化学工业：大发展时期，认知与规划

从20世纪初至60～70年代，这是化学工业真正成为大规模生产的主要阶段，一些主要领域都是在这一时期形成的。合成氨和石油化工得到了发展，高分子化工进行了开发，精细化工逐渐兴起。这个时期之初，英国G.E.戴维斯和美国的A.D.利特尔等提出单元操作的概念，奠定了化学工程的基础。它推动了生产技术的发展，无论是装置规模，还是产品产量都增长很快。

1.合成氨工业

20世纪初期异军突起，F.哈伯用物理化学的反应平衡理论，提出了氮气和氢气直接合成氨的催化方法以及原料气与产品分离后，经补充再循环的设想，C.博施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硝酸的工厂，以应战争之需。合成氨原以焦炭为原料，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，合理地利用原料和能量。

2.石油化工

1920年美国用丙烯生产异丙醇，这是大规模发展石油化工的开端。1939年美国标准油公司开发了临氢催化重整过程，这成为芳烃的重要来源。1941年美国建成第一套以炼厂气为原料，用管式炉裂解制乙烯的装置。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的发展，逐步形成石油化工。甚至不产石油的地区，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的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，所以人们以乙烯的产量作为衡量有机化工的标志。20世纪80年代，90%以上的有机化工产品，来自石油化工，如氯乙烯、丙烯腈等，过去以电石、乙炔为原料，后改用氧氯化法以乙烯生产氯乙烯，用丙烯氨氧化法以丙烯生产丙烯腈。1951年，以天然气为原料，用蒸气转化法得到一氧化碳及氢，使碳一化学得到重视，目前用于生产氨、甲醇，个别地区用费托合成生产汽油。(www.xing528.com)

3.高分子化工

高分子材料在战时用于军事，战后转为民用，获得极大的发展，成为新的材料工业。作为战略物资的天然橡胶产于热带，受阻于海运，各国皆开始研究合成橡胶。1937年德国法本公司开发丁苯橡胶获得成功。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，各有不同的特性和用途。在合成纤维方面，1937年美国 W.H.卡罗瑟斯成功地合成锦纶66，用熔融法纺丝，因其具有较好的强度，可用作降落伞及轮胎用帘子线。以后涤纶、维纶、腈纶等陆续投产，也因为有石油化工为其原料保证，逐渐占有纺织纤维大部分市场。在塑料方面，继酚醛树脂后，又生产了脲醛树脂、醇酸树脂等热固性树脂。30年代后，热塑性树脂品种不断出现，如聚氯乙烯迄今仍为塑料中的大品种，聚苯乙烯为当时优异的绝缘材料，1939年高压聚乙烯用于海底电缆及雷达，低压聚乙烯、等规聚丙烯的开发成功，为民用塑料开辟了广泛的用途，这是齐格勒－纳塔催化剂为高分子化工所作出的一个极大贡献。这一时期还出现了耐高温、抗腐蚀的材料，如有机硅树脂、氟树脂，其中聚四氟乙烯有塑料王之称。第二次世界大战后，一些工程塑料也陆续用于汽车工业，还作为建筑材料、包装材料等，并逐渐成为塑料的大品种。

4.精细化工

在染料方面，活性染料的发明使染料与纤维以化学键相结合。合成纤维及其混纺织物又需要新型染料来染色，如用于涤纶的分散染料、用于腈纶的阳离子染料、用于涤棉混纺的活性分散染料。此外，还有用于激光、液晶、显微技术等特殊染料。在农药方面，20世纪40年代瑞士P.H.米勒发明了第一个有机氯农药滴滴涕之后，又开发出一系列有机氯、有机磷杀虫剂，后者具有胃杀、触杀、内吸等特殊作用。后来则要求高效低毒或无残毒的农药，如仿生合成的拟除虫菊酯类。60年代，杀菌剂、除草剂发展极快，出现了一些性能很好的品种，如吡啶类除草剂、苯并咪唑杀菌剂等。此外，还有抗生素农药，如中国1976年研制成功的井冈霉素用于抗水稻纹枯病。在医药方面，1910年法国P.埃尔利希制成606砷制剂（根治梅毒的特效药）后，又在结构上改进制成914，30年代的磺胺药类化合物、甾族化合物等都是从结构上改进，发挥出特效作用。1928年，英国A.弗莱明发现了青霉素，从此开辟了抗生素药物的新领域。以后又研究成功治疗生理上疾病的药物，如治疗心血管病、精神病等的药物以及避孕药。此外，还有一些专用诊断药物问世。涂料工业摆脱天然油漆的传统，改用合成树脂，如醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂等，以适应汽车工业等高级涂饰的需要。第二次世界大战后，丁苯胶乳制成水性涂料，成为建筑涂料的大品种。采用高压无空气喷涂、静电喷涂、电泳涂装、阴极电沉积涂装、光固化等新技术，可节省劳力和材料，并从而发展了相应的涂料品种。