专业篇丨能源化学工程：传统与变革

Original 小荆识荆 2022-03-19

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用知识改变阶层

写在前面

每个人都想改变世界，不安于现状，我也不例外。

——《页岩革命》

能源化学工程作为化工与制药类下的二级学科，是近十年才设置的新专业。设置该专业的主要原因在于国企能源公司每年都需要大量能源化工人才，这就需要能源化工背景雄厚的学校进行培养。

想到能源化学工程，人们最先想到的，就是石油与煤炭。的确，作为工业的血液，石油在我们生产生活中扮演着重要角色，而煤炭是许多企业在生产中能用到的最低廉的热能来源，同时也是我国发电的重要组成部分，我国火电站主要也是用煤作为加热锅炉的主要燃料。

但随着人类生产力的不断提高，能源需求也随着时代发展而不断大幅度增长。人们一方面不断开发出新型的探测设备和挖掘钻探装置，从地球上获取更多的不可再生能源，如石油，煤，天然气等；另一方面，化学工程师，特别是能源化学工程师，不断研发出更加高效的化学反应，提高不可再生能源的利用效率，同时开始研发新能源，如氢能，太阳能，生物能。

能源化学工程就是关注怎样提高能源的利用效率、开发新能源，以期对自然造成更少伤害的专业。其主要研究方向有能源清洁转化、煤化工、石油化工、燃气及天然气工程、环境催化、绿色合成、新能源利用与化学转化环境化工。

其中电能自不必说，目前绝大部分的新能源汽车都以电能作为动力，包括大家耳熟能详的特斯拉，以及国产比亚迪的部分型号；

而生物能最直接的就是生物燃料，既包括农村大量使用的沼气，也包括高端的燃料乙醇；

至于氢能，主要的发展方向在于研发更加廉价的方法，大规模生产氢气，或在工业生产中循环收集利用工业废氢；

而太阳能的研发，主要是以研究相关电池材料为主，如何合成新型的化学材料，从而高效地将太阳能转化为电能。

总而言之，在人类进军太空、开发宇宙能源之前，能源化工主要研究目的就是高效开发利用当前的地球能源。

课程设置上，在大学前期，能源化工会学到无机化学与分析化学、物理化学、有机化学、化工热力学、化工原理、化学反应工程等各类化学基础课。

后期则会学到以具体能源为细分方向的课程，如石油加工工程及实验、石油炼制工程概论、合成燃料化学、可再生能源工程、合成燃料化工设计、合成燃料工程、煤化工工艺学；以及复合的理论与实务专业课，如能源工程概论、能源转化催化原理、化工用能评价，等等。

这些课程，与具体行业密切相关，如石油炼制工程学习的是炼油厂的构成，以及原油如何炼制成柴油、汽油、沥青；而煤化工工艺学习的是如何用原煤炼制各种化学品，以及煤化工厂的各种炼制设备。

另外，能源化工专业虽没有达到航空航天或核物理等高深理工学科的难度，但对化学和机器设备方面的深入学习，使能源化工成为一个不能速成的专业。换句话说，能源化工具有一定的门槛和护城河，除了生化环材等专业外，想从别的专业跨进能源化工并非易事。

如前文所述，能源化工专业的研究方向分成了煤、油、天然气、生物燃料、工业制氢等多个方面，本科阶段不可能面面俱到，这就意味着许多学校，特别是综合性学校，在大学后期会进行方向上的分流。

在细分阶段，上面所提到的专业课在不同方向上会分别成为必修和选修课程。如分流到能源转化催化为主的同学，在生物能源上就不必学习过深。所以同学们大可不必担忧自己在学习众多专业课时，会学到天荒地老的情况。