我眼中的精細化工及精細化學品.doc

我眼中的精細化工及精細化學品 應(yīng)用化學 04 胡靜 摘要摘要 精細化學工業(yè) Fine Chemicals Industry 通常稱為精細化工 包括精 細化學品和專業(yè)化學品 Specialty Chemicals 兩部分 屬于高新技術(shù)行業(yè) 具有品種多 更新?lián)Q代快 產(chǎn)量小 大多以間歇方式生產(chǎn) 具有功能性或最終使 用性 許多為復配性產(chǎn)品 配方等技術(shù)決定產(chǎn)品性能 產(chǎn)品質(zhì)量要求高 商品性 強 多數(shù)以商品名銷售 技術(shù)密集高 要求不斷進行新產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用技 術(shù)的研究 重視技術(shù)服務(wù) 設(shè)備投資較小 附加價值率高等特點 由于精細化工 產(chǎn)品的范圍十分廣泛 目前還很難明確專業(yè)的學科領(lǐng)域 但從研制 生產(chǎn) 應(yīng)用 三方面考慮 精細化工的基礎(chǔ)是應(yīng)用化學 即把無機化學 有機化學 分析化學 物理化學 高分子化學等化學基礎(chǔ)知識用于精細化工產(chǎn)品的工業(yè)過程 近二十年 來 由于社會生產(chǎn)水平和生活水平的提高 化學工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化以及高新技 術(shù)的要求 精細化程度已經(jīng)成為衡量一個國家化學工業(yè)水平的尺度 并已有將生 產(chǎn)精細化工產(chǎn)品的工業(yè)單獨作為一個部門從化學工業(yè)中劃分出來的傾向 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 精細化工 精細化學品 綠色 現(xiàn)狀 發(fā)展 趨勢 一 一 精細化學品精細化學品 所謂精細化工產(chǎn)品 即精細化學品 是指那些具有特定的應(yīng)用功能 技術(shù)密集 商品性強 產(chǎn)品附加值較高的化工產(chǎn)品 我國近年來對精細化工產(chǎn) 品的開發(fā)很重視 1986 年首先由原化工部提出了一種暫行分類方法 包括 11 個產(chǎn)品類別 見表 1 2 這種分類主要考慮了化工部所屬精細化工行業(yè)的情況 因此并未包含精細化工的全部內(nèi)容 例如 醫(yī)藥制劑 酶 精細陶瓷等就未包 括在內(nèi) 隨著我國精細化工的發(fā)展 今后可能會不斷地補充和修改 表一 1986 年原化工部對精細化學品分類 1 農(nóng)藥2 染料3 食品和飼料添加 劑 4 顏料 5 試劑和高純物6 粘合劑7 催化劑和各種助 劑 8 涂料 包括油漆 和油墨 9 化學藥品和日用 化學品 10 信息化學品 包 括感光材料 磁性材 料等 11 功能高分子材料 包括功能膜 偏光 材料等 精細化學品的品種繁多 有無機化合物 有機化合物 聚合物以及它們 的復合物 生產(chǎn)技術(shù)上所具有的共同特點是 品種多 更新快 需要不斷進行產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用開發(fā) 所以研究 開發(fā)費用很大 如醫(yī)藥的研究經(jīng)費 常占藥品銷售額的 8 10 這就導致 技術(shù)壟斷性強 銷售利潤率高 產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 對原產(chǎn)品要求純度高 復配以后不僅要保證物化指標 而且更注意使用性能 經(jīng)常需要配備多種檢測手段進行各種使用試驗 這些試 驗的周期長 裝備復雜 不少試驗項目涉及人體安全和環(huán)境影響 因此 對精 細化工產(chǎn)品管理的法規(guī) 標準較多 如藥典 見 中華人民共和國藥典 英國藥典 農(nóng)藥管理法規(guī) 等 對于不符合規(guī)定的產(chǎn)品 往往國家限令 其改進 以達到規(guī)定指標或禁止生產(chǎn) 精細化工生產(chǎn)過程與一般化工生產(chǎn)不同 它的生產(chǎn)全過程 不僅包括化 學合成 或從天然物質(zhì)中分離 提取 而且還包括劑型加工和商品化 由兩 個部分組成 其中化學合成過程 多從基本化工原料出發(fā) 制成中間體 再制 成醫(yī)藥 染料 農(nóng)藥 有機顏料 表面活性劑 香料等各種精細化學品 劑型 加工和商品化過程對于各種產(chǎn)品來說是配方和制成商品的工藝 它們的加工技 術(shù)均屬于大體類似的 單元操作 大多以間歇方式小批量生產(chǎn) 雖然生產(chǎn)流程較長 但規(guī)模小 單元設(shè)備 投資費用低 需要精密的工程技術(shù) 產(chǎn)品的商品性強 用戶競爭激烈 研究和生產(chǎn)單位要具有全面的應(yīng)用技 術(shù) 為用戶提供技術(shù)服務(wù) 世界精細化學工業(yè)最發(fā)達的要推 美國 聯(lián)邦德國和日本 其產(chǎn)品產(chǎn)量分 別居于世界第一 二 三位 最近幾年國內(nèi)精細化工行業(yè)都在關(guān)注一個問題 21 世紀精細化工的發(fā)展 趨勢 自從 20 世紀 90 年代后期以來 我國決定加大在 能源 信息 生物 材料等高新技術(shù)領(lǐng)域的投資力度 化工作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)沒有被列入國家優(yōu)先發(fā) 展的行列 而被有的人歸于 夕陽工業(yè) 但事實并非如此 特別是我們精細化 工 由于它在國民經(jīng)濟中的特殊地位 由于它和能源 信息 生物化工以及材 料學科之間的緊密聯(lián)系 它在我國現(xiàn)代化建設(shè)中的作用將愈來愈重要 而成為 不可替代 不可或缺的關(guān)鍵一環(huán) 二 世界精細化工總體發(fā)展態(tài)勢二 世界精細化工總體發(fā)展態(tài)勢 綜觀近20 多年來世界化工發(fā)展歷程 各國 尤其是美國 歐洲 日本等化 學工業(yè)發(fā)達國家及其著名的跨國化工公司 都十分重視發(fā)展精細化工 把精細化 工作為調(diào)整化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 提高產(chǎn)品附加值 增強國際競爭力的有效舉措 世界 精細化工呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢 產(chǎn)業(yè)集中度進一步提高 進入21 世紀 世界精細 化工發(fā)展的顯著特征是 產(chǎn)業(yè)集群化 工藝清潔化 節(jié)能化 產(chǎn)品多樣化 專用 化 高性能化 1 精細化學品銷售收入快速增長 精細化率不斷提高 上世紀九十年代以來 由于高度發(fā)達的石油化工向深加工發(fā)展和高新技術(shù)的 蓬勃興起 世界精細化工得到前所未有的快速發(fā)展 其增長速度明顯高于整個化 學工業(yè)的發(fā)展 近幾年 全世界化工產(chǎn)品年總銷售額約為1 5 萬億美元 其中精 細化學品和專用化學品約為3800 億美元 年均增長率在5 6 高于化學工業(yè) 2 3個百分點 預(yù)計至2010 年 全球精細化學品市場仍將以6 的年均速度增長 2008 年 世界精細化學品市場規(guī)模將達到4500 億美元 目前 世界精細化學品 品種已超過10 萬種 精細化率是衡量一個國家和地區(qū)化學工業(yè)技術(shù)水平的重要標志 美國 西歐 和日本等化學工業(yè)發(fā)達國家 其精細化工也最為發(fā)達 代表了當今世界精細化 工的發(fā)展水平 目前 這些國家的精細化率已達到60 70 近幾年 美國精細 化學品年銷售額約為1250 億美元 居世界首位 歐洲約為1000 億美元 日本約 為600 億美元 名列第三 三者合計約占世界總銷售額的75 以上 2 加強技術(shù)創(chuàng)新 調(diào)整和優(yōu)化精細化工產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 加強技術(shù)創(chuàng)新 調(diào)整和優(yōu)化精細化工產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 重點開發(fā)高性能化 專用化 綠 色化產(chǎn)品 已成為當前世界精細化工發(fā)展的重要特征 也是今后世界精細化工發(fā) 展的重點方向 以精細化工發(fā)達的日本為例 技術(shù)創(chuàng)新對精細化學品的發(fā)展起到至關(guān)重要的 作用 過去10年中 日本合成染料和傳統(tǒng)精細化學品市場縮減了一半 取而代之 的是大量開發(fā)功能性 綠色化等高端精細化學品 從而大大提升了精細化工的產(chǎn) 業(yè)能級和經(jīng)濟效益 例如 重點開發(fā)用于半導體和平板顯示器等電子領(lǐng)域的功能性精細化學品 使日本在信息記錄和顯示材料等高端產(chǎn)品領(lǐng)域建立了主導地位 在催化劑方面 隨著環(huán)保法規(guī)日趨嚴格 為適應(yīng)無硫汽油等環(huán)境友好燃料的需要 日本積極開發(fā) 新型環(huán)保型催化劑 目前超深脫硫催化劑等高性能催化劑在日本催化劑工業(yè)中已占有相當高的份 額 脫硫能力從低于 50 g g 提高至低于 10 g g 由此也促進了催化劑工業(yè) 的整體發(fā)展 2004 年日本用于深度脫硫等加氫工藝的煉油催化劑產(chǎn)量比上年同期 增長了近 60 銷售額增長了 43 與此同時 用于石油化學品和汽車尾氣凈化 的催化劑銷售額也以兩位數(shù)的速度增長 已占催化劑市場半壁江山 日本催化劑 生產(chǎn)和銷售去年分別增長了 7 和 5 打破了近六年來的記錄 3 聯(lián)合兼并重組 增強核心競爭力 許多知名的公司通過兼并 收購或重組 調(diào)整經(jīng)營結(jié)構(gòu) 退出沒有競爭力的 行業(yè) 發(fā)揮自己的專長和優(yōu)勢 加大對有競爭力行業(yè)的投入 重點發(fā)展具有優(yōu)勢 的精細化學品 以鞏固和擴大市場份額 提高經(jīng)濟效益和國際競爭力 例如 2005年7月 世界著名橡膠助劑生產(chǎn)商 美國康普頓公司花20億美 元收購了大湖化學公司后成立名為 科聚亞 公司 成為繼魯姆哈斯和安格公司 后的美國第三大精細化工公司和全球最大的塑料添加劑生產(chǎn)商 新公司的產(chǎn)品包 括了塑料添加劑 石化添加劑 阻燃劑 有機金屬 聚氨酯 泳池及溫泉維護產(chǎn) 品及農(nóng)業(yè)化學品 在高價值產(chǎn)品的市場上具有領(lǐng)導地位 其精細化工的年銷售額 可達到37億美元 三 我國精細化工發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢三 我國精細化工發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 近十多年來 我國十分重視精細化工的發(fā)展 把精細化工 特別是新領(lǐng)域精 細化工作為化學工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略重點之一和新材料的重要組成部分 列入多項國 家計劃中 從政策和資金上予以重點支持 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(jīng)濟效益增長點 我國近期出臺的 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(lǐng)域之一 并將功能涂料及水性涂料 染料新品 種及其產(chǎn)業(yè)化技術(shù) 重要化工中間體綠色合成技術(shù)及新品種 電子化學品 高性 能水處理化學品 造紙化學品 油田化學品 功能型食品添加劑 高性能環(huán)保型 阻燃劑 表面活性劑 高性能橡塑助劑等列為 十一五 精細化工技術(shù)開發(fā)和產(chǎn) 業(yè)化的重點 可以預(yù)見 隨著我國石油化工的蓬勃發(fā)展和化學工業(yè)由粗放型向精 細化方向發(fā)展 以及高新技術(shù)的廣泛應(yīng)用 我國精細化工自主創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)技 術(shù)能級將得到顯著提高 成為世界精細化學品生產(chǎn)和消費大國 1 精細化工取得長足進步 部分產(chǎn)品居世界領(lǐng)先地位 我國精細化工的快速發(fā)展 不僅基本滿足了國民經(jīng)濟發(fā)展的需要 而且部分 精細化工產(chǎn)品 還具有一定的國際競爭能力 成為世界上重要的精細化工原料及 中間體的加工地與出口地 精細化工產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用到國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域和 人民日常生活中 統(tǒng)計表明 目前我國精細化工門類已達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 2004年 我國精細化工率已上升到45 近年來 我國的染料產(chǎn)量已躍居世界首位 2004年 染料產(chǎn)量達到了59 83萬噸 約占世界染料產(chǎn)量的60 目前已能生產(chǎn)的品種超過1200個 其中常年生產(chǎn)的品 種約700個 我國不僅是世界第一染料生產(chǎn)大國 而且是世界第一染料出口大國 染料出口量居世界第一 約占世界染料貿(mào)易量的25 已成為世界染料生產(chǎn) 貿(mào) 易的中心 在世界染料市場占有顯著地位 2004年出口量達到22 66萬噸 涂料 產(chǎn)量2004年達到298萬噸 比2000年凈增104萬噸 成為世界第二大涂料生產(chǎn)國 農(nóng)藥產(chǎn)量居世界第二位 檸檬酸的年出口量已接近40萬噸 約占全球總消費量的 三分之一 維生素C的出口量已突破5萬噸 占全球總消費量的50 以上 目前 新領(lǐng)域精細化工已初具規(guī)模 目前中國已建成新領(lǐng)域或精細化工技術(shù) 開發(fā)中心10個 生產(chǎn)新領(lǐng)域精細化工的企業(yè)近6500個 年生產(chǎn)能力1700多萬t a 產(chǎn) 品品種多個 年產(chǎn)值1500多億美元 表二 中國新領(lǐng)域精細化工各門類現(xiàn)狀 序號門類企業(yè)數(shù) 個生產(chǎn)能力 萬t a 產(chǎn)品品種數(shù) 個產(chǎn)值 億元 a 1 飼料添加劑 1000200177144 2 食品添加劑 15002401700300 3 表面活性劑 6001051857149 4 氣霧劑 4001 941000250 5 造紙化學品 1008040070 6 油田化學品 450120105022 7 膠黏劑 18004003500250 8 生物化工 300290532220 9 電子化學品 130212006 10 皮革化學品 2102322011 11 總計 64901461 94116361422 2 建設(shè)精細化工園區(qū) 推進產(chǎn)業(yè)集聚 近幾年 許多省市都把建設(shè)精細化工園區(qū) 作為調(diào)整地方化工產(chǎn)業(yè)布局 提 升產(chǎn)業(yè) 發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè) 推進集聚的重要舉措 據(jù)報道 目前全國已建和在建 的精細化工園區(qū)至少有15個 例如 浙江上虞精細化工園區(qū)規(guī)劃總面積20平方公里 自1999年1月正式啟 動以來 共引進來自10個國家 地區(qū)和10個省市的項目80多個 資金逾25億元 到2004年9月已經(jīng)有140余家精細化工企業(yè)入駐 其中年銷售收入在500萬以上的 規(guī)模企業(yè)有53家 并形成了以染料 顏料 生物醫(yī)藥及中間體和專用化學品為主 要門類的精細化工產(chǎn)業(yè) 2003年上虞精細化工產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)銷售收入119 5億元 利 稅22 6億元 出口創(chuàng)匯1 75億元 基地提出了6年后培育20家高新技術(shù)企業(yè) 實 現(xiàn)技工貿(mào)收入300億元的目標 該園區(qū)已被科技部認定為國家火炬計劃上虞精細 化工特色產(chǎn)業(yè)基地 3 跨國公司加速來華投資 有力推動精細化工發(fā)展 跨入21世紀以來 隨著經(jīng)濟全球化趨勢快速發(fā)展 以及我國民經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)步 快速發(fā)展對精細化學品和特種化學品強大市場需求 吸引了諸多世界著名跨國公 司紛紛來我國投資精細化工行業(yè) 投資領(lǐng)域涉及精細化工原料和中間體 催化劑 油品添加劑 塑料和橡膠助劑 紡織 皮革化學品 電子化學品 涂料和膠粘劑 發(fā)泡劑和制冷劑替代品 食品和飼料添加劑以及醫(yī)藥等 從而有力地推動我國精 細化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 例如 世界著名的精細化學品生產(chǎn)商 德國第3大化學品公司德固賽公司看 好中國專用化學品市場 1998年以來 德 固 賽公司已在我國南京 廣州 上海 青島 天津和北京等11個地區(qū)建有18家生產(chǎn)廠 2004年實現(xiàn)營業(yè)額達到3億歐元 為了擴大中國市場 并成為中國特種化工領(lǐng)域的領(lǐng)跑者 德 固 賽去年在上海成 立了研發(fā)中心 為中國乃至亞洲市場研發(fā)專用產(chǎn)品 四 我對精細化工的認知四 我對精細化工的認知 當今社會人們的生活水平越來越高 生活需求與日俱增 由原先的生活必需 品增加到現(xiàn)在許多的高檔消費品 日常生活中 我了解最深的精細化學產(chǎn)品當屬 日用化學品 各種用品講求高效率 高質(zhì)量 低價位 單就化妝品一項 其品種 數(shù)量就夠琳瑯滿目 百花爭妍了 美容 護膚 染發(fā) 祛臭 防曬 生發(fā) 面膜 霜劑 粉劑 膏劑 面油 手油 早用品 晚用品 日用品等舉不勝舉 個人衛(wèi) 生用品也是爭奇斗艷 過去的洗滌品只有肥皂 洗衣粉等幾種 現(xiàn)在就很多了 如家用清洗劑中有 餐具洗潔凈 油煙機及廚具清洗劑 玻璃擦凈劑 地毯清 洗劑等等 還有冰箱用 衛(wèi)生間用 鞋用等除臭劑 家用空氣清新劑等 各種用 途的表面活性劑更是精細化工行業(yè)最重要 最廣泛的物質(zhì) 各種香料 香精 食 品添加劑 皮革工業(yè) 造紙工業(yè) 紡織印染工業(yè)的各種助劑就更是不勝枚舉了 總之 輕工業(yè)和人們的生活用品就是精細化工的一個很大的市場 另外 精細化工業(yè)的發(fā)展過程中給人們的生活帶來了很大的方便 但是也對 環(huán)境造成了污染 正如無污染 無公害的食品被稱為 綠色食品 無氟電冰箱 被稱為 綠色電冰箱 一樣 綠色精細化工指的是對環(huán)境無公害的低污染或者無 污染精細化學品工業(yè) 故又可以稱為清潔精細化工 環(huán)境無害或環(huán)境友好精細化 工 1 我所了解到綠色精細化工的措施 采用的生產(chǎn)工藝無污染 1 綠色精細化工所采用的生產(chǎn)工藝先進 能耗低 原料轉(zhuǎn)化率高 過程選擇性 好 使用的生產(chǎn)原料來源廣泛并且無毒無害 物料的回收利用率和循環(huán)利用率高 或者采用閉路循環(huán)生產(chǎn)技術(shù) 使所有的原料 副產(chǎn)物乃至 三廢 都全部得以綜 合利用 不因排放到環(huán)境中而對環(huán)境造成污染 采用的原料無污染 2 盡量采用可以再生的原料 并且在原料的生產(chǎn)或者開采過程中不污染環(huán)境 采用的生產(chǎn)設(shè)備無污染 3 綠色精細化工所采用的生產(chǎn)設(shè)備密封性能好 不存在 跑 冒 滴 漏 現(xiàn) 象 安全性能優(yōu)良 生產(chǎn)的產(chǎn)品無污染 4 綠色精細化工產(chǎn)品及其包裝不對環(huán)境造成污染 產(chǎn)品在消費中和消費后不對 人類健康和生態(tài)環(huán)境造成威脅 2 綠色精細化工是精細化工行業(yè)的發(fā)展方向 第二次世界大戰(zhàn)以來 世界化學工業(yè)向著 精細化 專用化 方向發(fā)展 精 細化工產(chǎn)品能夠滿足人們對其特殊性能的要求 并且產(chǎn)品的技術(shù)含量和附加值高 因而受到普遍重視 發(fā)展很快 目前 發(fā)達國家化學工業(yè)的精細化率 精細化工 產(chǎn)值占化學工業(yè)總產(chǎn)值的百分比 已經(jīng)達到 70 80 以上 從根本上講 降低精細化學品工業(yè)對環(huán)境的污染 走 先生產(chǎn) 后治理 的 老路是行不通的 關(guān)鍵在于發(fā)展綠色精細化工 即開發(fā)化工新產(chǎn)品 新技術(shù) 新 工藝和新設(shè)備 實現(xiàn)精細化工的綠色化 綠色精細化工不僅能減少污染 實現(xiàn)化 學工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展 還能降低能耗和物耗 從而降低生產(chǎn)成本 提高經(jīng)濟效益 目前 已經(jīng)有人提出了 原子經(jīng)濟性