化学工业的现状及发展趋势

化工论文.1化学工业的现状及发展趋势(李伟，攀枝花学院，四川攀枝花)摘要:现代化学工业的现状主要集中表现在：能源、材料、医药、环境等方面。其中能源作为主要的发展方向。根据现代化学工业在能源和环境两方面可以得知：发展清洁、高效、全球化的能源是必由之路。这些能源我们可以在生物体内提取。比如，我们就可以从不同的生物体中提炼出生物柴油等一系列的清洁能源。关键词:能源、污染、材料、医药、生物柴油Abstract:Modernchemistryofthepresentconditionmainlyconcentratesperformanceat:Energy,Material,Medicine,EnvironmentEtc.Aspect,amongthem,theenergyisamaindevelopmentdirection.Canknowintheenergyandtheenvironmentbothsideaccordingtothemordernchemistryindustry:Thedevelopmentsweeps,effciently,theenergyofglobalizationisnecessarilyfromitsroad.Theseenergywecanwithdrawinthelivingcreaturebody.Forexample,wecanrefinebirththingdieseltowaitaseriesfromthedifferentlivingcreaturebodyofsweepenergy.KeyWords:Energy、Pollution、Material、Medicine、LivingCreatureDiesel一.化学工业的现状从形式上看，现代化学工业正经历了单元操作和传递原理与化学反应工程这两个发展阶段后，正在孕育着一个新的发展阶段的过程。从社会现状看，随着社会的快速发展，各行各业进行生产都接触到能源和材料方面的问题，而在制药方面则关乎到人类的健康的问题。而之下所影响最深远的是环境问题。正是这一系列的原因将能源、材料、制药、环境等推到了现代化学工业的前言。（一）能源能源是人类活动的基础。在某种意义上讲，人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。当今世界，能源的发展，能源和环境，是世界、全人类共同关注的问题，而从我国的能源结构和储量（表1—1）可以看出它也是我国社会经济发展的重大问题。我国的能源结构和储量数据指标项目原煤（亿吨）原油（亿吨）天然气（亿立方米）水能（亿千瓦时）总资源量50592.20100038140059221.8世界总量1195748.451172.879330827.1413095化工论文.2我国占世界比（%）4.72.00.514.3探明量（可开发）100771602060619233（表1-1）根据EIA预测，世界能源消费总量在从2001年到2025年的24年内将增加54%。全球能源消费总量预计将从2001年的404×1015Btu增加到2025年的623×1015Btu。(Btu:英制热量单位,1Btu=1055.056焦耳。)由此可见解决能源问题是化学工业的首要问题。（二）材料材料是人类用于制造物品、器件、机构、机器或其他产品的那些物质。材料是人类赖以生存和发展的物质基础。20世纪70年代人们把信息、材料和能源誉为当代的三大支柱。80年代以高技术群为代表的新技术革命，有把新材料、信息技术和生物技术并为新技术革命的重要标志。这主要因为材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关。而现代化学工业所关注的是新型材料（正在发展，且具有优异性能和应用前景的一类材料）。新型材料与传统材料之间没有明显的界限。，传统材料通过采用新技术，提高技术含量，提高性能，大幅度增加附加植而成为新型材料。比如，新型高分子功能材料——磁性材料。磁性材料的主要优点有：密度小、耐冲击强度大，制品可以进行切割、切削、钻孔、焊接、层压和压花等加工，且使用进不会发生碎裂，它可采用一般通用的加工方法进行加工，易于加工成尺寸精度高、薄壁、复杂形状的制品，可成型带嵌件制品，对电磁设备实现小型化、轻量化、精密化和讥性化的目标起着关键的作用。有了这种材料，将大大有益于我们的生活。所以，新型材料也成为化学工业的目标。（三）制药化学药品的生产部门，有原料药生产和药物制剂生产两部分组成。原料药是药品生产的基础，但必须加工成适合于服用的药物制剂，才成为药品。在中国，制药工业还包括传统的中药生产。制药工业既是国民经济的一个部门，又是制病、防病、保健、计划生育的社会福利事业。而且，现代社会高速发展，变化极大，人们对于健康十分的关心，也将药业推向了前言。（四）环境环境问题与资源、人口已被国际社会公认为影响21世纪可持续发展的三大问题，而环境与我们最为亲近。现在环境主要面对的是：水、空气、土壤方面的污染。一）水污染水污染是指污染物进入水体中的数量达到水体原有功能的程度。现在水污染十分的严重，全世界污染而不能喝的水的地方很多。我国1997年废水排放量达416亿吨，其中工业排放227亿吨，生活排放189亿吨。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。二）大气污染大气污染主要有两种：人为和自然。而其中人为的为大部分的，大多是因为石化原料的燃烧或废弃物的燃烧等。在现代高速发展的社会中，人为的污染对大气污染起到了决定性的作用。在世界的八大公害事件中有五起是关于大气污染的。据统计，全世界一年排废气的量为6亿多吨。《中国环境公报》对1997年和1995年的二氧化碳排量比较，排放量增加了114万吨。而大气污染化工论文.3最容易造成的就是酸雨。这个被称为“空中死神”已经造成了全面的污染。而我国的酸雨问题十分的严重。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。可见，我国的大气污染问题不容忽视。三）土壤污染土壤是人类赖以生存的地方，作为我们生产生活的重要场所。它主要表现在土壤失去活力，土地沙漠化，没法耕种。据1993年我国的耕地面积的统计减少322700平方公顷，这与整个青海省耕地面积相当。近年来我国土地不断的恶化：土地沙漠化加剧、水土流失仍然在加剧，致使长江有可能成为第二条黄河。（二）化学工业的发展趋势（一）发展生物柴油的必要性目前，世界日益加剧的社会问题使人们不得不关注到能源上来。随着矛盾的加剧，能源将推到一个更高的台阶之上。在我国这些问题更加的明显，虽然我国很富有，但是能用的不多，人均占有量更加的少。从1992年以来我国成为石油进口国，我国石油消费不断上涨，依赖程度不断加大。而这就不得不是我国对于能源要有一个全新的认识，那就是我国必须开发新型的能源。根据BP（英国石油）公司世界能源统计报告，现在全球剩余的石油探明储量截至2002年仅有1427亿吨。而世界石油储量仅有40年，而我国仅有15年。（表1-2）能源将制约我国的经济的发展。世界石化能源储采比（单位：年）国家或地方储采比石油煤炭天然气中国158246OECD国家9．72．714．1世界平均4020460表来源于BP公司世界石油能源统计，2003年根据美国2004年12月公布的统计数据，2004年世界油的储量及石油产量及其他地区构成表有关我国石油、天然气等的储量相比中东等地区是很少的。而我国经济的高速发展，使对石油、天然气等优质能源的消费增加是很快的。从1996年起，我国成为石油进口国家，依赖度越来越高。根据2000年石油能源可能进口依赖度预测（表1-3），可以看出能源对于我国而言是一个挑战。1997年2010年2020年OECD54．363．070．03年份数据国化工论文.4北美洲44．652．458．0欧洲52．567．279．0亚太88．891．592．2中国22．361．076．9印度57．485．291．6南亚国家87．295．196．1东西方国家53．761．080．7（表1-3）根据美国能源信息署最新预测结果，随着世界经济、社会的发展，未来世界能源需求量将继续增加。预计，2010年世界能源需求量达到105.99亿吨油当量，2020年达到128.89亿吨油当量，2025年达到136.50亿吨油当量，年平均增长为1.2%。欧洲和北美洲两个发达地区能源消费占世界总量的比例将继续呈下降的趋势，而亚洲、中东、中南美洲等地区保持增长趋势。伴随世界能源储量分布集中度的增大，对能源资源的争夺将日趋激烈，争夺的方式也将更加的复杂，由能源争夺而引起的冲突和战争的可能性依然存在。而且，我们还可以看出在这能源之下还有危机，那就是环境。根据EIA统计，1990年世界二氧化碳的排量约为215.6亿吨，2001年达到239亿吨，预计2010年将为277.2亿吨，2025年达到371.2亿吨，年增长1.85%。面对以上的挑战，未来世界能源供应和消费将向多元化、清洁化、高效化、全球化和市场化方向发展。这样才能走可持续发展路线，才能让人类走得更远更长久。在18世纪以前世界一次性能源消费结构中长期占首要地位的是薪柴。19世纪下半叶开始，煤取代薪柴，从而加速了近代工业的发展。1965年以后石油取代了煤，世界能源结构发生了巨变。虽然石化能源为现代工业的进步做了重要的贡献，而在这种外表迅猛的发展背后是我们在做一个自我灭亡的游戏。根据2002-2003年我国“两控区”二氧化硫污染现状统计（表1-4），表明2002-2003年酸雨控区106个城市中，降水平均酸度：3-6。出现酸雨的有95个城市，占89.6%。虽然酸雨控区污染基本稳定，但是污染严重的地区还在进一步的加重。而在世界不同的区域的可吸入颗粒的排放量的统计数据（表1-5）。可以看出化石燃料在燃烧中释放的可吸入颗粒物对人类会造成多么大的影响。而中国在这方面却远高于世界其他国家。二氧化硫的污染调查（单位：%）二氧化硫浓度的分级二氧化硫控制区酸雨控制区2002年2003年2002年2003年二级城市比例40．639．179．595三级城市比例31．325．013．714．7劣三级城市比例28．135．56．810．3（表1-4）不同区域的PM10排放量（单位：百万吨/年）区域1990年2004年区域1990年2004年高线低线高线低线美国2242.622.5印度12.549.422.8化工论文.5日本8.210.05.3其他地区68.6216129西欧23.536.718东欧17.133.320.5中国46.426189.6注：不含生物质燃烧和二次氮氧有机物。（表1-5）通过以上的一些文字和数据表明了我国以及世界的能源发展的方向和趋势是：高效化、清洁化、全球化等路线。开发利用高效节清洁能源能很必要。随着社会的不断的发展，高效清洁能源的前景十分的大。此种能源有很多的途径可以得到，以下就介绍一种十分重要的一种——生物柴油。生物柴油的开发利用迫不及待。西方国家生物柴油产业发展迅速，促使我国的生物柴油的发展。近年来，西方国家加大生物柴油的商业化投资力度，使生物柴油的投资规模增大，开工项目增多。美国、加拿大、巴西、日本、印度等国家都在积极的发展这项产业。我国随着石油进口的依赖度的加大，这使我国的能源安全已面临挑战。与国外相比，我国发展生物柴油方面有一定的距离，但就我国的条件和资源而言发展生物柴油是十分要紧的国家发展大计。而我国加入WTO之后，在如何面对经济高速发展和环境保护的双重压力背景下，加快高校清洁的生物柴油产业化进程显得更为迫切了。在我国生物柴油有丰富的源材料：麻风树、绿玉树、续随子、油桐、橡胶、乌桕、花生、大豆、苦参、米糠、东京野茉莉、玉米、向日葵、苍耳、苦苣菜、红花、光皮树、红瑞木、欧李、山杏、椰子、油菜、海甘蓝、微孔草、黄连木、色林戚、亚麻、芝麻、天仙子、桉树、木棉、油茶、沙棘、山桐子……在我国生物柴油研究进展前景很大很宽：我国政府为解决能源节约替代和绿色环保问题制定一些政策和措施。早有一些专家学者已致力于生物柴油的研究，倡导工作。而且，