精細化工第一章緒論

精細化工工藝學課程基本內容與學習方法基本內容：本課程面向應用化學專業(yè)、化學專業(yè)、化工專業(yè)的本?？粕康氖桥囵B(yǎng)學生綜合運用化學化工基礎知識的能力。讓大家了解和掌握精細化學品的基本概念和特點、化學結構、合成和生產方法及其應用，了解精細化學品國內外發(fā)展的新特點、新動向。重點在于化工工藝，包括合成路線(對加工或配方無此項)、工藝路線、操作方法。

合成路線：采用何種起始原料、采用幾步反應來制備目標產物，要求合成路線簡單、高效、原料易得、成本低等。與精細化學品化學有重疊。00:32:523工藝路線：將合成路線或加工工藝付諸實施，包括原材料預處理、化學反應過程、后產物處理等。操作方法：指采用何種反應器、何種操作形式來完成精細化學品的合成。如采用間歇操作還是連續(xù)操作等。授課方法與學習方法：1.PPT為主，板書為輔。2.自學與聽課相結合。參考書籍和網站1.教材：趙德豐，程侶柏，姚蒙正，高建榮編著，《精細化學品合成化學與應用》(第一版)，化學工業(yè)出版社，2001年，1-9.曾繁滌主編,《精細化工產品及工藝學》，化學工業(yè)出版社，1997年，1-6.2.學術期刊：例如精細化工,精細與專用化學品,精細化工中間體化工進展，化學工程,ChemicalEngineeringScience等等。3.相關網站：中國精細化工網課程具體內容及學時安排第一章緒論2第二章精細化工工藝學基礎2第三章表面活性劑10第四章合成材料助劑8第五章食品添加劑4第六章黏合劑6第七章涂料6第八章香料6第九章化妝品4第十章精細化工發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢2(按照單元反應的類別)第一章緒論一、精細化工：概念與范疇二、精細化學品的分類三、精細化學品與精細化工的特點四、精細化工發(fā)展概況五、精細化學品現(xiàn)狀與需求預測六、國內精細化工的最新進展七、精細化工與人才一、精細化工:概念與范疇石油化工00:32:5281、精細化學品和通用化學品代表性的精細化工產品00:32:529涂料化妝品藥品添加劑化工產品通用化學品：從廉價、易得的天然資源（如煤、石油、天然氣和農副產品等）開始，經一次或數(shù)次化學加工制成的最基本的化工原料。通常以其主要的化學成分名稱來命名。如乙烯，氯乙烯，乙醇，乙烷等。精細化學品（FineChemicals）:指對基本化學工業(yè)生產的初級或次級化學品進行深加工而制取的具有特定功能、特定用途、小批量、多品種、附加價值高、技術密集的一類化工產品。如醫(yī)藥,化學試劑等。2.精細化工（finechemicalTechnology)是精細化學工業(yè)的簡稱，“生產精細化學品和專用化學品的工業(yè)”。它是在20世紀70年代開始形成的獨立學科和高新產業(yè)。按照國家自然科學技術學科分類標準,精細化工的全稱應為“精細化學工程”,屬化學工程學科范疇。

精細化工產品起始原料基礎有機原料基本有機化學品

高分子材料3.精細化學品的生產過程?

初始原料：煤、石油、天然氣、農林副產品?基礎有機原料：乙烯、丙烯、丁二烯、苯、（甲苯）、二甲苯、（乙炔、萘）、合成氣等?基本有機化學品（有機中間體）：醇、醛、酮、酸、胺類、酚類、鹵代物、硝基化合物等?高分子材料：塑料、合成橡膠、合成纖維?精細化工產品：醫(yī)藥、染料、農藥、涂料、表面活洗滌劑、催化劑等幾十種。4.精細化學品和專用化學品的區(qū)別（歐美國家對精細化學品的劃分,中國和日本將此兩種歸為一類即精細化學品）歐美國家將精細化學品和專用化學品區(qū)別開：精細化學品：把產量小、按不同化學結構進行生產和銷售的化學物質。專用化學品：把產量小、經過加工配制、具有專門功能或最終使用性能的產品。中國、日本劃分比較粗略，強調以功能性為主，既包括純化合物也包括復配物和聚合物：將上述兩類產品統(tǒng)稱為精細化學品?；诟鲊鴮＜覍毣瘜W品的定義差別：歐美與中日劃分不同精細化學品專用化學品單一化合物，可用分子式表示很少為單一化合物（常為復合物、配方物，不能用分子式表示成分）一般為非最終使用性產品，用途較廣為最終使用產品，用途面窄，應用單一由一種方法或類似方法制造不同廠家產品有差別，甚至完全不同按所含化學成分銷售按功能銷售（食品、化妝、藥用等）產品生命期較長；生命期短，更新快附加值較低附加值較高，技術機密性強二、精細化學品的分類

精細化學品與國民經濟的各個領域，以及人們日常生活密切相關，因此門類很多。由于各國精細化工生產發(fā)展不平衡，根據(jù)各自精細化工的生產發(fā)展現(xiàn)狀，各國分類有差別，有的國家分的細一些，有的國家粗一些?！袢毡荆?985年版《精細化工年鑒》分為35個門類?！裰袊?986年3月原化學工業(yè)部《精細化工產品分類暫行規(guī)定》將其分為11類，近年有人將其分為18類。?日本：醫(yī)藥、合成染料、農藥、有機顏料、穩(wěn)定劑、涂料、粘合劑、香料、化妝品、表面活性劑、肥皂與合成洗滌劑、印刷油墨、增塑劑、橡膠助劑、攝影感光材料、催化劑、試劑、高分子絮凝劑、石油添加劑、食品添加劑、獸藥與飼料添加劑、紙漿與紙用化學品、塑料添加劑、金屬表面處理劑、汽車用化學品、芳香除臭劑、工業(yè)用防菌防霉劑、脂肪酸、稀土、精細陶瓷、健康食品、有機電子材料、功能高分子、生物技術和酶利用等。?中國（18類）：醫(yī)藥和獸藥、農藥、粘合劑、涂料、染料和顏料、表面活性劑與合成洗滌劑、三大合成材料用助劑、香料、感光材料、試劑和高純物、食品和飼料添加劑、石油用化學品、造紙用化學品、功能高分子材料、化妝品、催化劑、生化酶、無機精細化學品。

三、精細化學品與精細化工的特點

?精細化學品的特點：

①產品功能性強（專用性）②批量小③品種多④利潤率高⑤更新?lián)Q代快

?精細化工的特點：

①多品種、小批量②綜合生產流程和多功能生產裝置③高技術密集度④大量應用復配技術⑤新產品開發(fā)周期長，費用高，但附加值高，利潤大。⑥商品性強、市場競爭激烈生產屬性經濟屬性商業(yè)屬性

①多品種、小批量每種精細化工產品均具有其特定功能和專用性質，生產的針對性很強，以滿足社會的不同需要，因此它們不可能象基本化工產品那樣大批量生產。②綜合生產流程和多功能生產裝置雖然精細化學品品種繁多，但是從合成角度看，其合成單元不外乎十幾個，后處理設備也具有相近之處。尤其是一些同系列產品，其合成設備有很多相似之處。因此許多工廠廣泛采用多品種綜合生產裝置（多功能生產裝置），一套生產裝置可生產多種產品（或經過簡單調整組合即可生產不同產品），以適應精細化工產品多品種、小批量的特點。（有人稱之為模塊式、積木式）。如聚醚裝置，可生產非離子表面活性劑、破乳劑、泡沫塑料等。

③高技術密集度精細化工是綜合性強的技術密集型工業(yè)，生產流程長。不僅要考慮化學合成、分離復配，還必須考慮如何使之商品化。這要求多學科、多種技術相互配合，并綜合運用。涉及的學科：化學、物理、生理、工程技術、經濟等。④大量應用復配技術（1）（精細化工產品的作用往往是）多種化學組分的綜合效應：為了滿足各種專門用途的需要，單一組分往往無法滿足其要求，必須進行多組分復配（即配方）。

（2）需要加工助劑和復合多功能添加劑：有些產品要求加工成多種劑型（粉劑、粒劑、可濕劑、乳劑、液劑等），因此需要加入加工助劑；有些產品需要多種功能，因此必須加入多種試劑復配。（3）增效、改性的需要：采用復配技術所推出的商品，具有增效、改性和擴大應用范圍等功能，其性能往往超過組成單一的產品（即所謂協(xié)同效應）。

因此，掌握復配技術是使精細化工產品具備市場競爭能力的一個極為重要的方面，但這也是我國目前精細化工發(fā)展上的一個薄弱環(huán)節(jié)。

⑤新產品開發(fā)周期長，費用高精細化工屬高技術密集型行業(yè)，因此研究開發(fā)（R&D）投資高、成功率低、時間長。⑥商品性強、市場競爭激烈精細化學品商品繁多，商品性很強，用戶對商品的選擇性很高，市場競爭非常激烈，因而應用技術和技術服務是組織精細化工生產的兩個重要環(huán)節(jié)。國外所有精細化工企業(yè)極其重視技術開發(fā)和應用技術、技術服務這些環(huán)節(jié)間的協(xié)調，反映在人員配備比例上，技術開發(fā)、生產經營（不包括工人）和產品銷售（包括技術服務）大體為2:1:3。四、精細化工發(fā)展概況精細化工發(fā)展概況－中國我國精細化工的基礎較為薄弱，與國外先進水平相比差距較大，尤其是高新技術的精細化工發(fā)展水平更低。自改革開放后，我國已把精細化工的發(fā)展列入國民經濟的戰(zhàn)略重點，并在政策和資金上予以傾斜。目前，精細化工業(yè)已成為我國化學工業(yè)中一個重要的獨立分支和新的經濟效益增長點。

我國出臺的《“十一五”化學工業(yè)科技發(fā)展綱要》又將精細化工列為“十一五”期間優(yōu)先發(fā)展的六大領域之一。目前情況：中國精細化工業(yè)生產企業(yè)約8000多家，主要分布在長江三角洲、珠江三角洲和環(huán)渤海灣地區(qū)，生產的產品品種數(shù)達30000種以上，年產量約1300多萬噸，年產值約3900億元。（1）中國精細化工行業(yè)已有相當?shù)幕A和規(guī)模：?制藥業(yè)將呈高增速發(fā)展，平均年增速為8％－13％。年銷售額已達100億美元，中國已成為世界第7大藥品生產國，預計到2010年將位居世界第5，銷售額可達150億美元?傳統(tǒng)精細化學品－染料、涂料、化學農藥、精細無機化工產品等基礎較好，生產規(guī)模較大?大部分產品已基本能滿足國內市場的需求，還有相當數(shù)量的出口。有少數(shù)產品在國際市場上也占比較重要的位置，如檸檬酸、山梨酸、糖精、香蘭素等?部分以植物資源為原料的產品處于世界前列，如甜葉菊、茶多酚、木糖醇、天然色素等（2）產業(yè)布局：?精細化工產業(yè)大部分分布在浙江、江蘇、山東、上海、天津和廣東等沿海地區(qū)?20世紀80年代后，先后在北京、濟南、無錫、杭州等地分別建立了飼料添加劑、食品添加劑、電子化學品、表面活性劑、水處理化學品、油田化學品、造紙化學品等多個研發(fā)中心?20世紀90年代中期，根據(jù)各地區(qū)化工基礎和特點，在全國建立了南通、蘇州、無錫、中山、撫順、湘潭、臺州、湖州、瀘洲、德陽、蕪湖、濱州、開封、辛集、沙市等十五個精細化學品生產基地。每個基地從事不同領域的化學品生產，發(fā)揮各自的特點和優(yōu)勢?中國石化和中國石油則集中了燃料和潤滑油添加劑、煉油和石油化工催化劑等主要精細化工產品的生產，發(fā)揮了行業(yè)優(yōu)勢

（3）主要差距及存在問題?技術水平低－僅相當于發(fā)達國家20世紀80年代末90年代初的水平，原材料消耗以及生產成本均高于國外同類產品?企業(yè)規(guī)模?。覈袛?shù)千廠家，與國外相比，規(guī)模小。如我國飼料磷酸氫鈣生產企業(yè)，多數(shù)為5000－10000噸規(guī)模。而國外多為10萬噸級以上，最大為50萬噸以上?產品品種少－如飼料添加劑，全世界有300多種，而我國不足100種；食品添加劑全世界有14000多種，而我國僅為國外的一半?產品檔次低－如合成膠粘劑，我國現(xiàn)多為脲醛膠、聚乙烯醇縮甲醛等，熱熔膠產量僅占合成膠粘劑總量的3％。我國膠粘劑產量占全世界的15％以上，而產值僅占7.3％?低水平重復建設嚴重－地方行為、企業(yè)行為、無序、缺乏規(guī)劃?環(huán)境污染嚴重－企業(yè)規(guī)模小、資金薄弱，有的又近農村，對環(huán)保不夠重視。有些因環(huán)保問題在國外不允許上的項目轉移到國內等。造成嚴重環(huán)境污染五、精細化學品現(xiàn)狀與需求預測?食品添加劑－全世界有14000多種食品添加劑，其中直接使用的有3000多種，常用的680種。銷售額約150億美元；美、歐、日約占銷售額的80％。預計今后幾年消費的增長速度為3％－5％。我國食品添加劑產量為180萬噸以上，產值約170億元。其中產量比較大的品種有：味精6.5萬噸,檸檬酸35萬噸（其中80％出口）。預計未來幾年，我國食品添加劑將以5％的速度增長。?表面活性劑－全世界有5000多個品種，表面活性劑消費量約為1250萬噸，2005年全世界表面活性劑市場需求量在1300萬噸以上。美國產量為385萬噸，我國為157.23萬噸（2002年）。據(jù)我國輕工總會預測，2005年我國合成洗滌劑產量達到400萬噸，相當于人均消費3公斤。這一數(shù)據(jù)，遠低于世界平均消費水平。六、國內精細化工的最新進展（1）中國石化－中國石化是我國生產精細化工原料和中間體以及精細化工產品的主要大型國有企業(yè)，在精細化工產品方面，尤其在煉油催化劑、油品添加劑、塑料和橡膠助劑等產品生產上占有重要地位。國內精細化工的最新進展－大型國有企業(yè)?C5石油樹脂－中國石化在C5石油樹脂的生產方面發(fā)展較快。上海石化公司建成2.5萬噸/年C5分離和綜合利用項目，上海石化與?？松梨诠竞腺Y組建金森石油樹脂公司，目前生產C5石油樹脂2.5萬噸/年，揚子石化也與伊士曼公司