精細化學品化學 第一章 緒論

精細(jīngxì)化學品化學教材:《精細化學品化學》主編(zhǔbiān)：周立國段洪東劉偉化學工業(yè)出版社1共六十二頁化學工業(yè)的發(fā)展(fāzhǎn)與現(xiàn)狀

化學工業(yè)歷史悠久，最初的化工可追溯到公元前2000多年(duōnián)前的制陶、冶煉、釀造、漂染、鞣革等行業(yè)。第一章緒論2共六十二頁20世紀(shìjì)初，美國標準石油公司采用裂化方法將重質(zhì)油加熱轉(zhuǎn)化為相當汽油餾分的輕質(zhì)油。促進了石油化工的發(fā)展。20世紀中葉，有機化工產(chǎn)品80%-90%是以石油或天然氣為原料生產(chǎn)的，三大合成材料的原料幾乎全部來自石油化工。由于化工原料的變化，引發(fā)了化學工業(yè)(huàxuégōngyè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變革，帶動精細化工的發(fā)展。19世紀，鋼鐵工業(yè)的發(fā)展促進了煉焦工業(yè)，從煉焦副產(chǎn)品煤焦油中提取多種有機芳香族化合物，并以其為原料制染料、醫(yī)藥、香料、炸藥等產(chǎn)品，形成了以煤焦油為基礎的有機合成工業(yè)。3共六十二頁自20世紀40年代以來，化工已經(jīng)成為世界各國工業(yè)發(fā)展(fāzhǎn)的重點。80年代以來，隨社會的發(fā)展(fāzhǎn)、生產(chǎn)工藝技術(shù)的改進，提高人民生活水平，化工產(chǎn)品出現(xiàn)多樣化、功能化、精細化的特點。成為化學工業(yè)的起點，化學工業(yè)由發(fā)展(fāzhǎn)基礎化工轉(zhuǎn)向重點發(fā)展(fāzhǎn)精細化學工業(yè)，使化學工業(yè)發(fā)展達到了一個新的歷史時期。4共六十二頁化學工業(yè)行業(yè)范疇與產(chǎn)品(chǎnpǐn)分類按4類分：原料工業(yè)（煤、石油、天然氣等）無機(wújī)化工（酸、堿、鹽）有機化工（合成材料、加工業(yè)）合成工業(yè)（制藥、精細化工）化學工業(yè)，是一個包含多個行業(yè)的工業(yè)部門。5共六十二頁按8類分：石油煉制和裂解工業(yè)(gōngyè)煤焦化及煤焦油工業(yè)有機合成工業(yè)高分子工業(yè)氯堿工業(yè)制酸工業(yè)肥料工業(yè)精細化學工業(yè)。精細化學品——當今世界各國競相發(fā)展的重點(zhòngdiǎn)和熱點！是我國在本世紀調(diào)整大中型企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的發(fā)展戰(zhàn)略重點(zhòngdiǎn)之一。6共六十二頁1960’日本最先提出精細化學品的概念1980’精細化工學會成立1983年，我國框定精細化工的范圍，并提議建立精細化工專業(yè)1986年，化工部提出了精細化工產(chǎn)品暫行(zànxíng)分類辦法精細化工(jīnɡxìhuàɡōnɡ)的誕生7共六十二頁一、精細(jīngxì)化學品的定義精細化學品(Finechemicals)即精細化工產(chǎn)品具有深度加工、技術(shù)密集度高、小批量生產(chǎn)、高附加價值、一般具有特定功能的化學品。通用化工產(chǎn)品(Heavychemicals)或大宗化學品一些應用范圍(fànwéi)廣泛，生產(chǎn)中化工技術(shù)要求很高，產(chǎn)量大的產(chǎn)品，例如石油化工中的塑料、合成纖維及橡膠。8共六十二頁①通用化學品：以煤、石油、天然氣、農(nóng)副產(chǎn)品為原料經(jīng)簡單加工而成的三烯、三苯、一炔、一萘、三酸、二堿、鹽類等。②精細(jīngxì)化工品：以通用化學品為原料，深加工，高附加值，小批量，大利潤，高純度的產(chǎn)品。9共六十二頁一是歐美國家定義(dìngyì)：U.S.A

Doctor

C.H.Kline1974精細化學品的定義(dìngyì)國際上有二種。首先將化學品分為兩大類：無差別化學品：具有固定熔點或沸點，能以分子式或結(jié)構(gòu)式表示其結(jié)構(gòu)的；差別化學品：不具備上述條件的稱為。然后依此進一步進行分類定義：10共六十二頁（1）通用化學品（CommodityChemicals）：指大量生產(chǎn)的無差別化學品，如無機的酸、堿、鹽，以及有機的一些簡單試劑。（2）準通用化學品（Pseudo

commodityChemicals）：指較大量生產(chǎn)的差別化學品，例如塑料、合成纖維、合成橡膠等。（3）精細(jīngxì)化學品（Finechemicals）

：指小量生產(chǎn)的無差別化學品，例如原料醫(yī)藥、原料農(nóng)藥、原料染料等。（4）專用化學品（Specialtychemicals)

：指小量生產(chǎn)的差別化學品，例如醫(yī)藥制劑、農(nóng)藥制劑、商品染料等。11共六十二頁二是日本的定義：凡是具有專門功能，研究、開發(fā)、制造及應用技術(shù)密集度高，配方技術(shù)決定產(chǎn)品性能，附加值高，收益大，批量小，品種(pǐnzhǒng)多的化工產(chǎn)品統(tǒng)稱為精細化學品。精細(jīngxì)化學品（Finechemicals）專用化學品（Specialtychemicals)12共六十二頁目前得到多數(shù)國家公認的定義：對于基本化學工業(yè)生產(chǎn)的初級或次級化學品經(jīng)過(jīngguò)深加工而制取的具有特定功能、特定用途、小批量生產(chǎn)的系列產(chǎn)品，稱為精細化學品。世界上精細(jīngxì)化學工業(yè)最發(fā)達的要推：美國、德國和日本。13共六十二頁精細(jīngxì)化學品化學與精細(jīngxì)化工精細化工——是“精細化學品生產(chǎn)工業(yè)”的簡稱(jiǎnchēng)，屬化學工程學范疇。精細化學品化學——研究精細化學品的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化、制備及應用的科學。14共六十二頁二、精細(jīngxì)化學品的分類精細化學品的分類，由于不同國家(guójiā)自身的生產(chǎn)體制的不同而不同。歐美將專用化學品按其使用性能分為三大類:(1)準商用(通用)化學品;(2)多功能、多用途化學品;(3)最終用途化學品或直接上市化學品。15共六十二頁日本1984年《精細化工年鑒》中共(zhōnɡɡònɡ)分為35個行業(yè)類別，到1985年，就發(fā)展為50多個類別：我國根據(jù)國情，1986年3月6日頒布《精細化工產(chǎn)品分類暫行規(guī)定》將精細化學品分為(fēnwéi)11個類別。16共六十二頁(1)農(nóng)藥；(2)染料；(3)涂料（包括油漆和油墨(yóumò)）；(4)顏料；(5)試劑和高純物；(6)信息用化學品（包括感光材料、磁性材料等能接受電磁波的化學品）；17共六十二頁(7)食品和飼料添加劑；(8)黏合劑；(9)催化劑和各種(ɡèzhǒnɡ)助劑；(10)化學藥品和日用化學品；(11)功能高分子材料（感光材料等）。18共六十二頁(1)催化劑分為煉油用、石油化工(shíyóuhuàɡōnɡ)用、有機化工用、合成氨用、硫酸用、環(huán)保用等(2)印染助劑含柔軟劑、勻染劑、分散劑、抗靜電劑、纖維用阻燃劑等(3)塑料助劑含增塑劑、穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑、阻燃劑(4)橡膠助劑含促進劑、防老劑、塑解劑、再生膠活化劑等19共六十二頁(5)水處理劑含水質(zhì)穩(wěn)定劑、緩蝕劑、軟水劑、殺菌滅藻劑、絮凝劑等(6)纖維抽絲用油劑滌綸長絲用，滌綸短絲用、錦綸用、腈綸用、丙綸用、玻璃絲用油劑等(7)有機抽提劑吡咯烷酮系列(xìliè)、脂肪烴系列(xìliè)、乙睛系列(xìliè)、糠醛系列(xìliè)等(8)高分子聚合物添加劑含引發(fā)劑、阻聚劑、終止劑、調(diào)節(jié)劑、活化劑等20共六十二頁(9)表面活性劑除家用洗滌劑以外的陽、陰、兩性和非離子型表面活性劑(10)皮革助劑含合成(héchéng)鞣劑、涂飾劑、加脂劑、光亮劑等(11)農(nóng)藥用助劑含乳化劑、增效劑等(12)油田用化學品破乳劑、鉆井防塌劑、泥漿用助劑等；21共六十二頁(13)混凝土用添加劑含減水劑、防水劑、脫模劑、泡沫劑(加氣混凝土用)、嵌縫油劑;(l4)機械、冶金用助劑含防銹劑、清洗劑、電鍍用助劑、各種(ɡèzhǒnɡ)焊接用助劑、滲炭劑、汽車等機動車用防凍劑等；(15)油用添加劑含防水、增粘、耐高溫等各類添加劑、汽油抗震、液壓傳動、變壓器油、剎車油添加劑等，22共六十二頁(16)炭黑(橡膠制品的補強劑)高耐磨、半補強、色素炭黑、乙炔炭黑等；(17)吸附劑稀土分于篩系列(xìliè)、氧化鋁系列(xìliè)、天然沸石系列(xìliè)、二氧化硅系列(xìliè)、活性白土系列(xìliè)等；(18)電子工業(yè)專用化學品含氟化物、助焊劑、石墨乳等；23共六十二頁(19)紙張(zhǐzhāng)用添加劑含增白劑、補強劑、防水劑、填充劑等；(20)其它助劑如玻璃防霉劑、乳膠凝固劑等24共六十二頁需要注意的是，上述分類主要是從原化學工業(yè)(huàxuégōngyè)部的范圍所做之規(guī)定，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。25共六十二頁三、精細(jīngxì)化學品的特點1）多品種(pǐnzhǒng)，小批量隨著精細化學品應用領(lǐng)域的不斷擴大和商品的創(chuàng)新，專用品種和定制品種愈來愈多，精細化工產(chǎn)品本身用量相對說不是很大，因此對產(chǎn)品質(zhì)量要求很高，對每一個具體品種來說年產(chǎn)量不可能很大，從幾百千克到幾噸、上千噸的也有。26共六十二頁三、精細(jīngxì)化學品的特點2）一般(yībān)具有特定功能27共六十二頁三、精細(jīngxì)化學品的特點3）生產(chǎn)投資(tóuzī)少，附加值高、利潤大28共六十二頁增值為106倍國外有一個統(tǒng)計1每投入價值100美元的石油化工原料，2產(chǎn)出初級化學品價值為200美元，3再產(chǎn)出中間體480美元和成品80美元；4如果進一步加工為塑料、合成橡膠和纖維以及清洗劑和化妝品，則可產(chǎn)生(chǎnshēng)價值800美元的中間產(chǎn)品和價值540美元的最終產(chǎn)品；5如再深一步加工成用戶直接使用的家庭耐用品、紡織品則總產(chǎn)值可達10600美元29共六十二頁以氮肥(dànféi)為基數(shù)的有關(guān)行業(yè)的附加價值指數(shù)（有關(guān)行業(yè)附加價值／氮肥附加價值）30共六十二頁三、精細(jīngxì)化學品的特點4）技術(shù)(jìshù)密集度高由于技術(shù)開發(fā)成功率低、時間長、造成研究開發(fā)投資較高。因此，它一方面要求情報密集、信息快，以適應市場的需要和占領(lǐng)市場，同時又反映在生產(chǎn)中技術(shù)保密性強、專利壟斷性高。31共六十二頁1掌握國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策和法規(guī)2了解同類產(chǎn)品在發(fā)達國家的民運(mínyùn)3了解國內(nèi)外市場供求趨勢4了解原料信息5注意同行建廠情況6了解用戶變化信息7增強保護意識4）技術(shù)(jìshù)密集度高情報密集三、精細化學品的特點32共六十二頁三、精細(jīngxì)化學品的特點5）商品性強，競爭(jìngzhēng)激烈33共六十二頁四、精細(jīngxì)化學品的發(fā)展趨勢1精細化學品發(fā)展的主要(zhǔyào)階段A直接利用自然資源

天然植物（茜草，靛蘭）――染布，染指甲，胭脂，香料B簡單加工利用自然資源

壓榨、萃取、蒸餾從動植物中直接提取香料、藥物（中草藥），玫瑰花露。C利用合成與復配技術(shù)獲得在應用性能上取代甚至超過天然物質(zhì)的產(chǎn)品（標志精細化工的誕生）34共六十二頁1）初期(chūqī)階段①1800年麝香的合成(héchéng)(香料工業(yè)的誕生)1精細化學品發(fā)展的主要階段35共六十二頁茜素的合成(héchéng)②1856年，茜素的合成W.H.Perkin

煤焦油――品紅、苯胺紫

(染料(rǎnliào)工業(yè)的誕生)1精細化學品發(fā)展的主要階段36共六十二頁③1900’(1939年)合成農(nóng)藥的誕生

醫(yī)藥(yīyào)（中草藥)工業(yè)，表面活性劑工業(yè)六六六DDT氯氰菊酯1精細化學品發(fā)展(fāzhǎn)的主要階段37共六十二頁④1942年美國(měiɡuó)青霉素量產(chǎn)青霉素青霉素發(fā)明者亞歷山大(yàlìshāndà)·弗萊明爵士1精細化學品發(fā)展的主要階段38共六十二頁2）發(fā)展完善(wánshàn)階段1精細化學品發(fā)展的主要(zhǔyào)階段石油工業(yè)迅速發(fā)展39共六十二頁3）快速發(fā)展(fāzhǎn)階段1精細化學品發(fā)展的主要(zhǔyào)階段20世紀70年代爆發(fā)了世界范圍石油危機，世界各貧油國均面臨石油緊缺、油價暴漲、成本猛增，危機沖擊各工業(yè)部門，許多企業(yè)只能停產(chǎn)甚至倒閉?！匾暿偷纳罴庸ぁl(fā)展精細化工40共六十二頁2精細化學品發(fā)展(fāzhǎn)的趨勢1）精細化學品的品種(pǐnzhǒng)繼續(xù)增加能源食品信息醫(yī)療二十一世紀，人類正面臨著資源與能源、環(huán)境與健康、食品與營養(yǎng)等重大問題，精細化工的發(fā)展也將圍繞這些主題?，F(xiàn)代生物工程技術(shù)、新材料技術(shù)、信息技術(shù)將為精細化工的發(fā)展提供條件。41共六十二頁2精細化學品發(fā)展(fāzhǎn)的趨勢2）高性能化、專用化、系列化、綠色(lǜsè)化過去10年中，日本傳統(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。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，積極開發(fā)新型環(huán)保型催化劑，用于石油化學品和汽車尾氣凈化的催化劑已占市場的半壁江山。42共六十二頁高新技術(shù)的采用是當今世界化學工業(yè)激烈競爭的焦點(jiāodiǎn)，也是二十一世紀綜合國力的重要標志之一。2精細化學品發(fā)展(fāzhǎn)的趨勢3）大力采用高新技術(shù)，向邊緣學科、交叉學科發(fā)展各學科互相滲透互利雙贏43共六十二頁全球經(jīng)濟一體化進程的加快使國際競爭日益劇烈，跨國公司繼續(xù)進行資產(chǎn)重組、兼并、收購、聯(lián)合等，使生產(chǎn)更集中、更專業(yè)化。Dystar壟斷(lǒngduàn)了紡織用染料：羅氏、BASF、羅-納三家公司壟斷了醫(yī)藥、食品和飼料等大量使用的維生素；諾華、孟山都、杜邦等壟斷著農(nóng)藥；......2精細(jīngxì)化學品發(fā)展的趨勢4）調(diào)整精細化學品生產(chǎn)經(jīng)營結(jié)構(gòu)、使其趨向優(yōu)化。44共六十二頁2精細化學品發(fā)展(fāzhǎn)的趨勢聯(lián)合利華45共六十二頁2精細化學品發(fā)展(fāzhǎn)的趨勢保潔(bǎojié)公司46共六十二頁2精細(jīngxì)化學品發(fā)展的趨勢47共六十二頁2精細(jīngxì)化學品發(fā)展的趨勢5）精細化學品銷售額快速增長精細化率不斷(bùduàn)提高

精細化工率的高低已成為衡量一個國家或地區(qū)化工發(fā)展水平的主要標志之一。精細化工產(chǎn)品總值化工產(chǎn)品總值×100%精細化率＝48共六十二頁美國(měiɡuó)70年代40%，80年代45%，90年代53%德國

56%日本

57%我國

90年25%，95年32%49共六十二頁發(fā)達國家(fādáɡuójiā)精細化工率發(fā)展狀況50共六十二頁美國精細化工(jīnɡxìhuàɡōnɡ)20世紀60年代美國發(fā)展了水處理劑；70年代初油田化學品成為熱門產(chǎn)品；70年代末電子工業(yè)用試劑成了重點；80年代專用化學品銷售額為最高。近年美國的精細化學品年銷售額約為1250億美元，居世界首位。51共六十二頁西歐精細化工自20世紀70年代起，采用所謂“差別增長戰(zhàn)略”，即有選擇、有重點地發(fā)展具有自身特點和技術(shù)優(yōu)勢的精細化工產(chǎn)品(chǎnpǐn)，以德國精細化工為代表。52共六十二頁日本(rìběn)精細化工1960’日本最先提出FineChemicals的概念精細化學工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量居世界第三位。日本是島國且資源匱乏日本經(jīng)濟快速(kuàisù)發(fā)展！？53共六十二頁世界上主要精細化學品生產(chǎn)者是幾家有名的大化工公司：美國的杜邦公司德國的拜耳股份公司(ɡǔfènɡōnɡsī)日本的住友化學工業(yè)公司美國、西歐和日本是全球精細化學品生產(chǎn)和消費比較發(fā)達的國家和地區(qū)。三者的總營業(yè)額約占全球?qū)Ｓ?zhuānyòng)化學品營業(yè)額的77％左右！54共六十二頁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(jīngxì)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。中國(zhōnɡɡuó)精細化工55共六十二頁世界第一染料生產(chǎn)出口大國世界第二大涂料(túliào)生產(chǎn)國農(nóng)藥產(chǎn)量居世界第二位。中國(zhōnɡɡuó)精細化工56共六十二頁1.生產(chǎn)技術(shù)水平普遍較低單元操作、工藝路線及產(chǎn)品后處理等方面還停留在60、70年代的水平上;高新技術(shù)產(chǎn)