化学工业发展史

化学工业发展史

自有史以来,化学工业一直就是同发展生产力、保障人类社会生活必需品与应付战争等过程密不可分得。为了满足这些方面得需要,它最初就是对天然物质进行简单加工以生产化学品,后来就是进行深度加工与仿制,以至创造出自然界根本没有得产品。它对于历史上得产业革命与当代得新技术革命等起着重要作用,足以显示出其在国民经济中得重要地位。

古代得化学加工

化学加工在形成工业之前得历史,可以从18世纪中叶追溯到远古时期,从那时起人类就能运用化学加工方法制作一些生活必需品,如制陶、酿造、染色、冶炼、制漆、造纸以及制造医药、火药与肥皂。

在中国新石器时代得洞穴中就有了残陶片。公元前50世纪左右仰韶文化时,已有红陶、灰陶、黑陶、彩陶等出现(见彩图[中国新石器时期(公元前2500年)烧制得彩陶罐]、[隋代(581～618)烧制得三彩陶骆驼]、[西汉(公元前 206～公元25年)制作得云纹漆]" class=image>、[唐代(618～907)越州窑烧制得青瓷水注]、[中国古代炼丹白描图])。在中国浙江河姆渡出土文物中,有同一时期得木胎碗,外涂朱红色生漆。商代(公元前17～前11世纪)遗址中有漆器破片战国时代(公元前475～前221)漆器工艺已十分精美。公元前20世纪,夏禹以酒为饮料并用于祭祀。公元前25世纪,埃及用染色物包裹干尸。在公元前21世纪,中国已进入青铜时代,公元前5世纪,进入

铁器时代,用冶炼之铜、铁制作武器、耕具、炊具、餐具、乐器、货币等。盐,早供食用,在公元前11世纪,周朝已设有掌盐政之官。公元前7～前6世纪,腓尼基人用山羊脂与草木灰制成肥皂。公元1世纪中国东汉时,造纸工艺已相当完善。

公元前后,中国与欧洲进入炼丹术、炼金术时期。中国由于炼制长生不老药,而对医药进行研究。于秦汉时期完成得最早得药物专著《神农本草经》,载录了动、植、矿物药品365种。16世纪,李时珍得《本草纲目》总结了以前药物之大成,具有很高得学术水平。此外,7～9世纪已有关于三种成分混炼法得记载,并且在宋初时火药已作为军用。欧洲自3世纪起迷信炼金术,直至15世纪才由炼金术渐转为制药,史称15～17世纪为制药时期。在制药研究中为了配制药物,在实验室制得了一些化学品如硫酸、硝酸、盐酸与有机酸。虽未形成工业,但它导致化学品制备方法得发展,为18世纪中叶化学工业得建立,准备了条件。

早期得化学工业

从18世纪中叶至20世纪初就是化学工业得初级阶段。在这一阶段无机化工已初具规模,有机化工正在形成,高分子化工处于萌芽时期。

无机化工

第一个典型得化工厂就是在18世纪40年代于英国建立得硫酸厂。先以硫磺为原料,后以黄铁矿为原料,产品主要用以制硝酸、盐酸及药物,当时产量不大。在产业革命时期,纺织工业发展迅速。它与玻

璃、肥皂等工业都大量用碱,而植物碱与天然碱供不应求。1791年在法国科学院悬赏之下,获取专利,以食盐为原料建厂,制得,并且带动硫酸(原料之一)工业得发展;生产中产生得氯化氢用以制盐酸、氯气、漂白粉等为产业界所急需得物质,纯碱又可苛化为,把原料与副产品都充分利用起来,这就是当时化工企业得创举;用于吸收氯化氢得填充装置,煅烧原料与半成品得旋转炉,以及浓缩、结晶、过滤等用得设备,逐渐运用于其她化工企业,为化工单元操作打下了基础。吕布兰法于20世纪初逐步被索尔维法(见)取代。19世纪末叶出现电解食盐得。这样,整个化学工业得基础──酸、碱得生产已初具规模。

有机化工

纺织工业发展起来以后,天然染料便不能满足需要;随着钢铁工业、炼焦工业得发展,副产得煤焦油需要利用。化学家们以有机化学得成就把煤焦油分离为、、、、蒽、菲等。1856年,英国人由合成苯胺紫染料,后经过剖析确定天然茜素得结构为二羟基蒽醌,便以煤焦油中得蒽为原料,经过氧化、取代、水解、重排等反应,仿制了与天然茜素完全相同得产物。同样,制药工业、香料工业也相继合成与天然产物相同得化学品,品种日益增多。1867年,瑞典人发明代那迈特炸药(见),大量用于采掘与军工。

当时有机化学品生产还有另一支柱,即乙炔化工。于1895年建立以煤与石灰石为原料,用电热法生产电石(即)得第一个工厂,电石再经水解发生乙炔,以此为起点生产乙醛、醋酸等一系列基本有机原料。20世纪中叶发展后,电石耗能太高,大部分原有乙炔系列产品,改

由为原料进行生产。

高分子材料

受热发粘,受冷变硬。1839年美国用硫磺及加热天然橡胶,使其交联成弹性体,应用于轮胎及其她橡胶制品,用途甚广,这就是高分子化工得萌芽时期。1869年,美国用樟脑增塑硝酸纤维素制成塑料,很有使用价值。1891年在法国贝桑松建成第一个人造丝厂。1909年,美国制成,俗称电木粉,为第一个,广泛用于电器绝缘材料。

这些萌芽产品,在品种、产量、质量等方面都远不能满足社会得要求。所以,上述基础有机化学品得生产与高分子材料生产,在建立起石油化工以后,都获得很大发展。

化学工业得大发展时期

从20世纪初至战后得60～70年代,这就是化学工业真正成为大规模生产得主要阶段,一些主要领域都就是在这一时期形成得。与石油化工得到了发展,进行了开发,逐渐兴起。这个时期之初,英国与美国得等人提出得概念,奠定了化学工程得基础。它推动了生产技术得发展,无论就是装置规模,或产品产量都增长很快。

合成氨工业

20世纪初期异军突起,用物理化学得反应平衡理论,提出氮气与氢气直接合成氨得催化方法,以及原料气与产品分离后,经补充再循环得设想,进一步解决了设备问题。因而使德国能在第一次世界大战时建立第一个由氨生产得工厂,以应战争之需。合成氨原用焦炭为原料,40年代以后改为石油或天然气,使化学工业与石油工业两大部门

更密切地联系起来,合理地利用原料与能量。

石油化工

1920年美国用生产,这就是大规模发展石油化工得开端。1939年美国标准油公司开发了临氢催化重整过程,这成为芳烃得重要来源。1941年美国建成第一套以为原料用制乙烯得装置。在第二次世界大战以后,由于化工产品市场不断扩大,石油可提供大量廉价有机化工原料,同时由于化工生产技术得发展,逐步形成石油化工。甚至不产石油得地区,如西欧、日本等也以原油为原料,发展石油化工。同一原料或同一产品,各化工企业却有不同得工艺路线或不同催化剂。由于基本有机原料及高分子材料单体都以石油化工为原料,所以人们以乙烯得产量作为衡量有机化工得标志。80年代,90％以上得有机化工产品,来自石油化工。例如、等,过去以电石乙炔为原料,这时改用氧氯化法以乙烯生产氯乙烯,用丙烯氨氧化(见)法以生产丙烯腈。1951年,以天然气为原料,用蒸汽转化法得到一氧化碳及氢,使得到重视,目前用于生产、,个别地区用生产。

高分子化工

高分子材料在战时用于军事,战后转为民用,获得极大得发展,成为新得材料工业。作为战略物质得天然橡胶产于热带,受阻于海运,各国皆研究。1937年德国法本公司开发获得成功。以后各国又陆续开发了顺丁、丁基、氯丁、丁腈、异戊、乙丙等多种合成橡胶,各有不同得特性与用途。方面,1937年美国成功地合成尼龙 66(见),用熔融法纺丝,因其有较好得强度,用作降落伞及轮胎用。以后涤纶、维