描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装国际标准书号ISBN: 9787122254467
本书可作为化工及相关专业（如化工、炼油、制药、能源、材料、轻工、环境化工、生物化工等）大学一年级必修课程教材，也可作为化工及相关企业在职人员教育的培训用书。同时还可作为非化工专业人员了解现代化工概貌的参考书。
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
5.5.1CO2的收集和储存83
5.5.2CO2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
9.2.4PM2.5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
12.721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
《现代化工导论》自2004年由化学工业出版社出版以来，被国内众多院校选作化工和制药类专业本科生教材。为切实配合国家新时期创新发展战略，促进工程学科高等教育本科教学改革工作的深入开展和教学水平的提高，编者决定继2011年第二次修订后再次对全书各章进行全面的修订，出版《现代化工导论》的第三版。
本次修订中，在第二版第1～13章内容的基础上，更正了第二版中遗留的疏漏，更新了化工发展中的相关数据，补充介绍了新的化工技术及发展动态。其中，第1章化工概述与发展史中增加了过程工业概念和现代化工发展趋势等内容以使概述更全面；第2章无机化工中根据当前新型能源材料的发展，增加了石墨烯及锂离子电池电极材料等内容；第5章天然气化工与煤化工中针对国际上化石燃料生产和加工技术的新变化，增加了对页岩气开发利用和发展前景等内容；第9章环境化工中针对近年来大气污染等比较突出的环境问题，增加了PM2.5控制技术等内容；第11章绿色化学与化工中增加了低碳循环经济及其发展过程中绿色化学与化工所起的重要作用等内容；第12章高新技术与现代化工中根据近年来高新技术领域的新发展，增加了新型纳米材料、生物质热解造气、生物质发电等内容。
本书由天津大学化工导论课程教研组成员编写，由李淑芬、王成扬、张毅民主编。参加此次修订的教师包括李淑芬（第1、11章）、王成扬（第2章）、郑嘉明（第3章）、刘国柱（第4、7章）、王莅（第5、6章）、唐韶坤（第8、12章）、张毅民（第9、10章）、夏淑倩(第13章)。
此次修订是在本书、二版基础上完成的，在此向为前面两版教材编写做出贡献的马沛生、王宁惠、阮湘泉、王保国老师表示感谢；本书还得到化学工业出版社、天津大学化工学院的支持、鼓励和帮助，在此一并表示衷心的感谢。本书出版以来得到各院校与有关部门的支持和褒奖，第二版获得了2012年中国石油和化学工业教材一等奖，并获选“十二五”普通高等教育本科规划教材，编者由衷感谢大家的支持和鼓励。
由于本书内容涉及面广加之编者的知识和编写水平有限，书中难免存在疏漏和不足之处，敬请专家和读者指教。
编者
2015年11月于天津大学
版前言
本书是*（世行贷款）教改项目《化工类专业创新人才培养模式、教学内容、教学方法和教学技术改革的研究与实施》的研究成果之一。
21世纪高等教育要面向现代化、面向世界、面向未来，其主要任务是培养德、智、美、体全面发展的高素质的人才。 因此，为了培养基础厚、专业宽、能力强、素质高、具有创新精神的化工专业人才，提高学生对现代化工的全面认识是至关重要的。
化工是国民经济的支柱产业，是发展农业的支持，是战胜疾病的武器，是改善生活的手段，是发展迅速、与人们关系密切的部门之一。它的重要地位和巨大作用，曾引起人们的广泛兴趣，吸引了成千上万人才为之献出毕生精力。但近年来，一些学生在高考填报志愿时，把化工放在较靠后的位置；进入化工专业后又设法转到其他所谓热门专业。化工专业似乎不被看好，甚至被认为是“夕阳工业”“环境污染”的代名词。鉴于上述情况，对新同学进行专业教育具有重要意义。
20世纪50年代， 天津大学也曾开设像“工业化学”这种具有导论性的课程，由学识经验丰富的教授主讲，并激起学生对化工的热爱和专业的兴趣， 但后来由于课时所限等原因被取消。近年来，为提高学生对化工在国民经济中的地位与作用的认识，天津大学一些专家学者建议开设《化工导论》课程。为此，我们组成专门教学组，于2000年将《化工导论》课程开始作为化工学院一年级本科生的必修课程进行讲授。该课程从一开始就受到学校重视，被列为天津大学“面向21世纪教育振兴行动计划”课程建设项目，近又被列为天津大学精品课程。虽然本课程的开设至今只有4年多，但作为教学改革设立的新课程受到了新生的普遍欢迎。本课程在2002年又成为天津大学与南开大学校际交流选修课程，以《现代化工与高科技 》课程命名， 这样可以使对化工专业和学科有兴趣的非化工专业学生也能了解现代化工的基本知识。
为满足国内化工高等教育对教材的需求，在上述几年教学实践的基础上，我们对讲义进行了必要的调整和补充，并确定书名为《现代化工导论》，力求使本书能成为一本概括反映现代化工概貌与特点的导论性教材。
全书共11章，包括化工的地位与发展史、无机化工、石油炼制与石油化工、高分子合成材料、天然气化工与煤化工、化学工程与工艺的科学基础、精细化工、生物化工、环境化工、现代化工的发展前景和面向21世纪的化工高等教育等。书中介绍了现代化工各领域有关化学工程与技术的基础知识、典型工艺生产过程及近年发展的新动向、新技术和新成果，同时较深入地介绍了绿色化学与化工在全球的兴起，绿色化学与化工的研究方向，阐述了传统化工向绿色化、精细化、高科技化的现代化工的发展趋势。另外，进入21世纪，我国的高等教育正面临知识经济和新科技革命的挑战。本书也概述了当前我国化工高等教育改革的发展方向。
总之，本书拟作为化工类及相关专业（如化工、炼油、制药、能源、材料、轻工、环境化工、生物化工等）大学一年级入门必修课程的教材，教师可结合专业需求选择书中内讲授的深度与广度，并可将新生的素质教育与专业教育紧密结合。同时，本书内容丰富，深入浅出，亦可作为化工企业在职教育的参考教材；本书还可作为非化工专业人员了解现代化工概貌的窗口和参考书。
本书是天津大学《现代化工导论》课程教学组的共同教学成果。马沛生参编第1章、第10章、第11章；李淑芬参编第1章、第3章、第5章、第6章、第10章、第11章；王成扬参编第2章、第3章、第6章，张毅民参编第7章、第8章、第9章。天津理工大学王宁惠应邀参编第2章、第3章、第4章、第7章、第8章、第9章。本书由李淑芬主编，王宁惠参与对全书的统一调整，马沛生对书稿进行了审定。
由于本书是一本化工入门教材，编写中参考了中外专家、学者的文献资料与相关教材、专著，包括综合性图书和期刊等。主要参考资料列在书后的参考文献中，并致以深深的谢意。作者感谢本学科的阮湘泉教授在课程讲授年里对课程及教材的贡献；感谢本学科的一些研究生对部分书稿文字、图表加工处理等工作的协助；同时也感谢化学工业出版社对本书的出版给予的大力支持。作者还要特别感谢天津大学将此书作为精品课程教材予以立项支持，使其得以顺利出版。
由于编者的知识和经验有限，书中内容涉及面广，不妥之处诚望专家和读者指教。
编者
2004年6月于天津大学
第二版前言
《现代化工导论》主要是为满足国内高等化工教育对教材的需求，依据天津大学《化工导论》课程教研组的教学成果编写，概括地反映现代化工风貌与特点的导论性教科书，面向大专院校化工类及与化工相关专业。本书有助于提高学生对现代化工的全面认识和后续整体课程体系起到引导作用。版自2004年由化学工业出版社出版以来至今已有7年，被众多院校认可和选用。为促进本科教学改革工作的深入开展和不断提高本科教学水平和教育质量，借此次再版机会对一版书各章进行了认真的修订。
本次修订中，更正了版中的疏漏之处，删除了某些陈旧内容，补充了化工发展中的新数据，并将一版的11章扩展到13章。其中，对一版中的第10章内容进行了增补，分成了“绿色化学工与化工”及“高新技术与现代化工”两章，以便更突出当前现代化工的研究前沿——绿色化学与化工，以及对高新技术与现代化工的关系进行较深入的表述。本次修订还增加了新章节“化工安全工程基础”，以便提高对安全操作与标准的认识。在介绍化工高等教育的第13章中，还专门对近年来我国高等工程教育与专业认证取得的成果进行概述。
本书共13章，包括：化工概述与发展史、无机化工、石油炼制与石油化工、高分子化工、天然气化工与煤化工、化学工程与工艺的科学基础、精细化工、生物化工、环境化工、化工安全工程基础、绿色化学与化工、高新技术与现代化工和面向21世纪的化工高等教育。
本书由天津大学《化工导论》教研组成员编写，由李淑芬、王成扬、张毅民主编。参加修订的教师包括李淑芬（第1、11章）、王成扬（第2章）、郑嘉明（第3章）、刘国柱（第4、7章）、王莅（第5、6章）、唐韶坤（第8、12章）、张毅民（第7、9、10章）、王保国（第13章）。
本书是一本化工入门教材，编写中参考了许多中外专家、学者的文献资料与相关教材、专著等，包括综合性图书和期刊等，主要参考列在书后的参考文献中，并致以深谢。同时，本书是在版基础上完成的，在此向为一版教材编写做出贡献的已退休的马沛生、王宁惠、阮湘泉老师表示感谢；也感谢本学科的一些研究生对部分书稿文字、图表加工处理等工作的协助。本书还得到化学工业出版社、天津大学及化工学院的支持、鼓励和帮助，在此一并表示衷心的谢意。
由于编者的知识和经验有限，加上内容涉及面广，书中难免仍然有误，诚望专家和读者指教。
编者
2011年3月于天津大学
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