化学工业概述

一．什么是化学工业。

什么是化学工业？我这里大概的说法是“涉及通过化学反应制取化学品

的工业过程及其相关的环境社会责任的综合”，其特点是主过程或辅助

过程涉及化学反应。这是从大的工业门类来分说。具体到化学工业，又

可以由化学品或反应类型或过程性质而有不同的分类。应该说，难以给

出一个真正准确明确的定义（大家也可以上网查，有多种多样的定义

的，但在我看来我上面给出的是比较“好”的），这样总是有许多模糊之

处。在这里简称化工，但要别于化学工程的化工。比如说生命过程也包

含无数的（生物）化学反应，象简单粮食加工工业（涉及到生物化学反

应）不好归于化工，但粮食确实又可以作为化学品或者可以由别的化学

品和粮食作用如制取变性淀粉等显然属于化工。传统的从自然界淘金不

属于化工，但现代的通过化学反应提取黄金（比如氰化物提取法）就是

属于化工。炼铁炼钢是典型的化工过程，可根据传统和习惯，一般却拿

出来另列为冶金工业，常常与化学工业并列。还比如，在我国，直到上

世纪九十年代还把石油化工拿出来单独看待，与化学工业工并列的。毕

竟，化学作为科学，具有广泛一致性，而化学“工业”的定义和分类易从

属于国家习惯，各国各地不同时候都可以有差异。所以注意从定义，习

惯，时空等多方面来讨论才比较方便些。

无疑地，化学工业可以看作是化学品生产的社会实践活动的综合。之所

以在定义里就包含说化工是一个工业部门和环境社会影响和责任的结

合，是为了反映今天的现实强调化工对环境对社会环境的影响以及社会

责任对化工的影响（相互影响），就是为了强调这个重要性，这是化工

发展到今天的本质上的要求，绝不只是理论上的意义，也绝不是哗众取

宠式的赶时髦做法。确实是时代和现实的要求。而这一点在我国的从前

和现在的化学化工等各类教科书里较少提及。因此也影响了我国人民的

观念，包括化工从业者的观念和具体的化工实践。如果在观念上习惯上

没有这样的要求，难以指望我们会在实践上自觉做到化工生产（或别的

实践）过程从设计到操作上均严肃认真地考虑保护环境，创造良好的社

会效果。更严重的是不利于化工生产从环境社会责任方面从立法执法上

来符合可持续发展的目标。所谓“名不正则言不顺”。当然。我们社会有

许多名正言顺的时情做不好，违法违规的事情则盛行而得不到制止制

裁，这就是另外的悲哀了。

如果说单纯的传统的化学工业，可以简单地说是生产化学品的工业。一般说来，生产化学品要由原料（或原料的原料，可能要经过预处理，最

初这些都从自然界得到，如采矿，水，空气，海水中的盐，等等，及利

用天然生物物质），经过一定步骤（有单元操作过程，如反应，提纯，

过滤分离，干燥。。等），得到产物。所以，在这里化工生产首先涉及

化学反应，原料和产品，涉及到由各种单元操作组成的过程。最初认为

影响化工生产的主要是化学反应和单元操作过程。传统上说，有效率地

使原料转化成为产品就是最大的目的。

化学反应常常不是100%进行，可能只是转化了一定比例（如转化率75%

等），未转化的反应物如果未全部循环使用，则那部分就成为废物。此

外，过程中常常产生其它物质，成为副产品，如果不加以利用，也成为

废物。操作中的跑冒滴漏也直接产生废物。这些废物可以是废水（生成

费液或用水洗涤）废气废固体，成为三废（其实可以有废的气溶胶烟雾

等组合废料等或不好简单分类的废物）。这些废物是对原料对过程的一

个浪费，降低了化工生产的效益。这样在反应和过程外，要考虑怎么避

免或尽量减少废物。怎么提高反应效率和转化程度，怎么减少跑冒滴漏

本来就是传统化工的一个重要部分，从过程设计到具体操作上就应该加

以考虑。

最初的化工生产重点在化工产品上，怎么用较少的消耗生产较多的产物

就好。至于三废什么的，一般就是直接排入环境。问题是这些东西环境

不容易有效分解掉，后来废物积累起来为害，打断了自然界正常的生态

平衡，逐渐形成了许多污染，导致灾难。著名的如伦敦雾都，日本的水

俉病，落山矶的光化学烟雾，中国的大气层水层地层等的全面污染等都

很有名。当然，也别只顾攻击中国（冤枉，没有有意攻击），象印度博

珀尔（BHOPAL）异氰酸甲酯毒气泄露什么的一死一个镇子，几千人当

时死亡，其后有关联的致死者一万多（间接致死者数量有不同说法），

邻近地区受害人畜无数，举世震惊。此外，在长期效果不清楚的情况下

轻率使用的化学品如DDT农药在自然界和生物体内的积累等，导致世界

范围内的长期慢性污染。所有这些都强迫人民考虑怎么对付减少三废消

除污染，并逐渐制订法律来控制废物排放。

此外，化工生产的操作要靠人，生产出来的产品的消费对象也是人，没

有孤立隔离的生产，环境和社会本来就对生产产生影响。生产中由于过

程原材料能源反应废物等必然对环境对人对社会产生影响，那么这些因

素又更加反过来影响化学工业影响化工生产本身，等等，相互作用。这

样，环境社会影响和责任也成为影响化学工业化工生产的一个重要因

素。因此，今天的化学工业整体以及具体的化工生产一定包括环境及社会影响和责任，这样，考虑化学工业和具体化工生产时必须考虑环境和

社会责任。这是一个长期发展演化后达到的必然的结果。

西方化工发展的早，暴露的问题早，解决问题的经验教训也多。值得我

们借鉴。在观念上实践上立法执法方面等我们的差距有多大，大家自己

均可以判断。我们的目的是什么？并不是为了缩短差距而来缩短差距，

而是要发展得到了优化的化学工业来满足中国可持续发展的要求，也满

足具体一个公司可持续发展的要求。

观念教育习惯

全民参与，政府要，社会，公司要，我们自己。

成为了化工不可分割的整体。

化学工业和具体的化工生产厂家生产线人

化学工业还应该包括什么？法律等。

二．化学工业的门类

化学工业下面的分类可以按化工生产中原料，产品，或过程，或反应特

性等等来分，甚至可能安生产的工厂的特性来分，或某种组合，也可以

是结合历史习惯来分，而同样分类后的称呼也常常可能不一致。比较常

见的是按原料/产品结合历史习惯来考虑分类，比如说粗分为无机有机

生物化工，无机化工包括基本无机化工，硅酸盐化工或陶瓷化工，冶金

化工。有机化工包括煤化工，石油化工等。日用化工，精细产品化工，

以及医药化工可能无机有机均包括。生物化工包括以天然生物如农林动

植物海洋生物等等为原料的传统生物加工化工和以现代生物工程为基础

的生物化工，当然也不是绝对的。在这几个大类之外，哪类都包含的环

境处理专门拿出来作为环境化工另列，这个就不是严格按产品来分了。

一般说来，无机化工中的类别有比较古老的渊源，是早期的代表的化

工，直到今天也仍然是其它化工的原料基础。然后是在煤加工和其后石

油加工基础上分别建立起来的煤化工和石油化工，以及用它们为基础原

材料进行较深加工生产的日用农用精细化工和医药化工。按照惯例，石

油化工中一般还分出来炼油化工来专门放生产油料燃料的石油炼制过

程。生物化工比较另类，比如也有古老渊源，原料可以再生，同时现代生物工程提供了新的领域和动力等等。还有些不太好明确归于以上类型

的特殊材料可列一个“特殊化工或其它化工”的门类。环境化工不属于不

限于上面的门类分类，但是每一类都不可缺少不可分割的，又有其特

色，也应该另做一类。

1。基本无机化工

以自然界的无机资源，如空气水二氧化碳海水（盐）矿物（氧化物，盐

类，煤，及其它矿石）等等为原料生产简单无机物如单质酸碱盐氧化物

等的工业。主要产品有无机酸（硫酸盐酸硝酸磷酸），无机碱（包括氢

氧化钠，碳酸钠，碳酸氢钠，生熟石灰，氨，氢氧化钾，碳酸钾等称为

碱的无机物，强碱的碳酸盐在这里也做为碱），某些无机盐和氧化物

（类似于高锰酸钾氯酸钾聚磷酸盐等等，但盐类更多的归于日用精细产

品，而大部分无机盐氧化物取于自然界如海水盐湖矿物等），多种工业

气体如一氧化碳氢气氮气氧气稀有气体氯气特殊气体等等（其中制取过

程如空气分离本身不是化学过程，但辅助过程可以有。其它气体比如一

氧化碳和氢气等由水煤气化及变换过程生产）。此外，早期的煤气化，

煤焦化，焦炭电弧反应生成电石也有归于基本化学工业这个门类的，当

然，直接更煤有关的这些过程更多的情况下被归于煤化工里。

基本无机产品比较古老，但生产它们的过程仍在完善更新。主要无机酸

碱等的生产过程在中学化学教材里就有介绍。比较重要的趋势是怎么在

温和条件下生成这些酸和碱，用新材料用信息技术自动控制等结合入生

产控制，降低消耗消耗提高效率减少排放等，例如电解食盐水制取烧碱

过程的优化，利用超稳定的选择性阳离子交换膜等等来抬高电解装置的

寿命电流效率等等。也可以设计出新的过程，比如同样是用食盐水，如

果不用电解(electrolysis)槽而用电分解过程（electrodialysis），可望由食

盐直接制取氢氧化钠和盐酸，过程温和电流效率能量效率均较高，且不

生产危险的氯气，没有污染。同样可以通过一定的手段由许多盐通过盐

解反应（salt splitting）来制取相应的碱和酸，简单高效无（少）污染。

2。硅酸盐化工

这是建筑在硅酸盐硅铝（硼等）酸盐氧化硅（铝镁钙）等上的化学工

业，主要产品有陶瓷（制品），粘土（制品），玻璃（制品）石英和水

泥等日用和建筑材料，还有一些工业材料如耐火砖及其它无机耐火材料

等也常属于这个归类。陶瓷粘土等制品有悠久的历史，它们确实是典型

的化工制品，但往往单列出去了或归做建筑材料行业。至于许多无机氧化物材料无机非金属材料（现称为陶瓷材料，ceramic materials）或复合

材料，则可归于前面未列出的“特殊化工或叫其它化工”产品里去，或称

陶瓷化工材料。

陶瓷材料陶瓷基复合材料等具有特异性能如耐高温耐磨损等等，因而在

新时期特殊用途中应用广泛。这些特殊材料的开发制备主要是看投入的

努力，要靠时间经验实验等作配比做条件实验，以及比较特殊的工艺过

程等。理论上的作用不如其它化工品开发那样成熟，主要要靠实验实践

经验运气等等。要对有实力的研究生产单位的大力投入（不是乱撒胡椒

面）。在这方面我国各方面还宜在人力材力等等上多“投入”，多下功

夫，日久才能见效。日美欧等国家作得比较好。

3。冶金化工。

冶金中的大头，钢铁和铝等建筑机械上用的金属一般都归于冶金工业。

而其它金属（碱金属碱土金属过渡金属如锂钠镁铜锌铅镍钴钒钨钛锑等

等）和半导体材料（两性元素如硅砷镓硼等）各种贵金属（制品），稀

土金属合金金属基复合材料等，以及通过纯金属来制取纯化合物的，则

属于化学工业，一般就放在冶金化工里了。这也是对制取特殊材料很重

要的化工生产。与冶金工业等共同构成一个国家基础产业和新兴产业

（如半导体，信息技术的硬体材料）的“骨架”。

二十世纪早期以前，基本无机化工产品是主要的化工产品。它们主要是

由矿产品反应加工来的，比如无机酸就又叫矿物酸。如今这些酸碱盐仍

然是日用中常见的化学品，也是所有其它化学过程中最基本的反应试

剂。但其产值只占整体化工产值的约4%了。即使加上硅酸盐化工及除

钢铁以外的冶炼化工，其整体产值也不过6~7%。从基本无机产品的产

量和价格比较来看，中国在这个行业整体上是比较有竞争力的，但新技

术应用不足，开发创新含量过低。中国的陶瓷水泥玻璃等产量均是世界

前列，但产品档次较低。我国的金属矿藏相对而言较多（人均就不行

了），有好好发展冶金化工的基础，应该珍惜资源，有效利用。而现代

化工的大头是有机化工，首先是上世纪前期的煤化工然后上世纪中后期

转移到石油化工。从现状和趋势看很可能将来会是生物和新型材料的化

工。这些要下更大的功夫。

4。煤化工。

为冶炼目的的炼焦业及相关的焦炉煤气应用及副产物苯的应用及煤焦油

提炼化学品是早期重要的煤化工业内容。由焦炭与生石灰电弧反应制取