《现代化工导论》主要是为理工科院校化工类及其相关专业的学生学习和了解现代化工概貌及其工程与技术基础知识编写的入门教材。全书共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新时代化工人才需求与培养。书中对化工各领域的基础知识、典型生产过程及发展的方向等作了介绍；同时结合新时代化工面临的挑战阐述了绿色化学与化工在全球的兴起，以及传统化工向绿色化、精细化、高科技化转变的发展趋势。
《现代化工导论》可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。
唐韶坤，博士，天津大学化工学院英才教授，博士生导师，新加坡国立大学Research Fellow (2006-2007年)。教学方面，国家 级一 流本科课程《化工导论》课程负责人，国家 级一 流本科课程《化工分离过程》主讲教师。荣获“天津大学教书育人优秀教师”、“天津大学三八红旗手”、 “天津大学北洋学者青年骨干教师”、“天津大学宝舜奖教金”等奖励。
科研方面，主要研究方向为绿色溶剂与绿色能源技术。主持多项国家、省部级基金项目及企业合作研发项目，以第 一或通讯作者在Chemical Society Reviews, Advanced Functional Materials等高水平学术期刊发表论文百余篇；申请、授权国家发明专利十余项；主编十二五国家 级规划教材《现代化工导论》，参编《超临界流体技术及应用》等。
第1章 绪论 1
1.1 化工学科 1
1.1.1 学科体系 1
1.1.2 化工学科的特点 1
1.2 化工专业 2
1.2.1 化工专业的归属 2
1.2.2 化学工程与工艺专业的课程体系和特点 2
1.3 化学工业 2
1.3.1 化学工业的原料 2
1.3.2 化学工业的分类 3
1.3.3 化学工业的特点 3
1.3.4 化学工业在国民经济中的地位 4
1.3.5 化学工业发展史 10
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 22
2.3.7 工业气体 22
2.4 典型无机产品的生产工艺 23
2.4.1 接触法生产硫酸工艺 23
2.4.2 纯碱生产工艺 24
2.4.3 氨的合成 26
2.4.4 溶胶-凝胶法制备多孔陶瓷膜 29
2.5 无机化工的发展 29
第3章 石油炼制与石油化工 31
3.1 石油与石油炼制 31
3.1.1 石油 31
3.1.2 油品的分类与利用 32
3.1.3 石油炼制 32
3.2 石油烃类裂解制烯烃 35
3.2.1 烃类裂解过程的一次反应 35
3.2.2 烃类裂解过程的二次反应 36
3.2.3 裂解方法和裂解炉 36
3.2.4 裂解产物的急冷操作 37
3.2.5 裂解气的净化与分离 38
3.3 芳烃的生产 39
3.3.1 重整芳烃 39
3.3.2 乙烯装置副产芳烃 40
3.3.3 芳烃转化 41
3.4 石油化工系列产品 42
3.4.1 烯烃的系列产品和用途 42
3.4.2 芳烃的主要产品和用途 42
3.5 典型产品的生产工艺 45
3.5.1 乙烯制环氧乙烷和乙二醇 45
3.5.2 由乙烯生产二氯乙烷和氯乙烯 46
3.5.3 由乙烯生产乙苯和苯乙烯 48
3.5.4 丙烯合成丙烯腈 49
3.5.5 异丙苯法合成苯酚和丙酮 49
3.5.6 对二甲苯氧化生产对苯二甲酸 51
3.6 石油化工发展展望 51
3.6.1 大型化、综合化 51
3.6.2 原料的重质化、石油的深加工 52
3.6.3 采用节约原料、能源的生产工艺 52
3.6.4 采用对环境友好的石油化工技术 52
第4章 高分子化工 54
4.1 高分子的基本概念 54
4.2 通用高分子材料 55
4.2.1 塑料 55
4.2.2 合成橡胶 56
4.2.3 合成纤维 57
4.3 合成聚合物的原料 59
4.3.1 合成聚合物的原料 59
4.3.2 聚合物单体 59
4.3.3 引发剂和催化剂 60
4.4 聚合生产过程 60
4.4.1 聚合物生产的特点 60
4.4.2 聚合反应与设备 61
4.4.3 聚合产物的分离与后处理 62
4.5 高分子材料典型生产工艺 63
4.5.1 聚乙烯 63
4.5.2 聚丁二烯橡胶 65
4.5.3 聚酰胺纤维 65
4.6 功能高分子材料 66
4.6.1 分离性功能高分子材料 67
4.6.2 导电性功能高分子材料 67
4.6.3 高分子液晶 68
4.6.4 医药用功能高分子材料 68
4.6.5 其他功能高分子材料 69
4.7 高分子化工的发展前景 70
4.7.1 通用高分子生产品种 70
4.7.2 工程塑料和特种橡胶 70
4.7.3 功能高分子材料的发展方向 70
4.7.4 精细化工高分子材料 71
第5章 天然气化工与煤化工 72
5.1 天然气与煤 72
5.1.1 天然气资源与组成 72
5.1.2 煤资源与组成 74
5.1.3 天然气与煤的能源利用 75
5.2 天然气化工 76
5.2.1 概述 76
5.2.2 甲烷经合成气的化学转化与系列产品 77
5.2.3 甲烷的直接化学转化 79
5.3 煤化工 80
5.3.1 煤的干馏 81
5.3.2 煤的气化 82
5.3.3 由煤生产电石 83
5.4 煤化工的发展方向 84
5.4.1 煤的拔头工艺生产液体燃料 85
5.4.2 煤的液化 85
5.4.3 煤制氢 85
5.4.4 合成气用于合成液体燃料和发电的联合工艺 85
5.5 温室气体的化学利用 86
5.5.1 CO2 的收集和储存 86
5.5.2 CO2 的化学利用 87
第6章 化学工程与工艺的科学基础 90
6.1 化学工程的产生与发展 90
6.1.1 化学工程的产生 90
6.1.2 化工学科体系的形成 91
6.2 化工单元操作原理及设备 91
6.2.1 单元操作的概念 91
6.2.2 典型化工单元操作的原理及设备 92
6.3 化学反应工程 99
6.3.1 化学反应工程的任务和内容 99
6.3.2 化学反应的操作方式 100
6.3.3 反应器的型式 100
6.3.4 研究化学反应工程的基本方法 101
6.4 化工过程控制与智能化工 102
6.4.1 化工过程控制原理 102
6.4.2 智能化工 103
6.5 化工技术与经济 104
6.5.1 技术经济的评价原则 104
6.5.2 经济效益分析 104
第7章 精细化工 106
7.1 精细化工的发展与经济地位 106
7.1.1 精细化工的发展 106
7.1.2 精细化工在国民经济中的作用 107
7.2 精细化工品的分类、特点及原料 107
7.2.1 精细化工的定义、分类 107
7.2.2 精细化工的特点 108
7.2.3 精细化工的原料 108
7.3 传统精细化工 109
7.3.1 染料 109
7.3.2 涂料 113
7.3.3 香料及香精 117
7.3.4 胶黏剂 120
7.3.5 农药 123
7.4 新型精细化工 124
7.4.1 电子化学品 124
7.4.2 纳米材料 127
7.4.3 智能材料 129
7.4.4 储氢合金 129
第8章 生物化工 130
8.1 生物化工的特点与发展状况 130
8.1.1 生物化工的特点 130
8.1.2 生物化工的发展 131
8.2 生物化工的主要应用领域 132
8.2.1 现代生物制药 132
8.2.2 农业生物技术与生物农药 133
8.2.3 精细化工中的生物技术 134
8.2.4 生物石油化工 136
8.3 生物化工品的生产工艺技术 137
8.3.1 原材料的选择与预处理 137
8.3.2 工业用微生物的培养 138
8.3.3 生物催化剂 139
8.3.4 生化反应器 139
8.3.5 生物化工产品的分离与提纯 140
8.4 典型生物化工品的生产工艺举例 142
8.4.1 有机化工品——丙烯酰胺 142
8.4.2 食品添加剂——柠檬酸 143
8.4.3 生物农药——苏云金杆菌 144
8.4.4 抗肿瘤药——天冬酰胺酶 144
8.5 生物化工的发展趋势 145
8.5.1 高技术的生物医学与医药 146
8.5.2 农业生物技术 146
8.5.3 洁净新能源 146
8.5.4 可再生资源的生物加工技术与环境 146
8.5.5 合成生物技术 147
第9章 环境化工 148
9.1 概述 148
9.1.1 环境与健康 148
9.1.2 环境与化学 148
9.1.3 环境工程与环境化学工程 149
9.1.4 环境工程和环境化学工程的研究内容 150
9.2 大气污染的防治 151
9.2.1 大气的污染 151
9.2.2 烟尘治理技术 152
9.2.3 有害气体的治理技术 153
9.2.4 PM2.5 控制技术 154
9.3 水污染的防治 156
9.3.1 水体污染与污染物 156
9.3.2 水体污染治理技术 157
9.4 固体废物的处理 159
9.4.1 固体废物的来源 159
9.4.2 固体废物的一般处置方法 160
9.4.3 固体废物的处理与利用 161
9.4.4 城市垃圾的回收与利用 162
9.5 清洁生产 163
9.5.1 清洁生产的提出背景 163
9.5.2 清洁生产的定义及内容 164
9.5.3 清洁生产的发展概况 164
9.5.4 发展清洁生产的意义 167
9.5.5 清洁生产的基本理论基础 168
9.5.6 清洁生产原则 168
9.5.7 清洁生产的主要内容 168
9.5.8 清洁生产的评价方法 168
9.5.9 生命周期评估 169
9.5.10 污染预防经济学 171
第10章 化工安全工程基础 173
10.1 危险化学品和化学工业危险性 173
10.1.1 危险化学品 173
10.1.2 化学物质危险性 174
10.1.3 化学物质爆炸性 174
10.1.4 化学工业危险因素 176
10.2 化工安全操作的技术措施 178
10.2.1 爆炸性物质的储存和销毁 178
10.2.2 火灾爆炸危险与防火防爆措施 179
10.2.3 防火防爆措施 182
10.2.4 防止职业毒害的技术措施 183
10.3 火灾爆炸危险指数评价方法 184
10.3.1 物质系数 185
10.3.2 单元工艺危险系数 185
10.3.3 安全设施补偿系数 187
10.3.4 单元危险与损失评价 190
第11章 绿色化学与化工 193
11.1 传统化工面临的挑战 193
11.1.1 化工资源与能源的危机 193
11.1.2 传统化工对生态环境的污染 194
11.1.3 科技发展的基本思考——可持续发展 194
11.2 绿色化学的兴起与发展 196
11.2.1 环境保护治理的三个发展阶段 196
11.2.2 绿色化学的12 条基本原则的提出 196
11.2.3 绿色化学化工的推动与发展 197
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 199
11.3.3 使用无毒无害原料及可再生资源 201
11.3.4 采用无毒无害催化剂 203
11.3.5 采用无毒无害溶剂/助剂 204
11.3.6 环境无害的绿色化学产品 206
11.4 低碳循环经济下的绿色化学与化工 208
11.4.1 低碳循环经济 208
11.4.2 绿色化学与化工在发展低碳循环经济中的作用 209
11.4.3 低碳循环经济理念中的“5R”概念 209
11.4.4 生态工业园的建立与发展 210
11.4.5 低碳循环经济下的绿色化学与化工展望 211
第12章 高新技术与现代化工 213
12.1 信息、微电子技术与化工 213
12.1.1 信息存储材料 213
12.1.2 信息显示技术 214
12.1.3 微电子材料和器件 214
12.1.4 其他 214
12.2 自动化技术与化工 215
12.3 新材料技术与化工 215
12.3.1 高分子材料 215
12.3.2 金属材料与无机非金属材料 216
12.3.3 纳米材料 217
12.3.4 先进复合材料 217
12.4 新能源技术与化工 218
12.4.1 生物质能 219
12.4.2 氢能 221
12.4.3 燃料电池 222
12.4.4 太阳能电池 222
12.4.5 海水盐差发电 222
12.5 国防及空间技术与化工 223
12.5.1 航天航空功能材料 223
12.5.2 航天航空上所用的推进剂 223
12.6 海洋开发技术与化工 225
12.6.1 海洋生物资源的开发利用 225
12.6.2 海水淡化 225
12.6.3 海洋油气资源的勘探与开发利用 226
12.6.4 海洋化学资源的提取和应用 226
12.7 21 世纪化工展望 226
12.7.1 资源利用多元化 227
12.7.2 产品结构精细化 227
12.7.3 技术结构现代化 228
12.7.4 经营管理全球化 228
12.7.5 发展方向绿色化 229
第13章 新时代化工人才需求与培养 230
13.1 中国化工高等教育 230
13.2 新时代中国化工高等教育面临的变革 231
13.2.1 化学工业发展需要知识面宽、综合素质高的创新型人才 231
13.2.2 改变理念，通专融合，五育并举 231
13.2.3 更新教学内容、改革育人方式，与时俱进，与世界接轨 232
13.3 面对中国化工高等教育改革实践，提升综合能力 233
13.3.1 建立完善的知识体系，注重学科交叉和学科前沿的学习 233
13.3.2 结合多种方式，培养家国情怀和全球视野 234
13.3.3 适应新的培养模式，参与协同育人平台，培养实践和创新创业能力 234
13.3.4 使用人工智能等现代信息手段，虚实结合，提高学习效率 235
13.4 化工专业学生的未来与发展 235
13.4.1 攻读双学位、辅修专业，成长为化工专业复合型人才 235
13.4.2 通过研究生教育，成长为研究型创新人才 236
13.4.3 化工类专业毕业生就业领域宽广 237
寄语 238
参考文献 239
附：“现代化工导论”知识图谱
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