、煉制和綜合利用中包含著極為豐富的化學知識,並已形成煤化學、石油化學等專門領域。導彈的生產、人造衛星的發射,需要很多種具有特殊性能的化學產品,如高能燃料、高能電池、高敏膠片及耐高溫、耐輻射的材料等。
隨著科學技術和生產水平的提高以及新的實驗手段和電子計算機的廣泛應用,不僅化學科學本身有了突飛猛進的發展,而且由於化學與其他科學的相互滲透,相互交叉,也大大促進了其他基礎科學和應用科學的發展和交叉學科的形成。目前國際上最關心的幾個重大問題——環境的保護、能源的開發利用、功能材料的研製、生命過程奧秘的探索—— 都與化學密切相關。隨著工業生產的發展,工業廢氣、廢水和廢渣越來越多,處理不當就會污染環境。全球氣溫變暖、臭氧層破壞和酸雨是三大環境問題,正在危及著人類的生存和發展,因此,三廢的治理和利用,尋找凈化環境的方法和對污染情況的監測,都是現今化學工作者的重要任務。在能源開發和利用方面,化學工作者為人類使用煤和石油曾做出了重大貢獻,現在又在為開發新能源積極努力。利用太陽能和氫能源的研究工作都是化學科學研究的前沿課題。材料科學是以化學、物理和生物學等為基礎的邊緣科學,它主要是研究和開發具有電、磁、光和催化等各種性能的新材料,如高溫超導體、非線性光學材料和功能性高分子合成材料等。生命過程中充滿著各種生物化學反應,當今化學家和生物學家正在通力合作,探索生命現象的奧秘,從原子、分子水平上對生命過程做出化學的說明則是化學家的優勢。
總之,化學與國民經濟各個部門、尖端科學技術各個領域以及人民生活各個方面都有著密切聯系。它是一門重要的基礎科學,它在整個自然科學中的關系和地位,正如[美] PimentelG C在《化學中的機會--今天和明天》一書中指出的「化學是一門中心科學,它與社會發展各方面的需要都有密切關系。」它不僅是化學工作者的專業知識,也是廣大人民科學知識的組成部分,化學教育的普及是社會發展的需要,是提高公民文化素質的需要。
Ⅵ 化學在國民經濟中的地位
生命科來學是系統地闡述與生命特性源有關的重大課題的科學。支配著無生命世界的物理和化學定律同樣也適用於生命世界,無須賦於生活物質一種神秘的活力。對於生命科學的深入了解,無疑也能促進物理、化學等人類其它知識領域的發展。比如生命科學中一個世紀性的難題是「智力從何而來?」我們對單一神經元的活動了如指掌,但對數以百億計的神經元組合成大腦後如何產生出智力卻一無所知。可以說對人類智力的最大挑戰就是如何解釋智力本身。對這一問題的逐步深入破解也將會相應地改變人類的知識結構。
生命科學是研究自然界所有生命現象極其生命活動規律的科學,它還涉及到農業、醫學、環境科學以及與其他學科交叉的領域。生命科學的發展,已向數學、物理學、化學、信息科學及其他工程科學提出新的挑戰,並促進了這些學科的發展。生命科學已經或正在應用於人類社會,並產生了巨大的效益如減少人類疾病和動植物病害、改善人類的營養狀況,減少環境公害、保護自然資源等等。
Ⅶ 結合以上材料,請從化學工業在國民經濟中的地位和作用,綠色化工及化工未來發展
結合以上材料,請從發化學工業在國民經濟中的地位和作用對奢華風級,華工未來的這個結合以上材料請重化學工業在國民經濟中的地位和作用。綠色化工區化工未來所以說這個材料的這個工業在國民經濟中的地位和作用第一次宮崎化工未來的這個,又得國民經濟中地位和作用。
Ⅷ 化學工業在國民經濟中有哪些地位和作用
化學工來業在各國的國民經自濟中佔有重要地位,是許多國家的基礎產業和支柱產業。化學工業的發展速度和規模對社會經濟的各個部門有著直接影響,世界化工產品年產值已超過15000億美元。由於化學工業門類繁多、工藝復雜、產品多樣,生產中排放的污染物種類多、數量大、毒性高,因此,化學工業是污染大戶。同時,化工產品在加工、貯存、使用和廢棄物處理等各個環節都有可能產生大量有毒物質而影響生態環境、危及人類健康。化學工業發展走可持續發展道路對於人類經濟、社會發展具有重要的現實意義。
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Ⅸ 化工在國民經濟中的地位和作用
一、石油化學工業的含義 石油化學工業簡稱石油化工,是化學工業的重要組成部分,在國民經濟的發展中有重要作用,是我國的支柱產業部門之一。石油化工指以石油和天然氣為原料,生產石油產品和石油化工產品的加工工業。石油產品又稱油品,主要包括各種燃料油(汽油、煤油、柴油等)和潤滑油以及液化石油氣、石油焦碳、石蠟、瀝青等。生產這些產品的加工過程常被稱為石油煉制,簡稱煉油。石油化工產品以煉油過程提供的原料油進一步化學加工獲得。生產石油化工產品的第一步是對原料油和氣(如丙烷、汽油、柴油等)進行裂解,生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯為代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生產多種有機化工原料(約200種)及合成材料 (塑料、合成纖維、合成橡膠)。這兩步產品的生產屬於石油化工的范圍。有機化工原料繼續加工可製得更多品種的化工產品,習慣上不屬於石油化工的范圍。在有些資料中,以天然氣、輕汽油、重油為原料合成氨、尿素,甚至製取硝酸也列入石油化工。本書只列到尿素。 二、石油化工的發展 石油化工的發展與石油煉制工業、以煤為基本原料生產化工產品和三大合成材料的發展有關。石油煉制起源於19 世紀20年代。20世紀20年代汽車工業飛速發展,帶動了汽油生產。為擴大汽油產量,以生產汽油為目的熱裂化工藝開發成功,隨後,40年代催化裂化工藝開發成功,加上其他加工工藝的開發,形成了現代石油煉制工藝。為了利用石油煉制副產品的氣體,1920年開始以丙烯生產異丙醇,這被認為是第一個石油化工產品。20世紀50年代,在裂化技術基礎上開發了以製取乙烯為主要目的的烴類水蒸汽高溫裂解 簡稱裂解)技術,裂解工藝的發展為發展石油化工提供了大量原料。同時,一些原來以煤為基本原料(通過電石、煤焦油)生產的產品陸續改由石油為基本原料,如氯乙烯等。在20世紀30年代,高分子合成材料大量問世。按工業生產時間排序為:1931年為氯丁橡膠和聚氯乙烯,1933年為高壓法聚乙烯,1935年為丁腈橡膠和聚苯乙烯,1937年為丁苯橡膠,1939年為尼龍66。第二次世界大戰後石油化工技術繼續快速發展,1950年開發了腈綸, 1953年開發了滌綸,1957年開發了聚丙烯。石油化工高速發展的原因是:有大量廉價的原料供應(50 ~ 60年代,原油每噸約15美元);有可靠的、有發展潛力的生產技術;產品應用廣泛,開拓了新的應用領域。原料、技術、應用三個因素的綜合,實現了由煤化工向石油化工的轉換,完成了化學工業發展史上的一次飛躍。 20世紀70年代以後,原油價格上漲(1996年每噸約170美元),石油化工發展速度下降,新工藝開發趨緩, 並向著採用新技術,節能,優化生產操作,綜合利用原料,向下游產品延伸等方向發展。一些發展中國家大力建立石化工業,使發達國家所佔比重下降。1996年,全世界原油加工能力為38億噸,生產化工產品用油約占總量的10%。 三、石油化工在國民經濟中的作用 1.石油化工是能源的主要供應者。 石油煉制生產的汽油、煤油、柴油、重油以及天然氣是當前主要能源的主要供應者。我國1995年生產了燃料油為8千萬噸。目前,全世界石油和天然氣消費量約占總能耗量60%;我國因煤炭使用量大,石油的消費量不到20%。石油化工提供的能源主要作汽車、拖拉機、飛機、輪船、鍋爐的燃料,少量用作民用燃料。能源是制約我國國民經濟發展的一個因素,石油化工約消耗總能源的8.5%,應不斷降低能源消費量。 2. 石油化工是材料工業的支柱之一 金屬、無機非金屬材料和高分子合成材料,被稱為三大材料。全世界石油化工提供的高分子合成材料目前產量約1.45億噸,1996年,我國已超過800萬噸。除合成材料外,石油化工還提供了絕大多數的有機化工原料,在屬於化工領域的范疇內,除化學礦物提供的化工產品外,石油化工生產的原料,在各個部門大顯身手。 3.石油化工促進了農業的發展 農業是我國國民經濟的基礎產業。石化工業提供的氮肥占化肥總量的80%,農用塑料薄膜的推廣使用,加上農葯的合理使用以及大量農業機械所需各類燃料,形成了石化工業支援農業的主力軍。 4.各工業部門離不開石化產品 現代交通工業的發展與燃料供應息息相關,可以毫不誇張地說,沒有燃料, 就沒有現代交通工業。金屬加工、各類機械毫無例外需要各類潤滑材料及其它配套材料,消耗了大量石化產品。全世界潤滑油脂產量約2千萬噸,我國約180萬噸。建材工業是石化產品的新領域,如塑料關材、門窗、鋪地材料、塗料被稱為化學建材。輕工、紡織工業是石化產品的傳統用戶,新材料、新工藝、新產品的開發與推廣,無不有石化產品的身影。當前,高速發展的電子工業以及諸多的高新技術產業,對石化產品, 尤其是以石化產品為原料生產的精細化工產品提出了新要求,這對發展石化工業是個巨大的促進。 5.石化工業的建設和發展離不開各行各業的支持 國內外的石化企業都是集中建設一批生產裝置,形成大型石化工業區。在區內,煉油裝置為"龍頭",為石化裝置提供裂解原料,如輕油、柴油,並生產石化產品;裂解裝置生產乙烯、丙烯、苯、二甲苯等石化基本原料;根據需求建設以上述原料為主生產合成材料和有機原料的系列生產裝置,其產品、原料有一定比例關系。如要求年產30萬噸乙烯,粗略計算,約需裂解原料120萬噸, 對應煉油廠加工能力約250萬噸,可配套生產合成材料和基本有機原料80 ~ 90萬噸。由此可見, 建設石化工業區要投入大量資金,廠區選址適當,不但要保證原料和產品的運輸,而且要有充分的電力、水供應及其他配套的基礎工程設施。各生產裝置需要大量標准、定性的機械、設備、儀表、管道和非定型專用設備。 製造機械設備涉及材料品種多,要求各異,有些重點設備高速超過50米,單件重幾百噸;有的要求耐熱1000°C,有的要求耐冷 - 150°C。有些關鍵設備需在國際市場采購。所有這些都需要冶金、電力、機械、儀表、建築、環保各行業支持。石化行業是個技術密集型產業。 生產方法和生產工藝的確定,關鍵設備的選型、選用、製造等一系列技術,都要求由專有或獨特的技術標准所規定, 如從國外引進,要支付專利或技術訣竅使用費。因此,只有加強基礎學科,尤其是有機化學、高分子化學、催化、化學工程、電子計算機、自動化等方面的研究工作,加強相關專業技術人員的培養,使之掌握和採用先進科研成果,再配合相關的工程技術,石化工業才有可能不斷發展,登上新台階。
化學工業是國民經濟的重要產業,化工產品廣泛用於工業、農業、人民生活等各個領域。它為農業生產提供化肥、農葯和塑料薄膜等農用化學品;為能源工業(電力、交通、冶金和居民生活)提供天然氣、液化氣等原燃料;為機械工業(航天、汽車、船舶、機械等)提供合成材料、塗料和膠粘劑等配套產品;為建築業提供保溫材料、建築塗料、防火材料等建築原材料;為軍事工業提供軍用化工產品;為人民生活提供各種相關的日用化學品。國民經濟的方方面面都離不開化工產品,化工產品在國民經濟產業鏈中佔有舉足輕重的地位。 隨著其他領域高新技術的不斷發展,化學工業正經歷著一場深刻的變革,其重要特徵就是精細化工和化工新材料在發達國家中的比重逐漸提高。因此,化學工業的發達程度已經成為衡量國家工業化和現代化水平的一個重要標志。
Ⅹ 化學對經濟發展的作用
重視材料化學工程,突破經濟發展瓶頸
主持人:王燕寧(科技日報記者)
徐少亞(通訊員)
嘉賓:徐南平(中國工程院院士、南京工業大學副校長)
陸小華(南京工業大學教授、博士生導師)
5月13日,我國首屆全國材料化學工程學術研討會在南京舉行,6位院士、多位973項目學科帶頭人均出席了會議。期間,我們就這門新學科與國家可持續發展的話題采訪了與會專家。
化工與材料學科的交叉滲透已經成為一種潮流
主持人:本次材料化學工程研討會我注意到這樣一個現象:匯集了6位院士和多位973項目首席科學家,而且這些專家分別來自化工、化學、材料三大領域。這樣的規模和規格並不多見。
徐南平:的確,本次研討會是我國首屆材料化學工程學術研討會。材料化學工程在國民經濟中扮演著重要角色,隨著重要性的日益凸顯,我們也不斷地面臨新問題與新挑戰,特別是材料的微結構設計與微結構控制問題,涉及多個學科前沿領域,需要不斷的探索與實踐,更需要充分的交流與討論。舉辦這樣一個高規格的研討會是非常必要的。
主持人:單從字面上理解,材料化學工程像是幾個學科的交叉,學科交叉似乎已經成為了一種趨勢?
徐南平:對,作為化學工程學科新的發展方向,材料化學工程既是化工與材料學科交叉滲透而衍生的新領域,也是化學工程學科內涵與外延的必然產物,更是可持續發展和科學發展的重大社會需求牽引的結果。化工與材料學科的交叉滲透已經成為一種潮流。國際、國內一些高等學校已經將化工與材料學科納入同一學院,以利於學科發展和人才培養。
過程工業中的落後制約了我國經濟的發展
主持人:在會上,不時聽專家們提到「過程工業」,它與我們研討會的主題有什麼樣的關系呢?
陸小華:在回答這個問題之前,首先要弄明白過程工業的概念。過程工業是以物質轉化過程為特徵的工業狀態,如用煤來發電,從石油里提煉出化工產品等等。過程工業的發展對加快我國工業化進程、解決我國長期供給短缺問題發揮了關鍵的作用,成為我國工業的重要組成部分。但我國過程工業的技術與裝備十分落後,普遍存在資源浪費、能耗高和污染環境的問題,有的行業資源利用率只有10%,單位產值的能耗是世界平均水平的2-4倍,空氣、水和固體廢棄物污染嚴重。三廢也是我國環境污染的主要來源,工業排放物超過發達國家10倍,僅水泥工業中CO2的年排放就達7億噸。我國已成為世界第一資源加工消費大國和世界第二能源耗用大國。因此說,過程工業的落後,使得資源、能源被過度消耗,環境被污染,從而成為制約我國可持續發展的瓶頸所在。
研究材料化學工程可有力解決過程工業中的瓶頸問題
主持人:能源稀缺、環境污染成為制約經濟發展的瓶頸,這是很多國家都在研究的問題。
陸小華:對,在本世紀內多數工業中,材料化學工程扮演著戰略角色,它在水資源領域,能淡化海水、凈化飲用水、優化城市廢水;在能源領域,它可以提高天然氣、生物質、燃料電池的使用率;在生態環境領域,它作用於CO2控制、除塵、潔凈燃燒;在傳統工業領域,它與冶金、制葯、食品、化工與石化、電子等行業生產過程的關系是密不可分。
用化學工程技術對材料生產過程進行流程和生態產業鏈優化設計和綜合研究、發展基礎原材料的綠色制備技術,無疑是緩解我國過程工業的資源、能源、環境瓶頸問題的重要途徑之一。例如,我國的高分子產業和化學品的製造基本依賴石油資源,石油資源的短缺已經成為我國經濟發展的瓶頸,由生物質大規模製備丙烯酸、對苯二甲酸、聚丙烯酸、聚乙烯等是用可再生資源替代石油資源、減少CO2排放的戰略發展方向之一。這種戰略的創新體系的建立和工業化應用必將依託過程工程技術,化學工程技術將成為開發石油替代資源的重要支持技術。以新材料為基礎發展起來的新型分離技術,如膜分離、吸附分離等,在分離過程中具有節約能源的特徵,發展十分迅速,成為分離領域的主要發展方向。採用新材料提高分離與反應過程的效率是提高我國過程工業裝備水平的必由之路,由此可見,新材料與化學工程的交叉融合是發展的趨勢,也是緩解我國過程工業中的資源、能源、環境瓶頸問題,是我國可持續發展戰略的重大需求。
我國在材料化學工程方面研究進展十分迅速
主持人:怪不得徐院士之前特別強調材料化學工程在國民經濟中扮演重要角色呢,但是,普通受眾對材料化學工程知之甚少,這多少與材料化學工程的地位不太相稱。
徐南平:這也是許多搞材料化學工程的人經常面臨的尷尬,但是,我國學者在這一領域已經進行了大量的探索性工作,特別是近10年來,材料化學工程已經成為化工與材料領域的亮點之一,獲得包括國家技術發明一等獎在內的一系列重大科技成果。
陸小華:我國在這方面的研究進展十分迅速,如清華大學化工系將傳統化學工程中的流化床技術用於碳納米管的規模生產,成本得到大幅度的降低;南京工業大學將化工熱力學理論與方法用於新材料生產過程,建立了復雜體系的模擬方法,從而為納米級鈦酸鉀晶須的規模化制備奠定了理論基礎等。這些研究共同的特徵均是將化學工程的方法用於新材料的生產過程,重點解決其過程放大的技術問題,不僅為新材料的生產解決了關健問題,同時也大力推動了化學工程學科的發展,成為我國化學工程領域最重要的進展之一。
材料化學工程研究的主要方向與趨勢
主持人:隨著科學技術的發展,新能源、新資源、新材料、生物技術等新興產業有取代傳統產業的趨勢,而材料化學工程學科所研究的主要方向與趨勢是什麼呢?
徐南平:材料化學工程領域的發展,不但促進了材料工業的進步,也為化學工程學科的發展開辟了新方向。用化學工程的理論與方法對基礎原材料生產過程進行流程和生態產業鏈的優化設計,以發展綠色制備技術和可再生資源路線;依託新型分離與反應材料,發展以新材料為基礎的過程工程與集成技術。這些構成了材料化學工程的主要研究方向。材料化學工程學科研究的目標是達到按應用過程的需要進行材料設計與過程優化的目的,其核心是建立材料結構、性能(應用)與制備(生產)之間的關系,其關鍵的科學問題是:材料的結構與功能的關系,材料結構與制備過程的關系。
材料化學工程研究任重道遠
主持人:既然材料化學工程是發展最快的新的增長點之一,各國在這方面是如何作為的?我國科研院所已經作出了哪些成就?
徐南平:美國、德國等世界發達國家非常重視對化工新材料研製開發的投入,其經費佔GDP的比例逐年上升。而日本已經制定了面向新世紀優先發展新材料技術,認為新材料技術是各產業和研究開發活動的基礎。發達國家很多大學的化工系已經更名為材料與化工系,其目的就是強調材料學科與化學工程學科的交叉滲透。
以新材料為基礎發展化學工程的單元技術是材料化學工程領域的另一方面,我國在這一領域也取得了可喜的進展。南京工業大學致力於發展以陶瓷膜材料為基礎的化工新單元技術,不僅在我國率先形成了陶瓷膜新產業,並且以陶瓷膜為基礎發展出膜催化反應制備合成氣新的技術路線、納米催化陶瓷膜集成新技術、光催化陶瓷膜反應技術等,並初步建立了面向應用過程的陶瓷膜材料的設計理論,將材料與化學工程學科相互交叉,在學術研究方面形成了特色與優勢;北京石油化工科學研究院開發出新型鈦硅分子篩和非晶態合金催化材料,通過技術集成與流程綜合,有可能形成具有我國自主知識產權的石油化工成套裝備與技術。這些研究工作的典型特徵均是以材料為基礎發展化工技術,由於新材料的應用,新的單元過程、新的工藝技術不斷涌現,對於擴大化學工程研究領域、提高化學工程學科水平產生了積極的影響。
可以預見,材料化學工程將成為化學工程學科最為活躍的研究領域,也是能夠取得突破性成果的熱點研究方向。