化 工

二十世纪初期，随着世界化学工业的发展，中国基础化学工业进入了创立时期，以“北范南吴”为代表的民族工业开始生产纯碱、烧碱、合成氨、硫酸、硝酸、盐酸、漂白粉等化工原料。同时，国营兵工厂也生产硫酸、硝酸、炸药等产品，在玉门还建立了石油基地。抗日战争时期，日本在中国的东北、华北地区也建立了一些化工厂和炼油厂，陕甘宁等根据地兴建了一批小型化工企业。由于处于半殖民地半封建社会，这一时期化学工业发展缓慢，化工科学技术基础十分薄弱。

（一）范旭东的永利系统1.中国制碱工业的兴起。

二十世纪初，中国的轻重工业有了初步发展，纯碱的用量不断增加，当时国产的天然碱和一些小作坊厂用路布兰法生产的碱，不仅质量低成本高， 而且产量小，满足不了需要，因此市场完全被进口“洋碱”占领。第一次世界大战期间，由于交通梗阻，进口纯碱数量减少，碱价上扬七八倍，致使国内以碱为原料的工厂纷纷倒闭，设厂制碱已成为当时迫切的需要。

1919 年，范旭东在天津塘沽兴建永利碱厂，邀请当时在美国留学并获得博士学位的侯德榜回国主持永利厂的技术工作。永利碱厂在没有专利的情况下，探索苏尔维法制碱，经过三年多的艰苦努力，于 1924 年 8 月 13 日生产出第一批纯碱，但产品含铁量较高，颜色发红，销售困难，生产也常出事故。侯德榜带领技术人员改进了设计，更换了许多设备，而且设法往碳化塔中放入少量硫化钠，使之与铁塔内层作用，在表面结成一层硫化铁保护膜，终于在 1926 年 6 月生产出雪白的纯碱。1926 年 8 月该厂生产的“红三角牌”纯碱在美国费城的万国博览会上获得金质奖章，被誉为中国近代工业进步的象征。此时永利碱厂日产量为 30 吨，后来达到 180 吨，成为亚洲最早的一个制碱工厂。1930 年，该产品又获比利时工商博览会奖章。此时，永利碱厂又扩大再生产，兴建了烧碱车间，产品更趋完善。

1931 年侯德榜撰写了《纯碱制造》专著，第二年以英文在纽约出版。此书被公认为是世界上关于苏尔维法制碱技术的权威科学著作，在不少国家一版再版，轰动了国际化工界。

1. 从苏尔维法到侯氏碱法。

1937 年，日本进一步入侵中国，天津沦陷后，永利碱厂被迫关闭，范旭东在乐山的五通桥筹建永利川厂。但用四川的低浓度地下盐卤为原料，采用苏尔维法制碱面临成本高、废液无处排放等困难。这时德国新发明一种制碱法叫察安法，原盐的利用率可以提高到 90—95％，同时可以利用制碱废液生产副产品氯化铵。永利川厂决定购买察安法制碱专利。但因德方技术封锁和附加条件苛刻而未能实现。侯德榜回国后决心自己开发制碱新工艺。1938 至1941 年，他先后在香港、上海和纽约等地领导新法试验，在艰苦的条件下分

析了 2000 多个样品，做了 500 多次循环试验，终于使新工艺初步获得成功。

1941 年 3 月 15 日，经范旭东提议，将这一新工艺命名为“侯氏碱法”（Hou’ s Process）。1943 年试验取得了满意的结果，食盐利用率达 98％。一个与察安法截然不同、有自己特色的氨碱联合流程——侯氏碱法试验成功①。它简化了生产流程，降低了产品成本，使纯碱成本仅为苏尔维法的 40％，并且可连续性大规模生产。1943 年底在五通桥召开的中国化学会第 11 届年会上公布了这一成果。同年 12 月侯德榜被选为英国皇家化学工业学会名誉会员。侯氏碱法使我国制碱技术跨入世界先进行列。此法曾向国民党政府申请专利获得批准。但限于当时四川的条件，未能投入工业化生产。侯氏碱法的工业化生产直到解放后的 1964 年才实现，并正式定名为“联合制碱法”。

1. 从制碱到制酸。

三十年代初我国农村利用硫酸铵作肥料的风气很盛，而硫酸铵又全赖进口，每年进口量达 20 万吨。为此，范旭东决定承办硫酸铵厂。1934 年他改组永利制碱公司为永利化学工业公司，在南京筹建永利硫酸铔厂②。由侯德榜率领 6 名技术人员赴美国考察，负责设计、购置设备等工作。在合成氨的工艺设计上，引进美国氮气工程公司的先进技术，采用哈伯—波时法。1937 年 2 月工厂建成投产，日产硫酸 112 吨，硫酸铵 160 吨，硝酸 10 吨，合成

氨 39 吨，为当时远东第一流的大型化工厂。

永利碱厂和硫酸铔厂的建设为中国自力生产酸碱两大基本化工原料打下了工业基础，正如范旭东所说：“中国基本化工的两翼——酸和碱已经成长，听凭中国化工翱翔，不再怕基本原料缺乏的恐慌了。”①

（二）吴蕴初的天原系统

1921 年，吴蕴初与上海张崇新酱园的老板张逸云合伙办厂，由吴蕴初提供技术，生产味精，商标为“佛手”，厂名叫“天厨”。1923 年 8 月正式成立公司，由张逸云任总经理，吴蕴初任经理兼技师，建立了粗制工厂和精制工厂，正式定名为上海天厨味精厂。产量由 1923 年的 3000 公斤逐年增加到

① 侯氏碱法的主要反应是：

② 硫酸铔厂即硫酸铵厂。1945 年范旭东建议改“硫酸铔”为“硫酸铵”。

① 知峰：《范旭东——我国化学工业的拓荒者》，《中国科技史料》，1980，2— 2。

1928 年的 5100 公斤。吴蕴初不断改革生产工艺，提高产品质量，使味精在国内外赛会上连续获奖，迫使日本“味四素”退出中国市场。1926—1927 年先后向美、英、法等国申请了专利，1928 年又增设淀粉厂，生产淀粉、糊精、葡萄糖、酱色饴糖等产品。

由于生产味精的主要原料盐酸完全依靠从日本进口，而且用陶罐盛装， 笨重易碎，运费奇高。为摆脱受人牵制的局面，吴蕴初又于 1929 年在上海周桥开办了天原电化厂（上海天原化工厂的前身）。1930 年 10 月，中国最早的氯碱厂天原电化厂正式开工投产，日产烧碱 2 吨、盐酸、漂白粉各 3—4 吨。由于天原厂的“太极”牌氯碱产品在国内市场畅销，1931—1937 年工厂进行了扩建，烧碱日产能力已达 10 吨。1937 年七七事变后，天原厂被迫停产。

1934 年，吴蕴初为解决耐酸陶器的自给，在上海筹建“天盛陶器厂”。同年，建成“天利氮气厂”，生产液氨和硝酸。1938 年，上海天原厂迁到重庆设厂重建，1940 年开工投产。1943 年，建立天原宜宾分厂。抗战期间， 吴蕴初还在香港设天厨味精分厂，在重庆创办天厨川厂。

“北范南吴”为建立中国基础化学工业作出了重要的贡献。

（三）外资和官办化工企业1.日本在华化工企业。

近代帝国主义的入侵，取得了在中国设厂的许多特殊权利。帝国主义侵华留下的化工企业，以日本在华北和东北所办的企业最多。

1933 年日本在大连甘井子成立满洲化学工业株式会社（即大连化学厂的前身）。1935 年正式投产，生产硫酸、硝酸、合成氨、硫酸铵、硝酸铵等化工产品。合成氨能力为年产 5 万吨，硫酸铵为 18 万吨。硫酸工场有 5 套共

墙式九塔法硫酸装置和浓接触法硫酸装置，塔式法硫酸装置生产能力为 12 万吨，接触法为 2 万吨。1936 年日本又在甘井子创建满洲曹达株式会社（即大连碱厂前身），利用东北原盐生产纯碱和苛化烧碱，生产能力为年产纯碱

7.2 万吨，烧碱为 3000 吨。1938 年在沈阳建立奉天曹达株式氯碱厂（即沈阳化工厂前身），制造烧碱、盐酸和漂白粉。1945 年建成了满洲矿山公司葫芦岛硫酸厂，利用杨家杖子铅锌矿冶炼副产的二氧化硫生产硫酸。侵华战争期间日本在东北投资建设的橡胶厂有 30 家，主要是东洋轮胎公司和太阳、亚细亚橡胶公司。在青岛、天津、上海等地也建有橡胶厂 30 多个，其中青岛橡皮工厂有一定规模。

1938 年日伪华北盐业公司在汉沽设厂，次年投产，产品为烧碱、溴素、氯化镁、氯化钾等。1939 年东洋化学株式会社在汉沽建立氯碱工厂，1942 年投产，生产烧碱、盐酸、溴素、氯化钾、氯化镁、氯酸钾。同年，日伪华北盐业公司在大沽办了氯碱厂（大沽化工厂前身），次年投产，产品为液碱、漂白粉、氯化钾、氯化镁、溴素等。以上三个氯碱厂都采用西门子式水平隔膜电解槽，生产漂白粉用砖室法装置。

2.官办化工企业。

解放前国民党政府仅建有为数不多的化学兵工厂、硫酸厂、烧碱厂、纯碱厂、酒精厂和炼油厂等，产品在基本化工原料中所占的比重不大。河南巩县兵工厂是国民党政府最大的化学兵工厂，1932 年建立氯碱分厂，采用圆筒型伏斯式（Vorce）电解槽，共 80 台，单槽负荷电流为 1000 安培，所有设备都自美国引进，氯产品有盐酸、液氯、烧碱。1934 年我国第一座接触法生产硫酸装置在巩县兵工厂分厂投产。抗战时期，该厂内迁至四川沪州，改称第二十三兵工厂。国民党政府还办了江西硫酸厂、昆明化工材料厂，产量都很少。抗战胜利后，接收了日军侵华留下的化工企业，但厂房、设备和器材遭到严重盗买和破坏，生产大都停顿。1947 年资源委员会在南京筹备中央化工厂，到 1949 年解放时才建成一幢厂房。

（四）抗日根据地的化学工业

抗日战争和解放战争时期，在中国共产党领导下的各个革命根据地，为适应战争需要，在极其困难的条件下靠自己的力量发展化工技术，创办了一些小型化工企业，主要是医药和军事化学工业。

1940 年在晋察冀边区的唐县大安沟，用陶瓷大缸作设备建了一个硫酸厂，土法生产少量硫酸、硝酸，用于制造火药。

1940 年在太行根据地麻田镇附近的白布礁建立了塔式法硫酸工厂和小瀑式硫酸浓缩设备。1942 年在陕甘宁边区延安北面的紫芳沟建立了铅室法硫酸厂，以硫磺为原料，产品经浓缩制成浓度为 94％的硫酸。1939 年陕甘宁边区创办了卫生材料厂，又称延安八路军制药厂。1943 年成立山东新华制药厂，生产黄碘、酒精、葡萄糖等。1943 年在张家口建起了新华制药厂。

根据地的化学工业在极恶劣的环境中经过十多年的艰苦创业，自力更生解决技术问题，成为中国近代化工的组成部分。

（五）化工科技成果1.有机合成研究。

这一时期由中央研究院和北平研究院开展少量的天然有机和有机合成研究。在天然有机方面特别是中药有效成分的研究方面，有麻黄素的药理作用、钩吻和汉防己生物碱等的分离及结构分析工作。合成方面有雌性甾族激素的全合成等。在当时条件下，能取得这样的成果确实极为可贵。

在烃类、卤代物、醇、脂肪酸、醚、氨基酸、金属有机化合物、杂环化合物等合成方面，许多人做过研究工作，对中国有机合成化学的发展起了先驱作用。

1932 年张锦等人曾以γ-二酮和苯胺合成了类似联苯的吡咯衍生物，并研究了它的立体化学。1933 年纪育沣和田遇霖以β—醛酸酯或β—酮酸合成嘧啶的羟基、氨基或硫氢基衍生物。1936 年萨本铁、刘达夫找到了乙内酰脲及其衍生物的两种制备方法。

1941 年庄长恭成功地应用了 Diels-Alder 反应、Dieck-mann 反应环化

多环化合物，合成了具有甾族碳架的菲族类似物，在该领域中取得了出色的成绩，可惜研究工作因日本侵华而中断。1947 年萨本铁和纪育沣等人合成了α—氨基噻唑和氯代噻唑。

在氨基酸合成方面，1938—1948 年，林国镐、黄耀曾等人利用 Hoffmann 反应原理，改善了合成反应条件，制备了 19 种氨基酸。1934 年程有庆等用玉米粉、豆饼及不同的金属催化剂合成了 d—型麸氨酸，以铜与三氯化铁为催化剂时，得率提高。

另外，在中药成分研究方面、合成汽油方面、合成醋酸方面，均取得了一些研究成果。

1. 有机合成反应的研究。

这一时期，一些有机化学家对 Friedel-Crafts 反应所用的试剂、应用范围以及反应条件曾作过一些研究。

在甾体化学合成反应方面，黄鸣龙等人首次发现了甾体中的双烯酮酚反应，该反应可以用于合成雌性激素。在应用双烯酮酚反应研究山道年及其一类物的主体结构时，发现变质山道年的 4 个主体异构体在酸、碱作用下可以“成圈”地转变。这一发现在当时天然有机化学领域有重大理论意义，由此推断出山道年及其一类的绝对构型，并为合成提供了理论依据。

在氧化还原反应方面，1946 年黄鸣龙改进了 Wolff-Kishner 还原法，被称为“伏尔夫—基希纳—黄鸣龙法”，该改良法不仅是一个经济、简单、可靠的还原法，而且使用范围广，在有机合成上被广泛采用，并已编入各国有机化学教科书中。

1. 高分子材料的研究。

1941 年徐名材接办重庆动力油料厂时，用植物油裂解炼成燃料油与润滑

油，并进行燃料、合成树脂与酚醛塑料的研究，曾先后获国家经济部专利 10 余项。1945 年他在上海化工厂工作时，组织生产硫化元（硫化黑）、硫化草绿、直接蓝、橡胶制品、黄蜡布、酚醛塑料及软水剂等，为上海化工厂发展塑料加工奠定了基础。

1. 化学工程的研究。

1931 年杜长明研究碳球形颗粒在气流中的燃烧，首先提出了外扩散对于燃烧反应的影响，其论文《碳的燃烧速度》迄今被列为对化学反应工程学科早期发展有影响的论文之一。

1928 年张克忠研究精馏过程机理的博士论文，得到美国化工界高度评价。

苏元复等人在四十年代共同研究液—液萃取设备和有关基础理论。他本人曾用溶剂萃取法从麻黄草浸渍液提取麻黄素和从独居石砂提取铀和钍，并用于工业生产。1932 年顾毓珍发表论文《关于流体在管内流动时的摩擦因素及流体的速度分布》，在理论分析和实验的基础上，分别得出新的计算式， 被广泛采用。

1. 其他轻化工研究。

三十年代初，李润田研制出各种不同香型和不同用途的混合香精，使“鹰牌”香精的质量不断提高。1935 年李润田创办了我国最早的香精配造厂—— 鉴臣香精厂，自制紧缺的香原料供生产混合香精之用，从此开了我国香料工业之先河。

在感光化学材料方面，1938 年，曾所仪试制成功照相底片，质量达到了国外同类产品的水平，经各大照相馆试用后受到欢迎。1941 年，曾所仪利用自己设计制造的设备，首次成批生产了国产照相底片和幻灯片，同时还制成了印相纸。经专家鉴定，他制造的幻灯片和照相底片，质量已接近国外干片制作法的产品。他所用的方法可大大缩短照相纸的制造工艺流程，而且还能大量节省原材料。

在酿造学研究中，1935 年远东最大的酒精厂——中国酒精厂正式投产后，任该厂总化学师的陈騊声根据长期的实践经验和专门研究，出版了中国酒精制造的第一本专著《酒精》（1936 年），而后又出版了《酿造学总论》

（上下卷，1937 年）和《酿造学分论》（上下卷，1941 年）。

总之，近代中国的化学工业在动荡中艰难起步，虽然有了一定的发展， 生产了必要的化工原料，但并未形成工业体系，生产品种少，产量低，化工科技成果很少，技术水平落后。据统计，近代中国主要化工产品的最高年产量仅为：硫酸 18 万吨，硫酸铵 22.6 万吨，纯碱 10.3 万吨，烧碱 1.2 万吨， 轮胎 4 万条。1949 年全国化工总产值仅占全国工业总产值的 1.6％。化学工业真正健康快速发展是在新中国成立以后开始的。