第2章-精細化工工藝學(xué)基礎(chǔ)及技術(shù)開發(fā)

1、精細化工工藝學(xué) Fine Chemical Technology,第二章 精細化工工藝學(xué)基礎(chǔ) 及技術(shù)開發(fā),Company Name,2,第二章 精細化工工藝學(xué)基礎(chǔ)及技術(shù)開發(fā),2.1 精細化工的生產(chǎn)特性,2.2 精細化工工藝學(xué)基礎(chǔ),2.3 精細化工過程開發(fā)的一般步驟,2.4 精細化工的技術(shù)開發(fā),Company Name,3,2.1 精細化工的生產(chǎn)特性,1多品種,精細化工的生產(chǎn)特性,3技術(shù)密集 度高,精細化學(xué)品的生產(chǎn)全過程，由化學(xué)合成、劑型加工、商品化三個生產(chǎn)部分組成，精細化工的綜合生產(chǎn)特性主要表現(xiàn)為以下幾點。,2多種多樣的 生產(chǎn)裝置和 生產(chǎn)流程,4商品性強,Company Name,4,2.1

2、精細化工的生產(chǎn)特性,1多品種,國際上精細化工發(fā)展的總趨勢是：不斷地開發(fā)新品種、新劑型和提高新品種的創(chuàng)新能力。 因此，多品種不僅是精細化工生產(chǎn)的一個特征，也是評價精細化工綜合水平的一個重要標志。 目前世界上約有8萬種化工產(chǎn)品，其中精細化工產(chǎn)品約5萬種。,Company Name,5,2.1 精細化工的生產(chǎn)特性,2多種多樣的生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)流程,精細化工的多品種、小批量，反映在生產(chǎn)上表現(xiàn)為經(jīng)常更換和更新品種，可以考慮建立多功能的生產(chǎn)裝置和多品種的綜合生產(chǎn)流程，即一套流程裝置可以經(jīng)常改變產(chǎn)品的品種和牌號，有相當大的適應(yīng)性，這就可以充分利用設(shè)備和裝置的潛力，大大提高經(jīng)濟效益。,Company Name,

3、6,2.1 精細化工的生產(chǎn)特性,3技術(shù)密集度高,精細化學(xué)品是以商品的綜合功能出現(xiàn)的，這就需要在化學(xué)合成中篩選不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)，在劑型生產(chǎn)中充分發(fā)揮精細化學(xué)品自身功能與其他配合物質(zhì)的協(xié)同作用。從制劑到商品化又有一復(fù)配過程，其中內(nèi)在和外在的多種因素既相互聯(lián)系又相互制約，這就造成精細化學(xué)品的生產(chǎn)必然是高度技術(shù)密集型的。其次，精細化學(xué)品技術(shù)開發(fā)成功率低，時間長，費用高是精細化學(xué)品生產(chǎn)高技術(shù)密集的另一個因素，其結(jié)果必然導(dǎo)致技術(shù)壟斷性強，銷售利潤率高。,Company Name,7,2.1 精細化工的生產(chǎn)特性,4商品性強 精細化學(xué)品商品繁多，已由通用型向?qū)Ｓ眯桶l(fā)展，商品性強，用戶對商品選擇性很高，市場競爭十

4、分激烈。因而應(yīng)用技術(shù)和技術(shù)服務(wù)是組織精細化工生產(chǎn)的兩個重要環(huán)節(jié)。,Company Name,8,2.2 精細化工工藝學(xué)基礎(chǔ)2.2.1概述,精細化工工藝學(xué)主要包括以下內(nèi)容： 對具體產(chǎn)品，選擇和確定在技術(shù)上和經(jīng)濟上最合理的合成路線和工藝路線； 對單元反應(yīng)，確定最佳工藝條件，合成技術(shù)和完成反應(yīng)的方法，以得到高質(zhì)量、高產(chǎn)率的產(chǎn)品，以及了解該產(chǎn)品的主要應(yīng)用及發(fā)展動向。,Company Name,9,2.2.1概述,所謂合成路線，指的是選用什么原料，經(jīng)由哪幾步單元反應(yīng)來制備目的產(chǎn)品。,Company Name,10,所謂工藝路線，指的是對原料的預(yù)處理（提純、粉碎、干燥、熔化、溶解、蒸發(fā)、汽化、加熱、冷卻等

5、）和反應(yīng)物的后處理（蒸餾、精餾、吸收、吸附、萃取、結(jié)晶、冷凝、過濾、干燥等）應(yīng)采用哪些化工過程（單元操作），采用什么設(shè)備和什么生產(chǎn)流程等。,Company Name,11,2.2.1概述,所謂反應(yīng)條件，指的是反應(yīng)物的摩爾比，主要反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)過程的溫度、時間和壓力以及反應(yīng)劑、輔助反應(yīng)劑、催化劑和溶劑的使用和選擇等。,Company Name,12,所謂合成技術(shù)，主要指的是非均相接觸催化、相轉(zhuǎn)移催化、均相絡(luò)合催化、光有機合成和電解有機合成以及酶催化等，這些合成技術(shù)將在部分產(chǎn)品的制造工藝中得到應(yīng)用。 所謂完成反應(yīng)的方法，主要指的是間歇操作和連續(xù)操作的選擇，反應(yīng)器的選擇和設(shè)計。,

6、Company Name,13,2.2.2. 化學(xué)反應(yīng)的計量學(xué),1.反應(yīng)物的摩爾比 反應(yīng)物的摩爾比指的是加入反應(yīng)器中的幾種反應(yīng)物之間的物質(zhì)的量之比。 這個摩爾比可以和化學(xué)反應(yīng)式中的物質(zhì)的量之比相同，即相當于化學(xué)計量比。但對于大多數(shù)有機反應(yīng)來說，投入的各反應(yīng)物之間的摩爾比并不等于化學(xué)計量比。這時摩爾比通常以主反應(yīng)物為基準來表示。,Company Name,14,2.2.2. 化學(xué)反應(yīng)的計量學(xué),例如：,化學(xué)計量比 1 1 2 物質(zhì)的量 5.00 5.105.25 1520 摩爾比 1 1.021.05 34,(2-1),Company Name,15,2.2.2. 化學(xué)反應(yīng)的計量學(xué),2. 限制反應(yīng)

7、物和過量反應(yīng)物 化學(xué)反應(yīng)物不按化學(xué)計量比投料時，其中以最小化學(xué)計量數(shù)存在的反應(yīng)物叫作“限制反應(yīng)物”，而某種反應(yīng)物的量超過“限制反應(yīng)物”完全反應(yīng)的理論量，則該反應(yīng)物稱為“過量反應(yīng)物”。 在式（2-1）中，NaNO2和HCl的投料摩爾比都超過了化學(xué)計量比，稱作“過量反應(yīng)物”，而苯胺則稱作“限制反應(yīng)物”。,Company Name,16,2.2.2. 化學(xué)反應(yīng)的計量學(xué),3 過量百分數(shù) 過量反應(yīng)物超過限制反應(yīng)物所需要理論量的部分占所需理論量的百分數(shù)稱作“過量百分數(shù)”。若以ne表示過量反應(yīng)物的物質(zhì)的量，nt表示它使限制反應(yīng)物完全反應(yīng)所需要的理論物質(zhì)的量（摩爾量），則過量百分數(shù)為： （2-2）,Compa

8、ny Name,17,2.2.2. 化學(xué)反應(yīng)的計量學(xué),例如，上述苯胺重氮化時，亞硝酸鈉的過量百分數(shù)是25，鹽酸的過量百分數(shù)是50100。,Company Name,18,2.2.2. 化學(xué)反應(yīng)的計量學(xué),4 轉(zhuǎn)化率 某一反應(yīng)物A反應(yīng)掉的量 占其向反應(yīng)器中輸入量 的百分數(shù)稱作反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率XA。 （2-3） 上式中 表示A從反應(yīng)器中輸出的量，均以物質(zhì)的量表示。 一個化學(xué)反應(yīng)，以不同的反應(yīng)物為基準進行計算時，可得出不同的轉(zhuǎn)化率。在計算時應(yīng)標明是某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。如沒有指明，通常指的是主要反應(yīng)物或限制反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。,Company Name,19,2.2.2. 化學(xué)反應(yīng)的計量學(xué),5 選擇性 是指某

9、一反應(yīng)物轉(zhuǎn)變成目的產(chǎn)物，其理論消耗的摩爾數(shù)占該反應(yīng)物在反應(yīng)中實際消耗掉的總摩爾數(shù)的百分數(shù)。 某一反應(yīng)物A轉(zhuǎn)變?yōu)槟康漠a(chǎn)物P時，A和P的化學(xué)計量系數(shù)是a/p，設(shè)A輸入和輸出反應(yīng)器的物質(zhì)的量為 ，實際生成目的產(chǎn)物的物質(zhì)的量為np，理論上應(yīng)消耗的A 的物質(zhì)的量為 。則由A生成P的選擇性S為： （2-4）,Company Name,20,2.2.2. 化學(xué)反應(yīng)的計量學(xué),6 理論收率 當輸入反應(yīng)物A的物質(zhì)的量為 時，實際上得到的目的產(chǎn)物P的物質(zhì)的量np占理論應(yīng)得到的產(chǎn)物P的物質(zhì)的量 的百分數(shù)稱為理論收率Yp。 （2-5）,Company Name,21,轉(zhuǎn)化率(X)、選擇性(S)和理論收率(Y)三者之間的

10、關(guān)系： Y=SX （2-6）,Company Name,22,2.2.2. 化學(xué)反應(yīng)的計量學(xué),例如，100mol苯胺在用濃硫酸進行溶劑烘培磺化時，反應(yīng) 物中含89mol對氨基苯磺酸，2mol未反應(yīng)的苯胺，另外還 有一定數(shù)量的焦油物等副產(chǎn)物。則 生成對氨基苯磺酸的選擇性S和理論收率Y：,Company Name,23,2.2.2. 化學(xué)反應(yīng)的計量學(xué),7 質(zhì)量收率 理論收率一般用于計算某一步反應(yīng)的收率。但是在工業(yè)生產(chǎn)中，為了計算反應(yīng)物經(jīng)過預(yù)處理、化學(xué)反應(yīng)和后處理之后所得目的產(chǎn)物的總收率，還常常采用質(zhì)量收率Y質(zhì)，它是目的產(chǎn)物的質(zhì)量占某一輸入反應(yīng)物質(zhì)量的百分數(shù)： （2-7）,Company Name,

11、24,2.2.2. 化學(xué)反應(yīng)的計量學(xué),例如，100kg工業(yè)苯胺（純度99，相對分子質(zhì)量93），經(jīng) 烘焙磺化和分離精制后得到217kg對氨基苯磺酸鈉（純度 97，相對分子質(zhì)量231.2），則按苯胺計，對氨基苯磺 酸鈉的理論收率: 對氨基苯磺酸鈉的質(zhì)量收率: 在這里，質(zhì)量收率大于100，是因為目的產(chǎn)物的相對分子 質(zhì)量比反應(yīng)物的相對分子質(zhì)量大。,Company Name,25,2.2.2. 化學(xué)反應(yīng)的計量學(xué),8 原料消耗定額 原料消耗定額指每生產(chǎn)1t產(chǎn)品需要消耗多少噸（或千克）各種原料。 對于主要反應(yīng)物來說，它實際上就是質(zhì)量收率的倒數(shù)。在上例中，每生產(chǎn)一噸對氨基苯磺酸鈉，苯胺的消耗定額是： 100/

12、217=0.461t=461kg,Company Name,26,2.2.2. 化學(xué)反應(yīng)的計量學(xué),9 單程轉(zhuǎn)化率和總轉(zhuǎn)化率 在有些生產(chǎn)過程中，主要反應(yīng)物每次通過反應(yīng)器后的轉(zhuǎn)化率并不太高，有時甚至很低，但是未反應(yīng)的主要反應(yīng)物大部分可以通過分離回收循環(huán)使用，這時要將轉(zhuǎn)化率分為單程轉(zhuǎn)化率X單和總轉(zhuǎn)化率X總兩項。設(shè) 和 表示反應(yīng)物A輸入和輸出反應(yīng)器的物質(zhì)的量， 和 表示反應(yīng)物A輸入和輸出全系統(tǒng)的物質(zhì)的量，則：,n,n,Company Name,27,2.2.2. 化學(xué)反應(yīng)的計量學(xué),例如，在苯的一氯化制氯苯時，為了減少二氯苯的生成量，每100mol苯用40mol氯氣，反應(yīng)產(chǎn)物中含38mol氯苯，1mol

13、二氯苯，還有61mol未反應(yīng)的苯，經(jīng)分離后可回收60mol苯，損失1mol苯，如下所示。,Company Name,28,2.2.2. 化學(xué)反應(yīng)的計量學(xué),Company Name,29,2.2.3配方研究的重要性及配方設(shè)計原理,一、配方研究的重要性(配方formula) 有機合成過程中，原料配比、溶劑、催化劑及其用量、加料順序、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間等很多因素都會影響到產(chǎn)物的收率和質(zhì)量。為了能夠確定每個影響因素的最佳值，而又盡量減少所做實驗的次數(shù)，往往需要進行方案優(yōu)化設(shè)計。 配方研究在化學(xué)工業(yè)中，特別是對精細化工產(chǎn)品的開發(fā)極為重要。其原因在于很少有一種單一的化學(xué)品能完全符合某一項特定的最終用途。,

14、Company Name,30,配方本身確有一定的科學(xué)性，但很大程度上也依賴于經(jīng)驗的積累。一個優(yōu)秀的配方研究員，不僅要有科學(xué)理論知識作背景，同時還必須對各種化學(xué)品的性能有豐富的知識；此外，還要有一定的經(jīng)驗以及直覺。,Company Name,31,2.2.3配方研究的重要性及配方設(shè)計原理,二、配方設(shè)計原理 1、配方設(shè)計研究的原則 配方研究和設(shè)計的基本原則是：從產(chǎn)品設(shè)計的 用途出發(fā)，在要求產(chǎn)品配方的全面性能指標均 應(yīng)達到規(guī)定標準的前提下，使得產(chǎn)品配方的綜 合性能（特別是主要性能）指標達到最優(yōu)化。,Company Name,32,2、配方優(yōu)化設(shè)計方法 配方的優(yōu)化設(shè)計系指主要性能優(yōu)化，其他性能全 面

15、滿足要求的配方設(shè)計。 其設(shè)計過程是：首先將產(chǎn)品主要性能作為設(shè)計的 目標函數(shù)進行配方設(shè)計；然后將參與反應(yīng)的主要 組分按照反應(yīng)機理的計量關(guān)系選擇，其他組分則 按照其互相作用原則進行選擇，用主要性能指標 作為評價標準，進行配方試驗、性能測試，以確 定其優(yōu)化配方。,Company Name,33,2.2.3配方研究的重要性及配方設(shè)計原理,常用的配方優(yōu)化設(shè)計方法有: 單因素優(yōu)選法 多因素、多水平試驗設(shè)計法 （包括全面試驗法、正交試驗法、均勻設(shè)計法等） 計算機輔助配方設(shè)計等,Company Name,34,2.2.3配方研究的重要性及配方設(shè)計原理,1）單因素優(yōu)選法 單因素優(yōu)選法是指在n個影響因素的體系中，

16、固 定n-1個因素，逐步改變某一個因素的水平（各因 素的不同狀態(tài)），并根據(jù)指標評定該因素的最優(yōu)水 平；然后，依次求取體系中各因素的最優(yōu)水平，最 后將各因素的最優(yōu)水平組合成最佳條件。 運用時，應(yīng)按因素對指標的敏感程度，逐次優(yōu)選。 常用的單因素優(yōu)選法中，有適于求極值的黃金 分割法（即0.618法）、分數(shù)法、適于選合格點 問題的對分法及拋物線法等。,例：黃金分割法 黃金分割法來源于平面幾何上的黃金分割，其分割比例值W是 W2+W-10方程的一個解。 W0.618 033 988 7， 近似于0.618。假定試驗范圍從a到b： 第一次試驗選點就選在ab總長度的0.618的地方x1， (以a為起點計算)

17、， 第二次選點在x1的對稱點x2， 然后比較試驗結(jié)果 及 ，看哪一個大，如果 大，就去掉（a,x2）段，在留下的范圍（x2，b）中已 有一個試驗點，然后再用以上求對稱點的方法做下去。如果 大，則去掉（x1，b）段，同樣以求對稱點的方法做下去，一 直做到所需要的極大值為止。,ax2x1b,Company Name,36,2.2.3配方研究的重要性及配方設(shè)計原理,2）、多因素多水平試驗設(shè)計法 A、全面試驗法 全面試驗法是讓每個因素的每個水平都有配合的 機會，并且配合的次數(shù)一樣多。通常全面試驗的 次數(shù)至少是各因數(shù)水平數(shù)的乘積。 該法的優(yōu)點是可以分析出事物變化的內(nèi)在規(guī)律， 結(jié)論較精確。但由于試驗次數(shù)較

18、多，在多因素、 多水平的情況下常常是不可想象的，如5因素4 水平的試驗次數(shù)為4 =1024次，這在實際中是 很難做到的。,Company Name,37,B、正交試驗法 a基本概念 正交試驗法也叫正交試驗設(shè)計法，它是用“正交表”來安排和分析多因素試驗的一種數(shù)理統(tǒng)計方法。 這種方法的優(yōu)點是試驗次數(shù)少、效果好、方法簡單、使用方便、效率高。,Company Name,38,把準備考察的有關(guān)影響試驗指標的條件稱為因素，例如，有機合成中的原料配比、溫度、時間等。把在試驗中準備考察的各種因素的不同狀態(tài)稱為水平，例如，試驗中某組分的不同含量（或比例）、不同溫度等。為了尋求最優(yōu)化的合成條件，就需要對各種因素以

19、及各種因素的不同水平進行試驗。 正交試驗法可以告訴我們怎樣合理安排試驗，通過對試驗結(jié)果進行科學(xué)分析，從而減少試驗次數(shù)、縮短周期，并且得到理想的結(jié)果。,Company Name,39,2.2.3配方研究的重要性及配方設(shè)計原理,b正交表 （1）定義 最簡單的正交表是 ，含意為：“L”代表正 交表；L下角的數(shù)字“4”表示有4橫行，簡稱行， 即要做4次試驗；括號內(nèi)的指數(shù)“3”表示有3縱 列，簡稱列，即最多允許安排的因素是3個；括 號內(nèi)的數(shù)“2”表示表的主要部分只有兩種數(shù)字， 即因素有兩種水平1與2。 正交表的特點是其安排的試驗方法具有均衡搭配 特征。,Company Name,40,2.2.3配方研究

20、的重要性及配方設(shè)計原理,常見的正交表 等。正交表 的形式見表2.1。,表2.1,2）正交表的選擇 選擇正交表的原則，應(yīng)當是被選用的正交表的因素數(shù)與水平數(shù)等于或大于要進行試驗的因素與水平數(shù)，并且使試驗次數(shù)最少。,（3）正交表的應(yīng)用 例如，利用工業(yè)廢煙灰制磚。通過試驗尋求生產(chǎn)工藝參數(shù)達 到磚的強度（kg/c）指標，指標愈大，磚的質(zhì)量愈好。已 知影響磚的強度的因素有3個，每個因素又有3個水平，具體 如下。 A：成型水分 A1 9； A2 10； A3 11 B：碾壓時間 B1 8min；B2 10min；B3 12min C：一次碾壓料重 C1 330kg；C2 360kg； C3 400kg 需解

21、決： a）哪個因素起主要作用，哪個因素起次要作用？ b）各個因素中以哪個水平最好？ c）最優(yōu)化工藝方案？,Company Name,43,2.2.3配方研究的重要性及配方設(shè)計原理,解：這是三因素三水平的試驗，如果每一個因素同每一個水平搭配起來進行試驗，就要做3 27次試驗，試驗較多。 正交試驗法就可以解決這個問題，我們可以選用正交表 ，由于三水平不能完全與正交表對號入座，所以，只能空出一列，但該表較之其他表，試驗次數(shù)最少。,3,Company Name,44,2.2.3配方研究的重要性及配方設(shè)計原理,表2.2,表頭設(shè)計,因素,試驗號,Company Name,45,2.2.3配方研究的重要性及

22、配方設(shè)計原理,因,素,試,驗,號,表2.3 試驗計劃的制定及數(shù)據(jù)分析結(jié)果,I，為某一水平三次組合配方的三次試驗結(jié)果之和。 I/3，為三次試驗結(jié)果之和的平均值。 R為極差表示某因素水平的最大差值。,Company Name,46,2.2.3配方研究的重要性及配方設(shè)計原理,直觀分析法 又名極差分析法，主要包括三個步驟： （i）確定同一因素的不同水平對試驗指標的影響 首先計算A因素A1水平（9）在試驗方案1、2、3中 的總強度，再取平均值，得 ；同樣求出 ； 。同理求出 ， 并分別確定三因素最好水平。 （ii）極差分析，確定各因素對試驗指標的影響 最好水平與最差水平之差稱為極差，用R表示。對A因素來

23、 說，極差 - 5.3,Company Name,47,（iii）最優(yōu)工藝方案的確定 根據(jù)每個因素的各水平之間的極差值大小，確定哪個 因素是主要的。 R大時，它便是主要因素，R小時，它便是次要因素。 所以本例中的影響因素的次序為：ACB。加上第一 步所得出的各因素的最好水平，最后得出其最優(yōu)工藝 方案為：A3C3B2， 即：成型水分11，一次碾壓料重400kg，碾壓時間 為10min的方案。,Company Name,48,2.2.3配方研究的重要性及配方設(shè)計原理,C、均勻設(shè)計法 均勻設(shè)計的最大優(yōu)點是可以節(jié)省大量的試驗，即大大減少 試驗次數(shù)。如果有s個因素，每個因素的水平數(shù)為q，則全面 試驗的次

24、數(shù)至少是qs，正交設(shè)計的試驗次數(shù)為q2，而均勻 設(shè)計的試驗次數(shù)僅為q。如3因素7水平試驗，用全面試驗法 需做73 343次試驗；用正交試驗，需做7 249次試 驗；而用均勻設(shè)計則僅需做7次試驗即可。,Company Name,49, 由于均勻試驗充分利用了試驗點分布的均勻性， 所得的適宜條件雖然不一定是全面試驗中的最優(yōu)條 件，但至少也在某種程度上接近最優(yōu)條件。 均勻設(shè)計可以處理各因素有不同水平數(shù)的試驗安 排問題。還可以處理某些帶約束條件的試驗設(shè)計問 題。但平時用的最多的仍然是各因素水平數(shù)相等的 試驗安排問題。,Company Name,50,2.2.3配方研究的重要性及配方設(shè)計原理,D、計算機

25、輔助配方設(shè)計 計算機輔助配方最優(yōu)化設(shè)計原理是應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計 理論設(shè)計變量因子的水平試驗，用計算機處理實 驗數(shù)據(jù)，根據(jù)回歸分析建立變量因子指標之間的 數(shù)學(xué)關(guān)系，采用最優(yōu)化方法在配方體系中尋找最 優(yōu)解，再從全部最優(yōu)解中得到最佳配方。,Company Name,51,其主要步驟如下： 變量因子水平設(shè)計配方設(shè)計建立數(shù)學(xué)模型 配方最優(yōu)化驗證實驗最優(yōu)配方 這種以數(shù)理統(tǒng)計和最優(yōu)方法為基礎(chǔ)的計算機輔助配方設(shè)計 具有如下特點，實驗次數(shù)少，數(shù)據(jù)處理快，可求得最優(yōu)配 方、節(jié)省經(jīng)費。 但對有復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)的配方設(shè)計，最好還應(yīng)結(jié)合正交試 驗法、均勻設(shè)計法等來綜合考慮配方的最優(yōu)化設(shè)計。,Company Name,52,2.

26、2.4化工產(chǎn)品的經(jīng)濟核算,成本 最簡單的方法可把成本分為兩個部分：固定成本及可變成本，前者是指工廠不管是否開工，只要它存在一天就必須支付的，例如，行政管理人員工資，廠房及設(shè)備的折舊費，必須上交的稅金，基建投資貸款的利息，保險費等；后者則與產(chǎn)品生產(chǎn)有關(guān)，例如，工人的工資，原材料以及能源消耗等。 化工產(chǎn)品的成本分配情況隨產(chǎn)品的不同而有所不同，對精細化工產(chǎn)品來說，由于技術(shù)密集，連續(xù)化程度低，常采用間歇生產(chǎn)，因此原材料成本所占比重并不大。,Company Name,53,2.2.4化工產(chǎn)品的經(jīng)濟核算,價格 由原材料成本來確定產(chǎn)品的價格起的作用較大，但實際 的情況卻很復(fù)雜，一個企業(yè)制定價格的政策有各種影

27、響因 素，同時又與國家的制度與政策有關(guān)。 在西方國家，某一產(chǎn)品的價格基本上是自由競爭的產(chǎn)物。 我國政府對價格的制定也有一些規(guī)定，盡管各企業(yè)間有 一定的競爭，但也還有一些必須考慮的其他因素，因此， 對價格既有限制高利潤的例子，也有采用政府補貼辦法來 維持某種低利潤，甚至沒有利潤的化工產(chǎn)品的生產(chǎn)。,Company Name,54,2.3 精細化工過程開發(fā)的一般步驟,精細化工過程開發(fā)的一般步驟系指，從一個新的技術(shù)思想的提出通過實驗室試驗、中間試驗到實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)取得經(jīng)濟實效并形成一整套技術(shù)資料這一全過程。,Company Name,55,一個新過程的開發(fā)可分為三大階段： 實驗室研究階段 中間實驗階段

28、 工業(yè)化階段,Company Name,56,2.3 精細化工過程開發(fā)的一般步驟,實驗室研究階段： 它包括根據(jù)物理的化學(xué)的基本理論，或從實驗現(xiàn)象的啟發(fā)與推演，或從情報資料的分析等出發(fā)，提出一個新的技術(shù)思路，然后在實驗室進行實驗探索，明確過程的可能性和合理性，測定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，摸索工藝條件等。,Company Name,57,中間試驗階段： 由于化工過程的極端復(fù)雜性，往往不能把實驗室的研究成果直接用于生產(chǎn)中，而必須經(jīng)過中間規(guī)模的試驗考察。這一步是從實驗室過渡到生產(chǎn)的關(guān)鍵階段。,Company Name,58,工業(yè)化階段： 對開發(fā)研究人員，主要的任務(wù)是根據(jù)前兩個階段的研究結(jié)果作出工業(yè)裝置的“基礎(chǔ)設(shè)計”

29、，然后由工程設(shè)計部門進行工程和施工設(shè)計。,Company Name,59,2.3 精細化工過程開發(fā)的一般步驟,圖2-1 精細化工過程開發(fā)步驟示意,Company Name,60,用電子計算機進行化工過程的數(shù)學(xué)模擬放大，是近20年來發(fā)展的一種方法，通過在實驗室里獲得的結(jié)果以及對過程的物理化學(xué)規(guī)律的了解，就可提出一個描述過程的初級模型，然后在計算機上進行解算，經(jīng)過對模型的不斷修正，使其符合于試驗結(jié)果，就可用于放大設(shè)計。,2.3 精細化工過程開發(fā)的一般步驟,圖2-2 建立數(shù)學(xué)模型的循環(huán)框圖,Company Name,62,2.4 精細化工的技術(shù)開發(fā),1精細化工新產(chǎn)品開發(fā)程序 通常產(chǎn)品的開發(fā)程序分為以

30、下五步： 選擇研究課題 自己提、產(chǎn)品用戶提、產(chǎn)品國產(chǎn)化要求、上級機關(guān) 等。 課題的可行性分析和論證 無論課題來源是什么，都必須對課題的意義、是否 重復(fù)研究，在科學(xué)和技術(shù)上的合理性、經(jīng)濟和社會 效益等進行全面的分析。,Company Name,63,實驗研究 在對研究項目進行詳細的論證和文獻、樣品 分析后，便可制定研究方法。在實驗小試 中，通常要進行流程和生產(chǎn)方法的考察，并 尋找合適的操作條件。,2.4 精細化工的技術(shù)開發(fā),中間試驗 目的在于檢驗實驗室研究成果的實用性和工藝合理性，并 在實際應(yīng)用過程中不斷完善產(chǎn)品性能，進行中間試驗主要 目的： a獲取設(shè)計工業(yè)裝置所必需的工藝數(shù)據(jù)和化學(xué)工程數(shù)據(jù)；

31、b研究生產(chǎn)控制方法； c考慮雜質(zhì)積累對過程的影響； d考核設(shè)備的選型及材料的耐腐蝕性能； e確定實際的經(jīng)濟消耗指標； f提供少量產(chǎn)品，考核產(chǎn)品的加工和使用性能； g修正和檢驗數(shù)學(xué)模型。,Company Name,65,2.4 精細化工的技術(shù)開發(fā),性能、質(zhì)量檢測和鑒定 性能和質(zhì)量檢測一般分權(quán)威機構(gòu)檢測和用 戶試用兩個方面，即對產(chǎn)品進行評判。,Company Name,66,2.4 精細化工的技術(shù)開發(fā),2精細化工新產(chǎn)品開發(fā)的新技術(shù) 精細化工與高技術(shù)的關(guān)系 高技術(shù)與精細化工都有著密切的相互促進 發(fā)展的關(guān)系，越來越多精細化工產(chǎn)品為高 新技術(shù)服務(wù)，精細化工與高新技術(shù)領(lǐng)域息 息相關(guān)，互相滲透。,Compa

32、ny Name,67,2.4 精細化工的技術(shù)開發(fā),精細化工生產(chǎn)中的新技術(shù) 精細化工生產(chǎn)過程本身亦需越來越多高新技術(shù)， 如新催化技術(shù)、新分離技術(shù)、聚合物改性、超微 顆粒技術(shù)，分子設(shè)計技術(shù)，新加熱技術(shù)，超高 溫，超低溫技術(shù)，超高壓技術(shù)，超高真空技術(shù)， 過程模型化，控制和優(yōu)化設(shè)計技術(shù)，綠色化學(xué)清 潔生產(chǎn)工藝技術(shù)，超聲化學(xué)技術(shù)，微型化工技 術(shù)，空間化工技術(shù)，等離子化工技術(shù)，納米技 術(shù)等。,Company Name,68,2.4 精細化工的技術(shù)開發(fā),精細化工發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)過程模型化 過程模型化、控制和優(yōu)化技術(shù)已成為制約國內(nèi)精 細化工發(fā)展的瓶頸之一。主要表現(xiàn)在如下幾個方 面。 a如何依靠過程模擬、控制和優(yōu)化技術(shù)來提高行 業(yè)的工程化、規(guī)?；健踩?、平穩(wěn)、高效生 產(chǎn)、節(jié)能降耗、控制污染。,Company Name,69,b如何依靠過程模型化、控制和優(yōu)化技術(shù) 來改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高分離純度、增加分 割點、增加品種、提高加工深度。 c如何在現(xiàn)有起點低、資金薄的國情下依 靠計算機輔助設(shè)計和動態(tài)仿真、開發(fā)起點 高、投資少、周期短的產(chǎn)品來改善開發(fā)環(huán) 境，增強開發(fā)力度。,Company Name,70,2.4 精細化工的技