精細化工工藝學課件

1、精細化工工藝學 Fine Chemical Technology 精細化工工藝學教學內(nèi)容本課程是在學生學完“精細有機合成單元反應”等課程的基礎上開設的一門專業(yè)課程，通過本課程的學習，使學生對精細化工的基本面貌、技術范疇、重要系列產(chǎn)品、基本原理、生產(chǎn)工藝、性能、應用和發(fā)展趨勢有一個比較全面的了解和掌握。2Company Name精細化工工藝學教學內(nèi)容第一章. 緒論 2h第二章. 精細化工工藝學基礎及技術開發(fā) 2h第三章. 香 料 4h第四章. 合成材料助劑 6h第五章. 農(nóng)藥 4h第六章. 膠粘劑 6h第七章. 染料和顏料 4h第八章. 涂料 4h第九章. 功能高分子材料 4h第十章. 表面活性

2、劑 4h3Company Name第一章. 緒論第一節(jié). 精細化工產(chǎn)品的分類第二節(jié). 精細化工的特點第三節(jié). 精細化工在國民經(jīng)濟中的作用第四節(jié). 精細化工的發(fā)展趨勢4Company Name第二章. 精細化工工藝學基礎及 技術開發(fā)第一節(jié). 精細化工的生產(chǎn)特性第二節(jié). 精細化工工藝學基礎第三節(jié). 精細化工過程開發(fā)的一般步驟第四節(jié). 精細化工的技術開發(fā) 5Company Name第四章. 合成材料助劑第一節(jié). 概述第二節(jié). 增塑劑第三節(jié). 抗氧劑第四節(jié). 熱穩(wěn)定劑第五節(jié). 光穩(wěn)定劑第六節(jié). 硫化體系助劑第七節(jié). 其他助劑7Company Name第五章. 農(nóng)藥第一節(jié). 概述第二節(jié). 殺蟲劑和昆蟲調(diào)

3、節(jié)劑第三節(jié). 殺 菌 劑第四節(jié). 除草劑與植物生長調(diào)節(jié)劑 8Company Name第七章. 染料和顏料第一節(jié). 概述第二節(jié). 染 料第三節(jié). 顏 料 10Company Name第八章. 涂料第一節(jié). 概述第二節(jié). 涂料用合成樹脂第三節(jié). 涂料的生產(chǎn)技術第四節(jié). 專用涂料及特種涂料11Company Name第九章. 功能高分子材料第一節(jié). 概述第二節(jié). 功能高分子品種舉例 12Company Name精細化工工藝學 Fine Chemical Technology 第一章 緒論第一章 緒論1.1 精細化工產(chǎn)品的分類1.2 精細化工的特點 1.3 精細化工在國民經(jīng)濟中的作用 1.4 精細化工

4、的發(fā)展趨勢15Company Name在1985年日本精細化工年鑒中將精細化工行業(yè)分為51個類別，即醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成染料、涂料、有機顏料、粘合劑、香料、化妝品、盥洗衛(wèi)生用品、表面活性劑、合成洗滌劑、肥皂、印刷用油墨、塑料增塑劑、其他塑料添加劑、橡膠添加劑、成像材料、電子用化學品與電子材料、飼料添加劑與獸藥、催化劑、合成沸石、試劑、燃料油添加劑、潤滑劑、潤滑油添加劑、保健食品、金屬表面處理劑、食品添加劑、混凝土外加劑、水處理劑、高分子絮凝劑、工業(yè)防菌防霉劑、芳香除臭劑、造紙用化學品、纖維用化學品、溶劑與中間體、皮革用化學品、油田用化學品、汽車用化學品、炭黑、脂肪酸及其衍生物、稀有氣體、稀有金屬、

5、精細陶瓷、無機纖維、儲氫合金、非晶態(tài)合金、火藥與推進劑、酶、生物技術、功能性高分子材料等。17Company Name我國則將精細化工行業(yè)分為11類，即農(nóng)藥、染料、涂料（包括油漆和油墨）、顏料、試劑和高純物、信息用化學品（包括感光材料、磁性材料等）、食品和飼料添加劑、粘合劑、催化劑和各種助劑、化學藥品和日用化學品、功能高分子材料等。18Company Name在催化劑和各種助劑中可分為催化劑、印染助劑、塑料助劑、橡膠助劑、水處理劑、纖維抽絲用油劑、有機抽提劑、高分子聚合物添加劑、表面活性劑、皮革助劑、農(nóng)藥用助劑、油田用化學品、混凝土添加劑、機械和冶金用助劑、油品添加劑、炭黑、吸附劑、電子工業(yè)專

6、用化學品、紙張用添加劑、其它助劑等二十個小類。 19Company Name1.2 精細化工的特點精細化工與大化工（無機、有機和高分子化工）不同，體現(xiàn)在以下幾個方面：高技術密集度小批量、多品種、復配型多特定功能和專一性經(jīng)濟效益高20Company Name1.2.1 高技術密集度精細化工的技術密集度高取決于以下幾個基本因素:技術含量高、開發(fā)投入多生產(chǎn)過程長，影響因素多技術保密性強，更新?lián)Q代快21Company Name1.2.1 高技術密集度（1）技術含量高、開發(fā)投入多精細化工產(chǎn)品從確定目標到得到成熟產(chǎn)品，涉及到各種化學的、物理的、生物的、工程的、管理的等各方面的問題，實際應用時對商品的綜合功

7、能要求很高。22Company Name1.2.1 高技術密集度（3）技術保密性強，更新?lián)Q代快精細化工產(chǎn)品附加值高，有很強的保密性，在一段時間內(nèi)甚至存在著技術壟斷.由于具體應用對象不同，對精細化工產(chǎn)品的要求也不同，必須進行結構調(diào)整或改性。產(chǎn)品本身要更新?lián)Q代，并且要不斷尋找新的用途。24Company Name1.2.2 小批量、多品種、復配型多精細化工產(chǎn)品的用量不是很大，對各種精細化工產(chǎn)品來說，貴在質(zhì)量；價格因素尚在其次。在保證質(zhì)量的前提下，增加品種和數(shù)量，小批量是相對于大化工而言，一般具體產(chǎn)品的年產(chǎn)量為幾十公斤到幾噸。多品種與小批量有關，也是為了滿足應用對象對性能的多種需要，如染料應有各種顏

8、色，每種染料又有不同的性能以適應于不同的工藝。25Company Name1.2.3 特定功能和專一性專用化學品應用的范圍是狹窄的，功能是特定的。因此，其特定功能完全取決于應用要求，即隨著生產(chǎn)水平和生活水平的提高，這些要求也在發(fā)生改變。專一性則是指應用于專門目的。27Company Name1.2.4 經(jīng)濟效益高 精細化工的經(jīng)濟效益高取決于其質(zhì)量、專門性和很強的技術壟斷性，體現(xiàn)在： 投資效率高 附加價值高 利潤率高28Company Name1.2.4 經(jīng)濟效益高（1）投資效率高 精細化工產(chǎn)品的生產(chǎn)設備僅為石油化工平均指數(shù)的0.30.5，化肥工業(yè)的0.20.5，而且返本期短，一般投產(chǎn)5年即可收

9、回全部設備投資。29Company Name1.2.4 經(jīng)濟效益高（2）附加價值高 附加價值是指在產(chǎn)品的產(chǎn)值中扣去原材 料、稅金、設備和廠房折舊費后剩余的價值。 附加價值率是附加價值與產(chǎn)值的比率。 精細化工產(chǎn)品的附加價值率在化學工業(yè)中最高。30Company Name1.2.4 經(jīng)濟效益高（3）利潤率高 國際上評價利潤高低的標準是： 銷售利潤少于15的為低利潤率，1520的為中利潤率，大于20的為高利潤率。 根據(jù)19771980年的統(tǒng)計結果，世界100家大型化工公司中，高、中利潤率的均為生產(chǎn)精細化工產(chǎn)品的公司。31Company Name1.3 精細化工在國民經(jīng)濟中的作用精細化工產(chǎn)品的作用主要

10、體現(xiàn)在以下兩個方面：（1）直接用作最終產(chǎn)品 如顏料、染料、香料、農(nóng)藥、調(diào)味劑、醫(yī)藥、功能高分子等。（2）作為過程添加劑賦予主要產(chǎn)品特定的性能 如高分子材料加工用的增塑劑、穩(wěn)定劑；彩色照像用的成色劑、顯影劑、增感劑等。32Company Name目前，精細化率（即精細化工總產(chǎn)值與化工總產(chǎn)值的比率）已成為衡量一個國家現(xiàn)代化程度的標準。發(fā)達國家的精細化率已達到60以上，而我國則平均只有35。33Company Name1.4 精細化工的發(fā)展趨勢精細化工的發(fā)展具有如下趨勢 1發(fā)展原料工業(yè) 2重視基礎產(chǎn)品 3加強應用研究 4優(yōu)化復配技術 5重視劑型改造 6開拓新興領域34Company Name1.4

11、精細化工的發(fā)展趨勢1發(fā)展原料工業(yè) 主要原料是石油化工產(chǎn)品，在原料日趨緊張且價格上漲的情況下，必須重視副產(chǎn)品的綜合利用。例如，乙烯裝置中的C4、C6餾分，芳烴生產(chǎn)中的C9餾分，石油生產(chǎn)中的二聚體、三聚體等，均可以生產(chǎn)出許多精細化學品。35Company Name1.4 精細化工的發(fā)展趨勢2重視基礎產(chǎn)品 所謂基礎產(chǎn)品是指專用化學品配方中的主要成分或其主要原料，其中最主要的是表面活性劑、水性高分子以及有機中間體三大類。36Company Name1.4 精細化工的發(fā)展趨勢表面活性劑是洗滌劑的主要原料，也是很多精細化工產(chǎn)品的重要成分，有“工業(yè)味精”之稱。其添加量視產(chǎn)品不同，但卻能顯著地改善應用性能。我

12、國目前已有1200多種表面活性劑，其中陽離子表面活性劑占20，陰離子表面活性劑占30，非離子表面活性劑占44，兩性離子表面活性劑占6。37Company Name1.4 精細化工的發(fā)展趨勢水性高分子包括水溶性和水乳性兩大類。前者是指高分子可以分子水平分散在水中，如聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素等；后者指高分子通過乳化劑而分散在水中。如丁苯膠乳、丙烯酸樹脂乳液、聚氨酯乳液等。水溶性和水乳性高分子是造紙化學品，油田化學品、日用化學品、食品添加劑等專用化學品中的重要成分，其本身的性能是優(yōu)異的，而以水劑的形式使用十分方便，對環(huán)境保護則具有非常的意義。38Company Name1.4 精細化工的發(fā)展趨勢有機

13、中間體是生產(chǎn)農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥及很多精細化學品的主要原料，也是制約精細化工發(fā)展的主要因素。有機中間體的生產(chǎn)過程復雜，收率較低，品種有限，必須開發(fā)新的產(chǎn)品，或改進工藝，或改變結構，使其滿足精細化工產(chǎn)品生產(chǎn)的需要。39Company Name1.4 精細化工的發(fā)展趨勢3加強應用研究 精細化工產(chǎn)品的生命力在于應用。只有通過應用才能最大限度地發(fā)揮其作用，并且可以獲得產(chǎn)品性能的信息，這對于及時調(diào)整配方和改進制備工藝是非常重要的。40Company Name1.4 精細化工的發(fā)展趨勢4優(yōu)化復配技術 由于應用對象的復雜性，采用一種化合物很難滿足要求，多種組分的復配則成為關鍵，絕大多數(shù)精細化工產(chǎn)品是復配產(chǎn)物，通

14、過復配往往可以產(chǎn)生協(xié)同效應，即112。 配方往往是某種精細化工產(chǎn)品的最保密部分，配方設計既需要理論的指導，又離不開實驗和經(jīng)驗，只有反復實踐才能得到滿意的結果，通過合理的配合使各組份發(fā)揮最佳作用。計算機輔助設計在配方研究方面已成為一種十分有效的手段，進入精細化工研究領域的前沿。41Company Name1.4 精細化工的發(fā)展趨勢5重視劑型改造 根據(jù)精細化工產(chǎn)品的性質(zhì)，可以制成液狀、粉狀或用微膠包覆。 如各種緩釋技術已經(jīng)在藥物生產(chǎn)中采用，這樣可使藥物在一定時間內(nèi)緩慢釋放，以在長時間內(nèi)保持藥效。42Company Name1.4 精細化工的發(fā)展趨勢6開拓新興領域 精細化工產(chǎn)品的研究中已出現(xiàn)一些新興

15、領域，需要開發(fā)和發(fā)展，其中最主要的是生物技術、新材料。43Company Name1.4 精細化工的發(fā)展趨勢 生物技術是精細化工實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關鍵技術。從長遠的觀點看來，化工原料必然會由石油及煤炭轉(zhuǎn)向可再生的生物資源，在生物化工領域內(nèi)研究和開發(fā)的重點是生物化工產(chǎn)品，例如生物農(nóng)藥（包括農(nóng)用抗生素、細菌農(nóng)藥、真菌農(nóng)藥及病毒農(nóng)藥等），固氮菌劑、酶制劑、單細胞蛋白等。同時利用生物資源和采用生物技術來生產(chǎn)各種精細化工原料，如天然香料、色素、乙醇、丙烯酰胺、氨基酸、檸檬酸、乳酸等。44Company Name 新材料包括新金屬（新合金），新型復合材料，新陶瓷及高功能高分子材料等四大類，其中后二者屬于精細

16、化工范疇，在新陶瓷方面重點要開發(fā)壓電陶瓷，光敏陶瓷、變色耐熱陶瓷等功能性陶瓷以及氮化硅、氧化鋯等結構性陶瓷，在高功能高分子材料方面應重點開發(fā)光敏樹脂、導電高分子、高吸水樹脂等。45Company Name作業(yè)：小論文精細化工國內(nèi)外現(xiàn)狀分析:21世紀精細化工的發(fā)展我國精細化工產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、存在的問題及其對策我國有機中間體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展對策從美國“總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎”看綠色精細化工的發(fā)展趨勢要求：按論文發(fā)表正規(guī)格式撰寫；2000字以上。46Company Name論文基本格式論文題目作者姓名、單位中文摘要關鍵詞（中圖分類號）英文摘要（有的雜志將此放在最后）正文（將參考文獻前的序號標在右上角）參考文獻

17、(最近的，中英文)47Company Name參考文獻著錄格式及實例1專著著錄格式序號著者書名 M版本（第一版本不寫）出版地：出版者，出版年起止頁碼【例】1孫家廣，楊長青計算機圖形學M北京：清華大學出版社，19952628Sun Jiaguang，Yang ChangqingComputer graphics Beijing：Tsinghua University Press， 19952628（in Chinese）【例2】2Skolink M IRader handbook MNew York：McGraw-Hill，199048Company Name2期刊著錄格式序號作者題名刊名，出版

18、年份，卷號（期號）：起止頁碼【例3】3李旭東，宗光華，畢樹生等生物工程微操作機器人視覺系統(tǒng)的研究J北京航空航天大學學報，2002，28（3）：249252Li Xudong，Zong Guanghua，Bi shusheng，et alResearch on global vision system for bioengineering-oriented micromanipulation robot systemJJournal of Beijing University of Aeronautics，2002，28（3） ：249252（in Chinese）49Company Name3論文集著錄格式序號作者題名A見（英文用In）：主編論文集名C出版地：出版者，出版年起止頁碼【例4】4張佐光，張曉宏，仲偉虹等多相混雜纖維復合材料拉伸行為分析A見：張為民編第九屆全國復合材料學術會議論文集（下冊）C北京：世界圖書出版公司，1996410416【例5】5Odoni A RThe flow management problem in air traffic controlAIn：Odoni A R，Szego G，eds