《現代化工導論》主要是為理工科院校化工類及其相關專業的學生學習和了解現代化工概貌及其工程與技術基礎知識編寫的入門教材。全書共13章，包括化工概述與發展史、無機化工、石油煉制與石油化工、高分子化工、天然氣化工與煤化工、化學工程與工藝的科學基礎、精細化工、生物化工、環境化工、化工安全工程基礎、綠色化學與化工、高新技術與現代化工和新時代化工人才需求與培養。書中對化工各領域的基礎知識、典型生產過程及發展的方向等作了介紹；同時結合新時代化工面臨的挑戰闡述了綠色化學與化工在全球的興起，以及傳統化工向綠色化、精細化、高科技化轉變的發展趨勢。
《現代化工導論》可作為化工及相關專業（如化工、煉油、制藥、能源、材料、輕工、環境化工、生物化工等）大學一年級必修課程教材，也可作為化工及相關企業在職人員教育的培訓用書。同時還可作為非化工專業人員了解現代化工概貌的參考書。
王成揚，天津大學 化工學院，教授，自2001年以來連續講授本科生課程《現代化工導論》。并主持或參加了863青年基金項目“多環芳烴超強酸催化法制備中間相瀝青的研究”；國家自然科學基金項目“碳質中間相結構缺陷的形成與控制”、“基于雙碳電極的離子插層電池/電容器體系基礎研究”；國家863計劃項目“基于軟碳負極材料的鋰離子儲能電池系統關鍵技術及示范”（2014AA052300）等國家科技項目。
2015年獲得第十一屆中國炭素杰出成就獎；2016年獲得中國產學研合作促進會頒發的中國產學研合作創新一等獎；2018年與南開大學合作的“面向能源轉化與存儲的有機和碳納米材料研究”項目獲得國家自然科學二等獎（2018-Z-103-2-05-R05）。
第1章化工概述與發展史/ 1
1.1化工的含義1
1.2化學工業1
1.2.1分類方法1
1.2.2化工原料2
1.2.3化工的特點2
1.3化工學科體系3
1.3.1化學與化工3
1.3.2化工學科的劃分4
1.3.3化學工程與化學工藝4
1.4化工在國民經濟中的地位5
1.4.1化工與農業5
1.4.2化工與醫藥6
1.4.3化工與能源7
1.4.4化工與人類生活10
1.4.5化工與國防11
1.5化學工業發展史12
1.5.1世界化學工業發展史12
1.5.2中國化學工業發展史16
第2章無機化工/ 19
2.1無機化工的特點19
2.2無機化工原料20
2.3無機化工產品20
2.3.1硫酸、硝酸和鹽酸20
2.3.2純堿與燒堿21
2.3.3氨與尿素21
2.3.4無機鹽工業22
2.3.5無機非金屬材料22
2.3.6稀土材料23
2.3.7工業氣體24
2.4典型無機產品的生產工藝24
2.4.1接觸法生產硫酸工藝24
2.4.2純堿生產工藝25
2.4.3氨的合成26
2.4.4溶膠-凝膠法制備多孔陶瓷膜28
2.5無機化工的發展29
第3章石油煉制與石油化工/ 31
3.1石油與石油煉制31
3.1.1石油31
3.1.2油品的分類與利用32
3.1.3石油煉制32
3.2石油烴類裂解制烯烴35
3.2.1烴類裂解過程的一次反應35
3.2.2烴類裂解過程的二次反應36
3.2.3裂解方法和裂解爐37
3.2.4裂解產物的急冷操作38
3.2.5裂解氣的凈化與分離38
3.3芳烴的生產39
3.3.1重整芳烴39
3.3.2乙烯裝置副產芳烴40
3.3.3芳烴轉化41
3.4石油化工系列產品42
3.4.1烯烴的系列產品和用途42
3.4.2芳烴的主要產品和用途45
3.5典型產品的生產工藝45
3.5.1乙烯制環氧乙烷和乙二醇45
3.5.2由乙烯生產二氯乙烷和氯乙烯47
3.5.3由乙烯生產乙苯和苯乙烯48
3.5.4丙烯合成丙烯腈49
3.5.5異丙苯法合成苯酚和丙酮50
3.5.6對二甲苯氧化生產對苯二甲酸51
3.6石油化工發展展望51
3.6.1大型化、綜合化51
3.6.2原料的重質化、石油的深加工52
3.6.3采用節約原料、能源的生產工藝52
3.6.4采用對環境友好的石油化工技術53
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合成橡膠56
4.2.3合成纖維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聚合物單體59
4.3.3引發劑和催化劑60
4.4聚合生產過程60
4.4.1聚合物生產的特點60
4.4.2聚合反應與設備61
4.4.3聚合產物的分離與后處理62
4.5高分子材料典型生產工藝63
4.5.1聚乙烯63
4.5.2聚丁二烯橡膠65
4.5.3聚酰胺纖維65
4.6功能高分子材料66
4.6.1分離性功能高分子材料67
4.6.2導電性功能高分子材料67
4.6.3高分子液晶68
4.6.4醫藥用功能高分子材料68
4.6.5其他功能高分子材料69
4.7高分子化工的發展前景70
4.7.1通用高分子生產品種70
4.7.2工程塑料和特種橡膠70
4.7.3功能高分子材料的發展方向71
4.7.4精細化工高分子材料71
第5章天然氣化工與煤化工/ 72
5.1天然氣與煤72
5.1.1天然氣資源與組成72
5.1.2煤資源與組成74
5.1.3天然氣與煤的能源利用75
5.2天然氣化工76
5.2.1概述76
5.2.2甲烷經合成氣的化學轉化與系列產品77
5.2.3甲烷的直接化學轉化79
5.3煤化工80
5.3.1煤的干餾81
5.3.2煤的氣化83
5.3.3由煤生產電石83
5.4煤化工的發展方向84
5.4.1煤的拔頭工藝生產液體燃料85
5.4.2煤的液化85
5.4.3煤制氫85
5.4.4合成氣用于合成液體燃料和發電的聯合工藝85
5.5溫室氣體的化學利用86
5.5.1CO2的收集和儲存86
5.5.2CO2的化學利用87
第6章化學工程與工藝的科學基礎/ 90
6.1化學工程的產生與發展90
6.1.1化學工程的產生90
6.1.2化工學科體系的形成91
6.2化工單元操作原理及設備91
6.2.1單元操作的概念91
6.2.2典型化工單元操作的原理及設備92
6.3化學反應工程99
6.3.1化學反應工程的任務和內容99
6.3.2化學反應的操作方式99
6.3.3反應器的型式99
6.3.4研究化學反應工程的基本方法101
6.4化工過程控制與智能化工101
6.4.1化工過程控制原理101
6.4.2智能化工103
6.5化工技術與經濟103
6.5.1技術經濟的評價原則103
6.5.2經濟效益分析103
第7章精細化工/ 105
7.1精細化工的發展與經濟地位105
7.1.1精細化工的發展105
7.1.2精細化工在國民經濟中的作用106
7.2精細化工品的分類、特點及原料106
7.2.1精細化工的定義、分類106
7.2.2精細化工的特點107
7.2.3精細化工的原料107
7.3傳統精細化工108
7.3.1染料108
7.3.2涂料112
7.3.3香料及香精116
7.3.4膠黏劑119
7.3.5農藥122
7.4新型精細化工124
7.4.1電子化學品124
7.4.2納米材料127
7.4.3智能材料129
7.4.4儲氫合金129
第8章生物化工/ 130
8.1生物化工的特點與發展狀況130
8.1.1生物化工的特點130
8.1.2生物化工的發展131
8.2生物化工的主要應用領域132
8.2.1現代生物制藥132
8.2.2農業生物技術與生物農藥133
8.2.3精細化工中的生物技術134
8.2.4生物石油化工136
8.3生物化工品的生產工藝技術137
8.3.1原材料的選擇與預處理137
8.3.2工業用微生物的培養138
8.3.3生物催化劑139
8.3.4生化反應器139
8.3.5生物化工產品的分離與提純140
8.4典型生物化工品的生產工藝舉例142
8.4.1有機化工品——丙烯酰胺142
8.4.2食品添加劑——檸檬酸143
8.4.3生物農藥——蘇云金桿菌144
8.4.4抗腫瘤藥——天冬酰胺酶145
8.5生物化工的發展趨勢145
8.5.1高技術的生物醫學與醫藥145
8.5.2農業生物技術146
8.5.3潔凈新能源146
8.5.4可再生資源的生物加工技術與環境146
8.5.5合成生物技術147
第9章環境化工/ 148
9.1概述148
9.1.1環境與健康148
9.1.2環境與化學148
9.1.3環境工程與環境化學工程149
9.1.4環境工程和環境化學工程的研究內容150
9.2大氣污染的防治151
9.2.1大氣的污染151
9.2.2煙塵治理技術152
9.2.3有害氣體的治理技術153
9.2.4PM2.5控制技術154
9.3水污染的防治156
9.3.1水體污染與污染物156
9.3.2水體污染治理技術158
9.4固體廢物的處理159
9.4.1固體廢物的來源160
9.4.2固體廢物的一般處置方法160
9.4.3固體廢物的處理與利用161
9.4.4城市垃圾的回收與利用162
9.5清潔生產163
9.5.1清潔生產的提出背景163
9.5.2清潔生產的定義及內容164
9.5.3清潔生產的發展概況164
9.5.4發展清潔生產的意義167
9.5.5清潔生產的基本理論基礎168
9.5.6清潔生產原則168
9.5.7清潔生產的主要內容168
9.5.8清潔生產的評價方法169
9.5.9生命周期評估170
9.5.10污染預防經濟學171
第10章化工安全工程基礎/ 174
10.1危險化學品和化學工業危險性174
10.1.1危險化學品174
10.1.2化學物質危險性175
10.1.3化學物質爆炸性175
10.1.4化學工業危險因素177
10.2化工安全操作的技術措施179
10.2.1爆炸性物質的儲存和銷毀179
10.2.2火災爆炸危險與防火防爆措施180
10.2.3防火防爆措施182
10.2.4防止職業毒害的技術措施184
10.3火災爆炸危險指數評價方法185
10.3.1物質系數186
10.3.2單元工藝危險系數187
10.3.3安全設施補償系數188
10.3.4單元危險與損失評價191
第11章綠色化學與化工/ 194
11.1傳統化工面臨的挑戰194
11.1.1化工資源與能源的危機194
11.1.2傳統化工對生態環境的污染195
11.1.3科技發展的基本思考——可持續發展195
11.2綠色化學的興起與發展197
11.2.1環境保護治理的三個發展階段197
11.2.2綠色化學的12條基本原則的提出197
11.2.3綠色化學化工的推動與發展198
11.3綠色化學與化工的研究內容200
11.3.1綠色化學與化工的定義200
11.3.2綠色化學與化工的核心——原子經濟性反應200
11.3.3使用無毒無害原料及可再生資源202
11.3.4采用無毒無害催化劑204
11.3.5采用無毒無害溶劑/助劑205
11.3.6環境無害的綠色化學產品207
11.4低碳循環經濟下的綠色化學與化工209
11.4.1低碳循環經濟209
11.4.2綠色化學與化工在發展低碳循環經濟中的作用210
11.4.3低碳循環經濟理念中的“5R”概念211
11.4.4生態工業園的建立與發展211
11.4.5低碳循環經濟下的綠色化學與化工展望212
第12章高新技術與現代化工/ 214
12.1信息、微電子技術與化工214
12.1.1信息存儲材料214
12.1.2信息顯示技術215
12.1.3微電子材料和器件215
12.1.4電子化學品215
12.2自動化技術與化工216
12.3新材料技術與化工216
12.3.1高分子材料217
12.3.2金屬材料與無機非金屬材料217
12.3.3納米材料218
12.3.4先進復合材料219
12.4新能源技術與化工219
12.4.1生物質能220
12.4.2氫能222
12.4.3燃料電池223
12.4.4太陽能電池223
12.4.5海水鹽差發電224
12.5國防及空間技術與化工224
12.5.1航天航空功能材料224
12.5.2航天航空上所用的推進劑225
12.6海洋開發技術與化工225
12.6.1海洋生物資源的開發利用225
12.6.2海水淡化226
12.6.3海洋油氣資源的勘探與開發利用226
12.6.4海洋化學資源的提取和應用227
12.721世紀化工展望227
12.7.1資源利用多元化227
12.7.2產品結構精細化228
12.7.3技術結構現代化229
12.7.4經營管理全球化229
12.7.5發展方向綠色化230
第13章新時代化工人才需求與培養/ 231
13.1中國化工高等教育231
13.2新時代中國化工高等教育面臨的變革232
13.2.1化學工業發展需要知識面寬、綜合素質高的創新型人才232
13.2.2改變理念，通專融合，五育并舉232
13.2.3更新教學內容、改革育人方式，與時俱進，與世界接軌233
13.3面對中國化工高等教育改革實踐，提升綜合能力234
13.3.1建立完善的知識體系，注重學科交叉和學科前沿的學習234
13.3.2結合多種方式，培養家國情懷和全球視野235
13.3.3適應新的培養模式，參與協同育人平臺，培養實踐和創新創業能力235
13.3.4使用現代化信息手段，虛實結合學習，提高學習效率236
13.4化工專業學生的未來與發展236
13.4.1攻讀雙學位、輔修專業，成長為化工專業復合型人才236
13.4.2通過研究生教育，成長為研究型創新人才237
13.4.3化工類專業畢業生就業領域寬廣238
結束語——希望/ 239
參考文獻/ 240
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