精細化學(xué)品化學(xué) ：1 第一章 緒論

1、精細化學(xué)品化學(xué),化學(xué)工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀,化學(xué)工業(yè)歷史悠久，最初的化工可追溯到公元前2000多年前的制陶、冶煉、釀造、漂染、鞣革等行業(yè)。,第一章 緒 論,20世紀初，美國標準石油公司采用裂化方法將重質(zhì)油加熱轉(zhuǎn)化為相當汽油餾分的輕質(zhì)油。促進了石油化工的發(fā)展。,20世紀中葉，有機化工產(chǎn)品80%-90%是以石油或天然氣為原料生產(chǎn)的，三大合成材料的原料幾乎全部來自石油化工。由于化工原料的變化，引發(fā)了化學(xué)工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變革，帶動精細化工的發(fā)展。,19世紀，鋼鐵工業(yè)的發(fā)展促進了煉焦工業(yè)，從煉焦副產(chǎn)品煤焦油中提取多種有機芳香族化合物，并以其為原料制染料、醫(yī)藥、香料、炸藥等產(chǎn)品，形成了以煤焦油為基礎(chǔ)的有機合成工業(yè)

2、。,自20世紀40年代以來，化工已經(jīng)成為世界各國工業(yè)發(fā)展的重點。80年代以來，隨社會的發(fā)展、生產(chǎn)工藝技術(shù)的改進，提高人民生活水平，化工產(chǎn)品出現(xiàn)多樣化、功能化、精細化的特點。成為化學(xué)工業(yè)的起點，化學(xué)工業(yè)由發(fā)展基礎(chǔ)化工轉(zhuǎn)向重點發(fā)展精細化學(xué)工業(yè)，使化學(xué)工業(yè)發(fā)展達到了一個新的歷史時期。,化學(xué)工業(yè)行業(yè)范疇與產(chǎn)品分類,按4類分： 原料工業(yè) （煤、石油、天然氣等） 無機化工 （酸、堿、鹽） 有機化工 （合成材料、加工業(yè)） 合成工業(yè) （制藥、精細化工）,化學(xué)工業(yè)，是一個包含多個行業(yè)的工業(yè)部門。,按8類分： 石油煉制和裂解工業(yè) 煤焦化及煤焦油工業(yè) 有機合成工業(yè) 高分子工業(yè) 氯堿工業(yè) 制酸工業(yè) 肥料工業(yè) 精細化學(xué)

3、工業(yè)。,精細化學(xué)品當今世界各國競相發(fā)展的重點和熱點！是我國在本世紀調(diào)整大中型企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的發(fā)展戰(zhàn)略重點之一。,1960 日本最先提出精細化學(xué)品的概念 1980精細化工學(xué)會成立 1983年，我國框定精細化工的范圍，并提議建立精細化工專業(yè) 1986年，化工部提出了精細化工產(chǎn)品暫行分類辦法,精細化工的誕生,一、精細化學(xué)品的定義,精細化學(xué)品(Fine chemicals)即精細化工產(chǎn)品 具有深度加工、技術(shù)密集度高、小批量生產(chǎn)、高附加價值、一般具有特定功能的化學(xué)品。 通用化工產(chǎn)品 (Heavy chemicals)或大宗化學(xué)品 一些應(yīng)用范圍廣泛，生產(chǎn)中化工技術(shù)要求很高，產(chǎn)量大的產(chǎn)品，例如石油化工中的塑料

4、、合成纖維及橡膠。, 通用化學(xué)品：以煤、石油、天然氣、農(nóng)副產(chǎn)品為原料經(jīng)簡單加工而成的三烯、三苯、一炔、一萘、三酸、二堿、鹽類等。 精細化工品：以通用化學(xué)品為原料，深加工，高附加值，小批量，大利潤，高純度的產(chǎn)品。,一是歐美國家定義：,U.S.A Doctor C.H.Kline 1974,精細化學(xué)品的定義國際上有二種。,首先將化學(xué)品分為兩大類： 無差別化學(xué)品：具有固定熔點或沸點，能以分子式或結(jié)構(gòu)式表示其結(jié)構(gòu)的； 差別化學(xué)品：不具備上述條件的稱為。 然后依此進一步進行分類定義：,（1）通用化學(xué)品（Commodity Chemicals） ： 指大量生產(chǎn)的無差別化學(xué)品，如無機的酸、堿、鹽，以及有機的

5、一些簡單試劑。 （2）準通用化學(xué)品（Pseudo commodity Chemicals）： 指較大量生產(chǎn)的差別化學(xué)品，例如塑料、合成纖維、合成橡膠等。 （3）精細化學(xué)品（Fine chemicals） ： 指小量生產(chǎn)的無差別化學(xué)品，例如原料醫(yī)藥、原料農(nóng)藥、原料染料等。 （4）專用化學(xué)品（Specialty chemicals) ： 指小量生產(chǎn)的差別化學(xué)品，例如醫(yī)藥制劑、農(nóng)藥制劑、商品染料等。,二是日本的定義： 凡是具有專門功能，研究、開發(fā)、制造及應(yīng)用技術(shù)密集度高，配方技術(shù)決定產(chǎn)品性能，附加值高，收益大，批量小，品種多的化工產(chǎn)品統(tǒng)稱為精細化學(xué)品。,精細化學(xué)品 （Fine chemicals）

6、專用化學(xué)品（Specialty chemicals),目前得到多數(shù)國家公認的定義： 對于基本化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的初級或次級化學(xué)品經(jīng)過深加工而制取的具有特定功能、特定用途、小批量生產(chǎn)的系列產(chǎn)品，稱為精細化學(xué)品。,世界上精細化學(xué)工業(yè)最發(fā)達的要推： 美國、德國和日本。,精細化學(xué)品化學(xué)與精細化工,精細化工是“精細化學(xué)品生產(chǎn)工業(yè)”的簡稱，屬化學(xué)工程學(xué)范疇。,精細化學(xué)品化學(xué)研究精細化學(xué)品的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化、制備及應(yīng)用的科學(xué)。,二、精細化學(xué)品的分類,精細化學(xué)品的分類，由于不同國家自身的生產(chǎn)體制的不同而不同。 歐美將專用化學(xué)品按其使用性能分為三大類: (1)準商用(通用)化學(xué)品; (2)多功能、多用途化學(xué)品;

7、 (3)最終用途化學(xué)品或直接上市化學(xué)品。,日本1984年精細化工年鑒中共分為35個行業(yè)類別，到1985年，就發(fā)展為50多個類別：,我國根據(jù)國情， 1986年3月6日頒布 精細化工產(chǎn)品分類暫行規(guī)定 將精細化學(xué)品分為11個類別。,(1) 農(nóng)藥； (2) 染料； (3) 涂料（包括油漆和油墨）； (4) 顏料； (5) 試劑和高純物； (6) 信息用化學(xué)品（包括感光材料、磁性材料等能接受電磁波的化學(xué)品）；,(7) 食品和飼料添加劑； (8) 黏合劑； (9) 催化劑和各種助劑； (10) 化學(xué)藥品和日用化學(xué)品； (11) 功能高分子材料（感光材料等）。,(1)催化劑 分為煉油用、石油化工用、有機化工

8、用、合成氨用、硫酸用、環(huán)保用等 (2)印染助劑 含柔軟劑、勻染劑、分散劑、抗靜電劑、纖維用阻燃劑等 (3)塑料助劑 含增塑劑、穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑、阻燃劑 (4)橡膠助劑 含促進劑、防老劑、塑解劑、再生膠活化劑等,(5)水處理劑 含水質(zhì)穩(wěn)定劑、緩蝕劑、軟水劑、殺菌滅藻劑、絮凝劑等 (6)纖維抽絲用油劑 滌綸長絲用，滌綸短絲用、錦綸用、腈綸用、丙綸用、玻璃絲用油劑等 (7)有機抽提劑 吡咯烷酮系列、脂肪烴系列、乙睛系列、糠醛系列等 (8)高分子聚合物添加劑 含引發(fā)劑、阻聚劑、終止劑、調(diào)節(jié)劑、活化劑等,(9)表面活性劑 除家用洗滌劑以外的陽、陰、兩性和非離子型表面活性劑 (10)皮革助劑 含合成鞣劑、涂

9、飾劑、加脂劑、光亮劑等 (11)農(nóng)藥用助劑 含乳化劑、增效劑等 (12)油田用化學(xué)品 破乳劑、鉆井防塌劑、泥漿用助劑等；,(13)混凝土用添加劑 含減水劑、防水劑、脫模劑、泡沫劑(加氣混凝土用)、嵌縫油劑; (l4)機械、冶金用助劑 含防銹劑、清洗劑、電鍍用助劑、各種焊接用助劑、滲炭劑、汽車等機動車用防凍劑等； (15)油用添加劑 含防水、增粘、耐高溫等各類添加劑、汽油抗震、液壓傳動、變壓器油、剎車油添加劑等，,(16)炭黑(橡膠制品的補強劑) 高耐磨、半補強、色素炭黑、乙炔炭黑等； (17)吸附劑 稀土分于篩系列、氧化鋁系列、天然沸石系列、二氧化硅系列、活性白土系列等； (18)電子工業(yè)專用

10、化學(xué)品 含氟化物、助焊劑、石墨乳等；,(19)紙張用添加劑 含增白劑、補強劑、防水劑、填充劑等； (20)其它助劑 如玻璃防霉劑、乳膠凝固劑等,需要注意的是， 上述分類主要是從原化學(xué)工業(yè)部的范圍所做之規(guī)定， 并未包含精細化工的全部內(nèi)容，例如醫(yī)藥制劑、酶、精細陶瓷等。,三、精細化學(xué)品的特點,1）多品種，小批量,隨著精細化學(xué)品應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大和商品的創(chuàng)新，專用品種和定制品種愈來愈多，精細化工產(chǎn)品本身用量相對說不是很大，因此對產(chǎn)品質(zhì)量要求很高，對每一個具體品種來說年產(chǎn)量不可能很大，從幾百千克到幾噸、上千噸的也有。,三、精細化學(xué)品的特點,2）一般具有特定功能,三、精細化學(xué)品的特點,3）生產(chǎn)投資少，附

11、加值高、利潤大,增值為 106 倍 國外有一個統(tǒng)計 1每投入價值 100 美元的石油化工原料， 2產(chǎn)出初級化學(xué)品價值為 200 美元， 3再產(chǎn)出中間體 480 美元和成品 80 美元； 4如果進一步加工為塑料、合成橡膠和纖維以及清洗劑和化妝品，則可產(chǎn)生價值 800 美元的中間產(chǎn)品和價值 540 美元的最終產(chǎn)品； 5如再深一步加工成用戶直接使用的家庭耐用品、紡織品則總產(chǎn)值可達 10600 美元,以氮肥為基數(shù)的有關(guān)行業(yè)的附加價值指數(shù) （有關(guān)行業(yè)附加價值氮肥附加價值）,三、精細化學(xué)品的特點,4）技術(shù)密集度高,由于技術(shù)開發(fā)成功率低、時間長、造成研究開發(fā)投資較高。因此，它一方面要求情報密集、信息快，以適

12、應(yīng)市場的需要和占領(lǐng)市場，同時又反映在生產(chǎn)中技術(shù)保密性強、專利壟斷性高。,1 掌握國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策和法規(guī) 2 了解同類產(chǎn)品在發(fā)達國家的民運 3 了解國內(nèi)外市場供求趨勢 4 了解原料信息 5 注意同行建廠情況 6 了解用戶變化信息 7 增強保護意識,4）技術(shù)密集度高,情報密集,三、精細化學(xué)品的特點,三、精細化學(xué)品的特點,5）商品性強，競爭激烈,四、精細化學(xué)品的發(fā)展趨勢,1 精細化學(xué)品發(fā)展的主要階段,A 直接利用自然資源 天然植物（茜草，靛蘭）染布，染指甲，胭脂，香料 B 簡單加工利用自然資源 壓榨、萃取、蒸餾從動植物中直接提取香料、藥物（中草藥），玫瑰花露。 C 利用合成與復(fù)配技術(shù)獲得在應(yīng)用性能上

13、取代甚至超過天然物質(zhì)的產(chǎn)品（標志精細化工的誕生）,1）初期階段,1800年麝香的合成(香料工業(yè)的誕生),1 精細化學(xué)品發(fā)展的主要階段,茜素的合成, 1856年，茜素的合成W.H. Perkin 煤焦油品紅、苯胺紫 (染料工業(yè)的誕生 ),1 精細化學(xué)品發(fā)展的主要階段, 1900(1939年)合成農(nóng)藥的誕生 醫(yī)藥（中草藥)工業(yè)，表面活性劑工業(yè),六六六,DDT,氯氰菊酯,1 精細化學(xué)品發(fā)展的主要階段,1942年美國青霉素量產(chǎn),青霉素,青霉素發(fā)明者亞歷山大弗萊明爵士,1 精細化學(xué)品發(fā)展的主要階段,2）發(fā)展完善階段,1 精細化學(xué)品發(fā)展的主要階段,石油工業(yè) 迅速發(fā)展,3）快速發(fā)展階段,1 精細化學(xué)品發(fā)展的

14、主要階段,20 世紀 70 年代爆發(fā)了世界范圍石油危機，世界各貧油國均面臨石油緊缺、油價暴漲、成本猛增，危機沖擊各工業(yè)部門，許多企業(yè)只能停產(chǎn)甚至倒閉。,重視石油的深加工 發(fā)展精細化工,2 精細化學(xué)品發(fā)展的趨勢,1）精細化學(xué)品的品種繼續(xù)增加,能源,食品,信息,醫(yī)療,二十一世紀，人類正面臨著資源與能源、環(huán)境與健康、食品與營養(yǎng)等重大問題， 精細化工的發(fā)展也將圍繞這些主題?，F(xiàn)代生物工程技術(shù)、新材料技術(shù)、信息技術(shù)將為精細化工的發(fā)展提供條件。,2 精細化學(xué)品發(fā)展的趨勢,2）高性能化、專用化、系列化、綠色化,過去10年中，日本傳統(tǒng)精細化學(xué)品市場縮減了一半，取而代之的是大量開發(fā)功能性、綠色化等高端精細化學(xué)品。

15、 如：重點開發(fā)用于半導(dǎo)體和平板顯示器等電子領(lǐng)域的功能性精細化學(xué)品，使日本在信息記錄和顯示材料等高端產(chǎn)品領(lǐng)域建立了主導(dǎo)地位；在催化劑方面，積極開發(fā)新型環(huán)保型催化劑，用于石油化學(xué)品和汽車尾氣凈化的催化劑已占市場的半壁江山。,高新技術(shù)的采用是當今世界化學(xué)工業(yè)激烈競爭的焦點，也是二十一世紀綜合國力的重要標志之一。,2 精細化學(xué)品發(fā)展的趨勢,3）大力采用高新技術(shù)，向邊緣學(xué)科、 交叉學(xué)科發(fā)展,各學(xué)科互相滲透 互利雙贏,全球經(jīng)濟一體化進程的加快使國際競爭日益劇烈，跨國公司繼續(xù)進行資產(chǎn)重組、兼并、收購、聯(lián)合等，使生產(chǎn)更集中、更專業(yè)化。 Dystar壟斷了紡織用染料： 羅氏、BASF、羅-納三家公司壟斷了醫(yī)藥、

16、 食品和飼料等大量使用的維生素； 諾華、孟山都、杜邦等壟斷著農(nóng)藥； .,2 精細化學(xué)品發(fā)展的趨勢,4）調(diào)整精細化學(xué)品生產(chǎn)經(jīng)營結(jié)構(gòu)、 使其趨向優(yōu)化。,2 精細化學(xué)品發(fā)展的趨勢,聯(lián)合利華,2 精細化學(xué)品發(fā)展的趨勢,保潔公司,2 精細化學(xué)品發(fā)展的趨勢,在美國，柯達膠卷的賣價超過4美元 在中國是20元、約2.5美元 在俄羅斯柯達和富士的膠卷要賣10美元 為什么？,2 精細化學(xué)品發(fā)展的趨勢,2 精細化學(xué)品發(fā)展的趨勢,5）精細化學(xué)品銷售額快速增長 精細化率不斷提高,精細化工率的高低已成為衡量一個國家或地區(qū)化工發(fā)展水平的主要標志之一。,美國 70年代 40%，80年代45%，90年代53% 德國 56% 日

17、本 57% 我國 90年25%，95年32%,發(fā)達國家精細化工率發(fā)展狀況,美國精細化工 20世紀60年代美國發(fā)展了水處理劑； 70年代初油田化學(xué)品成為熱門產(chǎn)品； 70年代末電子工業(yè)用試劑成了重點； 80年代專用化學(xué)品銷售額為最高。 近年美國的精細化學(xué)品年銷售額約為1250億美元，居世界首位。,西歐精細化工 自20世紀70年代起，采用所謂“差別增長戰(zhàn)略”，即有選擇、有重點地發(fā)展具有自身特點和技術(shù)優(yōu)勢的精細化工產(chǎn)品，以德國精細化工為代表。,日本精細化工 1960 日本最先提出Fine Chemicals 的概念 精細化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量居世界第三位。,日本是島國且資源匱乏 日本經(jīng)濟快速發(fā)展?。?世界上

18、主要精細化學(xué)品生產(chǎn)者是幾 家有名的大化工公司： 美國的杜邦公司 德國的拜耳股份公司 日本的住友化學(xué)工業(yè)公司,美國、西歐和日本是全球精細化學(xué)品生產(chǎn)和消費比較發(fā)達的國家和地區(qū)。 三者的總營業(yè)額約占全球?qū)Ｓ没瘜W(xué)品營業(yè)額的77左右！,世界上重要的精細化工原料及中間體的加工地與出口地。 精細化工門類已達25個，品種達3萬多種，已建成精細化工技術(shù)開發(fā)中心10個，精細化學(xué)品生產(chǎn)能力近1350萬噸/年，年總產(chǎn)量近970萬噸，年產(chǎn)值超過1000億元。,中國精細化工,世界第一染料生產(chǎn)出口大國 世界第二大涂料生產(chǎn)國 農(nóng)藥產(chǎn)量居世界第二位。,中國精細化工,1. 生產(chǎn)技術(shù)水平普遍較低 單元操作、工藝路線及產(chǎn)品后處理等方面還停留在60、70年代的水平上;高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)國內(nèi)大多還剛起步 2. 產(chǎn)品品種雖多，但技術(shù)含量較低 國家每年需花大量外匯進口醫(yī)藥、農(nóng)藥等原藥和中間體 3. 企業(yè)規(guī)模小而散，集中度低 4. 科研開發(fā)力度不夠,中國精細化工,“十一五”化學(xué)工業(yè)科技發(fā)展綱要將精細化工列為“十一五”期間優(yōu)先發(fā)展的六大領(lǐng)域之一。,中國精細化工,功能涂料、染料新品種、化工中間體綠色合成技術(shù)及新品種、水處理化學(xué)品、功能型食品添加劑、表