精細(xì)化工第一章緒論

精細(xì)化工工藝學(xué)課程基本內(nèi)容與學(xué)習(xí)方法基本內(nèi)容：本課程面向應(yīng)用化學(xué)專業(yè)、化學(xué)專業(yè)、化工專業(yè)的本?？粕?，目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用化學(xué)化工基礎(chǔ)知識的能力。讓大家了解和掌握精細(xì)化學(xué)品的基本概念和特點(diǎn)、化學(xué)結(jié)構(gòu)、合成和生產(chǎn)方法及其應(yīng)用，了解精細(xì)化學(xué)品國內(nèi)外發(fā)展的新特點(diǎn)、新動(dòng)向。重點(diǎn)在于化工工藝，包括合成路線(對加工或配方無此項(xiàng))、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(yīng)來制備目標(biāo)產(chǎn)物，要求合成路線簡單、高效、原料易得、成本低等。與精細(xì)化學(xué)品化學(xué)有重疊。00:32:523工藝路線：將合成路線或加工工藝付諸實(shí)施，包括原材料預(yù)處理、化學(xué)反應(yīng)過程、后產(chǎn)物處理等。操作方法：指采用何種反應(yīng)器、何種操作形式來完成精細(xì)化學(xué)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(xué)習(xí)方法：1.PPT為主，板書為輔。2.自學(xué)與聽課相結(jié)合。參考書籍和網(wǎng)站1.教材：趙德豐，程侶柏，姚蒙正，高建榮編著，《精細(xì)化學(xué)品合成化學(xué)與應(yīng)用》(第一版)，化學(xué)工業(yè)出版社，2001年，1-9.曾繁滌主編,《精細(xì)化工產(chǎn)品及工藝學(xué)》，化學(xué)工業(yè)出版社，1997年，1-6.2.學(xué)術(shù)期刊：例如精細(xì)化工,精細(xì)與專用化學(xué)品,精細(xì)化工中間體化工進(jìn)展，化學(xué)工程,ChemicalEngineeringScience等等。3.相關(guān)網(wǎng)站：中國精細(xì)化工網(wǎng)課程具體內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排第一章緒論2第二章精細(xì)化工工藝學(xué)基礎(chǔ)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(xì)化工發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢2(按照單元反應(yīng)的類別)第一章緒論一、精細(xì)化工：概念與范疇二、精細(xì)化學(xué)品的分類三、精細(xì)化學(xué)品與精細(xì)化工的特點(diǎn)四、精細(xì)化工發(fā)展概況五、精細(xì)化學(xué)品現(xiàn)狀與需求預(yù)測六、國內(nèi)精細(xì)化工的最新進(jìn)展七、精細(xì)化工與人才一、精細(xì)化工:概念與范疇石油化工00:32:5281、精細(xì)化學(xué)品和通用化學(xué)品代表性的精細(xì)化工產(chǎn)品00:32:529涂料化妝品藥品添加劑化工產(chǎn)品通用化學(xué)品：從廉價(jià)、易得的天然資源（如煤、石油、天然氣和農(nóng)副產(chǎn)品等）開始，經(jīng)一次或數(shù)次化學(xué)加工制成的最基本的化工原料。通常以其主要的化學(xué)成分名稱來命名。如乙烯，氯乙烯，乙醇，乙烷等。精細(xì)化學(xué)品（FineChemicals）:指對基本化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的初級或次級化學(xué)品進(jìn)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(jià)值高、技術(shù)密集的一類化工產(chǎn)品。如醫(yī)藥,化學(xué)試劑等。2.精細(xì)化工（finechemicalTechnology)是精細(xì)化學(xué)工業(yè)的簡稱，“生產(chǎn)精細(xì)化學(xué)品和專用化學(xué)品的工業(yè)”。它是在20世紀(jì)70年代開始形成的獨(dú)立學(xué)科和高新產(chǎn)業(yè)。按照國家自然科學(xué)技術(shù)學(xué)科分類標(biāo)準(zhǔn),精細(xì)化工的全稱應(yīng)為“精細(xì)化學(xué)工程”,屬化學(xué)工程學(xué)科范疇。

精細(xì)化工產(chǎn)品起始原料基礎(chǔ)有機(jī)原料基本有機(jī)化學(xué)品

高分子材料3.精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn)過程?

初始原料：煤、石油、天然氣、農(nóng)林副產(chǎn)品?基礎(chǔ)有機(jī)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(jī)化學(xué)品（有機(jī)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(xì)化工產(chǎn)品：醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥、涂料、表面活洗滌劑、催化劑等幾十種。4.精細(xì)化學(xué)品和專用化學(xué)品的區(qū)別（歐美國家對精細(xì)化學(xué)品的劃分,中國和日本將此兩種歸為一類即精細(xì)化學(xué)品）歐美國家將精細(xì)化學(xué)品和專用化學(xué)品區(qū)別開：精細(xì)化學(xué)品：把產(chǎn)量小、按不同化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行生產(chǎn)和銷售的化學(xué)物質(zhì)。專用化學(xué)品：把產(chǎn)量小、經(jīng)過加工配制、具有專門功能或最終使用性能的產(chǎn)品。中國、日本劃分比較粗略，強(qiáng)調(diào)以功能性為主，既包括純化合物也包括復(fù)配物和聚合物：將上述兩類產(chǎn)品統(tǒng)稱為精細(xì)化學(xué)品?；诟鲊鴮＜覍?xì)化學(xué)品的定義差別：歐美與中日劃分不同精細(xì)化學(xué)品專用化學(xué)品單一化合物，可用分子式表示很少為單一化合物（常為復(fù)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(chǎn)品，用途較廣為最終使用產(chǎn)品，用途面窄，應(yīng)用單一由一種方法或類似方法制造不同廠家產(chǎn)品有差別，甚至完全不同按所含化學(xué)成分銷售按功能銷售（食品、化妝、藥用等）產(chǎn)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(shù)機(jī)密性強(qiáng)二、精細(xì)化學(xué)品的分類

精細(xì)化學(xué)品與國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，以及人們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)，因此門類很多。由于各國精細(xì)化工生產(chǎn)發(fā)展不平衡，根據(jù)各自精細(xì)化工的生產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀，各國分類有差別，有的國家分的細(xì)一些，有的國家粗一些?！袢毡荆?985年版《精細(xì)化工年鑒》分為35個(gè)門類?！裰袊?986年3月原化學(xué)工業(yè)部《精細(xì)化工產(chǎn)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(nóng)藥、有機(jī)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(xué)品、塑料添加劑、金屬表面處理劑、汽車用化學(xué)品、芳香除臭劑、工業(yè)用防菌防霉劑、脂肪酸、稀土、精細(xì)陶瓷、健康食品、有機(jī)電子材料、功能高分子、生物技術(shù)和酶利用等。?中國（18類）：醫(yī)藥和獸藥、農(nóng)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(xué)品、造紙用化學(xué)品、功能高分子材料、化妝品、催化劑、生化酶、無機(jī)精細(xì)化學(xué)品。

三、精細(xì)化學(xué)品與精細(xì)化工的特點(diǎn)

?精細(xì)化學(xué)品的特點(diǎn)：

①產(chǎn)品功能性強(qiáng)（專用性）②批量?、燮贩N多④利潤率高⑤更新?lián)Q代快

?精細(xì)化工的特點(diǎn)：

①多品種、小批量②綜合生產(chǎn)流程和多功能生產(chǎn)裝置③高技術(shù)密集度④大量應(yīng)用復(fù)配技術(shù)⑤新產(chǎn)品開發(fā)周期長，費(fèi)用高，但附加值高，利潤大。⑥商品性強(qiáng)、市場競爭激烈生產(chǎn)屬性經(jīng)濟(jì)屬性商業(yè)屬性

①多品種、小批量每種精細(xì)化工產(chǎn)品均具有其特定功能和專用性質(zhì)，生產(chǎn)的針對性很強(qiáng)，以滿足社會(huì)的不同需要，因此它們不可能象基本化工產(chǎn)品那樣大批量生產(chǎn)。②綜合生產(chǎn)流程和多功能生產(chǎn)裝置雖然精細(xì)化學(xué)品品種繁多，但是從合成角度看，其合成單元不外乎十幾個(gè)，后處理設(shè)備也具有相近之處。尤其是一些同系列產(chǎn)品，其合成設(shè)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(chǎn)裝置（多功能生產(chǎn)裝置），一套生產(chǎn)裝置可生產(chǎn)多種產(chǎn)品（或經(jīng)過簡單調(diào)整組合即可生產(chǎn)不同產(chǎn)品），以適應(yīng)精細(xì)化工產(chǎn)品多品種、小批量的特點(diǎn)。（有人稱之為模塊式、積木式）。如聚醚裝置，可生產(chǎn)非離子表面活性劑、破乳劑、泡沫塑料等。

③高技術(shù)密集度精細(xì)化工是綜合性強(qiáng)的技術(shù)密集型工業(yè)，生產(chǎn)流程長。不僅要考慮化學(xué)合成、分離復(fù)配，還必須考慮如何使之商品化。這要求多學(xué)科、多種技術(shù)相互配合，并綜合運(yùn)用。涉及的學(xué)科：化學(xué)、物理、生理、工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等。④大量應(yīng)用復(fù)配技術(shù)（1）（精細(xì)化工產(chǎn)品的作用往往是）多種化學(xué)組分的綜合效應(yīng)：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(jìn)行多組分復(fù)配（即配方）。

（2）需要加工助劑和復(fù)合多功能添加劑：有些產(chǎn)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(chǎn)品需要多種功能，因此必須加入多種試劑復(fù)配。（3）增效、改性的需要：采用復(fù)配技術(shù)所推出的商品，具有增效、改性和擴(kuò)大應(yīng)用范圍等功能，其性能往往超過組成單一的產(chǎn)品（即所謂協(xié)同效應(yīng)）。

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

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

我國出臺的《“十一五”化學(xué)工業(yè)科技發(fā)展綱要》又將精細(xì)化工列為“十一五”期間優(yōu)先發(fā)展的六大領(lǐng)域之一。目前情況：中國精細(xì)化工業(yè)生產(chǎn)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(chǎn)的產(chǎn)品品種數(shù)達(dá)30000種以上，年產(chǎn)量約1300多萬噸，年產(chǎn)值約3900億元。（1）中國精細(xì)化工行業(yè)已有相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)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(dá)100億美元，中國已成為世界第7大藥品生產(chǎn)國，預(yù)計(jì)到2010年將位居世界第5，銷售額可達(dá)150億美元?傳統(tǒng)精細(xì)化學(xué)品－染料、涂料、化學(xué)農(nóng)藥、精細(xì)無機(jī)化工產(chǎn)品等基礎(chǔ)較好，生產(chǎn)規(guī)模較大?大部分產(chǎn)品已基本能滿足國內(nèi)市場的需求，還有相當(dāng)數(shù)量的出口。有少數(shù)產(chǎn)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(chǎn)品處于世界前列，如甜葉菊、茶多酚、木糖醇、天然色素等（2）產(chǎn)業(yè)布局：?精細(xì)化工產(chǎn)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(jì)80年代后，先后在北京、濟(jì)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(xué)品、表面活性劑、水處理化學(xué)品、油田化學(xué)品、造紙化學(xué)品等多個(gè)研發(fā)中心?20世紀(jì)90年代中期，根據(jù)各地區(qū)化工基礎(chǔ)和特點(diǎn)，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(gè)精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)基地。每個(gè)基地從事不同領(lǐng)域的化學(xué)品生產(chǎn)，發(fā)揮各自的特點(diǎn)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(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，發(fā)揮了行業(yè)優(yōu)勢

（3）主要差距及存在問題?技術(shù)水平低－僅相當(dāng)于發(fā)達(dá)國家20世紀(jì)80年代末90年代初的水平，原材料消耗以及生產(chǎn)成本均高于國外同類產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)量僅占合成膠粘劑總量的3％。我國膠粘劑產(chǎn)量占全世界的15％以上，而產(chǎn)值僅占7.3％?低水平重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重－地方行為、企業(yè)行為、無序、缺乏規(guī)劃?環(huán)境污染嚴(yán)重－企業(yè)規(guī)模小、資金薄弱，有的又近農(nóng)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(xiàng)目轉(zhuǎn)移到國內(nèi)等。造成嚴(yán)重環(huán)境污染五、精細(xì)化學(xué)品現(xiàn)狀與需求預(yù)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(yù)計(jì)今后幾年消費(fèi)的增長速度為3％－5％。我國食品添加劑產(chǎn)量為180萬噸以上，產(chǎn)值約170億元。其中產(chǎn)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(yù)計(jì)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(gè)品種，表面活性劑消費(fèi)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(chǎn)量為385萬噸，我國為157.23萬噸（2002年）。據(jù)我國輕工總會(huì)預(yù)測，2005年我國合成洗滌劑產(chǎn)量達(dá)到400萬噸，相當(dāng)于人均消費(fèi)3公斤。這一數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)低于世界平均消費(fèi)水平。六、國內(nèi)精細(xì)化工的最新進(jìn)展（1）中國石化－中國石化是我國生產(chǎn)精細(xì)化工原料和中間體以及精細(xì)化工產(chǎn)品的主要大型國有企業(yè)，在精細(xì)化工產(chǎn)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(chǎn)品生產(chǎn)上占有重要地位。國內(nèi)精細(xì)化工的最新進(jìn)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(chǎn)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(xiàng)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(chǎn)C5石油樹脂2.5萬噸/年，揚(yáng)子石化也與伊士曼公司