精细化工(1).docx

浅谈精细化工摘要：“精细化工”即生产精细化学品的工业，精细化学品是化学工业中用来与通用化工产品或大宗化学品相区分的一个专业术语。本篇论文主要浅谈精细化工的特点、范畴分类及其发展趋势和精细化工中的新技术等方面。关键词：精细化工一：精细化工的特点精细化学品的品种繁多，有无机化合物、有机化合物、聚合物以及它们的复合物。生产技术上所具有的共同特点是：品种多、更新快，需要不断进行产品的技术开发和应用开发，所以研究开发费用很大，如医药的研究经费,常占药品销售额的810。这就导致技术垄断性强、销售利润率高。产品质量稳定，对原产品要求纯度高,复配以后不仅要保证物化指标,而且更注意使用性能，经常需要配备多种检测手段进行各种使用试验。这些试验的周期长，装备复杂，不少试验项目涉及人体安全和环境影响。因此，对精细化工产品管理的法规、标准较多。如药典（见中华人民共和国药典、英国药典）、农药管理法规等。对于不符合规定的产品，往往国家限令其改进，以达到规定指标或禁止生产。精细化工生产过程与一般化工生产不同，它的生产全过程，不仅包括化学合成（或从天然物质中分离、提取），而且还包括剂型加工和商品化，由两个部分组成。其中化学合成过程,多从基本化工原料出发,制成中间体，再制成医药、染料、农药、有机颜料、表面活性剂、香料等各种精细化学品。剂型加工和商品化过程对于各种产品来说是配方和制成商品的工艺，它们的加工技术均属于大体类似的单元操作。大多以间歇方式小批量生产。虽然生产流程较长，但规模小，单元设备投资费用低，需要精密的工程技术二： 精细化工的范畴和分类精细化工的范畴相当广泛，包括的范围也无定论。各国对精细化工的范畴的规定是有差别的。纵观世界主要工业国家关于精细化学品的范围可以看出、虽然有些不同，但并无多大差别，只是划分的宽窄范围不同而已。随着科学技术的不断发展，一些新兴精细化工行业正在不断出现，行业越分越细、越分越多。日本 1984 年版精细化工年鉴中共分为 35 个行业类别，而到 1985 年，就发展为 51 个类别，即医药、农药、合成染料、有机颜料、涂料、粘合剂、香料、化妆品、洗涤卫生用品、表面活性剂、合成洗涤剂、肥皂、印刷用油墨、塑料增塑剂、其他塑料添加剂、橡胶添加剂、成像材料、电子用化学品与电子材料、饲料添加剂与兽药、催化剂、合成沸石、试剂、燃料油添加剂、润滑剂、润滑油添加剂、保健食品、金属表面处理剂、食品添加剂、混凝土外加剂、水处理剂、高分子絮凝剂、工业杀菌防霉剂、芳香除臭剂、造纸用化学品、纤维用化学品、溶剂与中间体、皮革用化学品、油田用化学品、汽车用化学品、炭黑、脂肪酸及其衍生物、稀有金属、精细陶瓷、无机纤维、贮氢合金、非晶态合金、火药与推进剂、酶、生物技术、功能高分子材料等。1986 年，为了统一精细化工产品的口径，加快调整产品结构，发展精细化工，并作为今后计划、规划和统计的依据，我国化学工业部对精细化工产品的分类做了暂行规定，把精细化工产品分为 11 大类。这种分类主要考虑了化学工业部所属精细化工行业的情况，具体分类如下：(1) 农药；（2）染料；(3) 涂料（包括油漆和油墨）； 4）颜料；(5) 试剂和高纯物；(6) 信息用化学品（包括感光材料、磁性材料等能接受电磁波的化学品）；(7) 食品和饲料添加剂；(8 ）粘合剂；(9) 催化剂和各种助剂；(10) 化学药品（原料药）和日用化学品；(11) 功能高分子材料（包括功能膜、偏光材料等）。三、我国精细化工发展现状中国精细化工发展起步较迟, 经过几十年的努力, 特别是改革开放十六年来的积极建设, 一些领域有了较大的发展。其中农药、染料、涂料、医药等已经形成了一定的规模。据统计1994 年中国共生产农药26 万吨, 染料19 万吨, 涂料111万吨。化学医药原料药产量1993年完成16 万吨, 比1983年增长2.36 倍, 医药品种更新速度也达到较高的水平。其它专用化学品这些年也有较快的进步。如饲料添加剂1980年以前几乎是空白, 目前总生产能力已近25吨. 食品添加剂1986年颁布GB2700-86 标准时, 允许使用的品种为16类618种, 到1992年批准使用的品种已达22类1074种. 电子化学品, 目前能够提供批量的产品近1000种, 1995年预计销售额约40亿元.胶粘剂目前可生产的牌号1000多个,1993年产量达244万吨, 产值近60亿元。从第七个五年计划以来, 中国为加快精细化工发展共安排了100多项精细化工的建设和改造项目, 总投资达50多亿元, 其中不少项目现在已经建成投产, 并在国民经济发展中发挥着重要作用。但是总体来看, 中国精细化工的基础仍然比较薄弱, 不能适应国民经济发展的要求。与国外先进水平相比, 中国精细化工的差距很大, 尤其是高新技术领域的差距更大。存在的主要问题是：（一） 发展水平还很低。如饲料添加剂：美国产量600-700万吨, 西欧600万吨, 中国仅25万吨.表面活性剂：美国产量385万吨, 日本120万吨, 中国仅36万吨, 按人均消费计, 美国14公斤,日本11公斤, 中国仅0.3公斤。（二）产品品种少、档次不高。世界精细化工产品品种数达10万个, 中国不到2万个。如皮革化学品:国外约有2000个品种, 中国只有80多个, 仅BASF公司一家就有530个。印染助剂:德国有7000多个品种, 美国、日本也分别有6000、2000多个品种, 而中国只有600多个。由于品种少、档次低, 中国目前有许多精细化工产品要依靠进口解决,如蛋氨酸、饲料蛋白、丙酸及其盐、山梨酸、AE、AES、纺织油剂、高档皮革化学品、造纸助剂、特种胶粘剂等。(三) 精细化工在化学工业的产值比率低。据统计目前中国精细化工占化学工业的产值比重为35%, 工业发达国家均在60%以上。(四) 科研开发能力不强。因此今后中国化学工业发展的一项十分重要而又紧迫的任务是要花大力气发展精细化工。 四：精细化工的发展趋势 从科学技术的发展来看，各国正以生命科学、材料科学、能源科学和空间科学为重点进行开发研究。其中主要的研究课题有：新材料（含精细陶瓷、功能高分子材料、金属材料、复合材料）；现代生物技术（即生物工程，包含遗传基因重组利用技术、细胞大量培养利用技术、生物反应器）；新功能元件，如三维电路元件、生物化学检测元件等。所有这些方面的研究都与精细化工有着非常密切的关系，必将有力地推动精细化工的发展。功能高分子材料是指具有物理功能、化学功能、电气功能、生物化学功能、生物功能等的高分子材料，其中包括功能膜材料、导电功能材料、有机电子材料、医用高分子材料、信息转换与信息记录材料等。在90年代，功能高分子材料已有许多重大进展，并获得蓬勃发展。 1几种功能高分子材料的发展趋势 （1）功能膜 经实际应用的功能膜有电渗析膜、扩散透析膜、微孔滤膜、超滤膜、逆渗析膜和气体分离膜等。膜材料正在向具有耐化学药品、耐氧化、耐细菌、耐有机溶剂、耐污染、耐洗、耐压、耐热、生物机体适应性和机械强度高等特性方向发展。美、日的研究处于领先地位。 （2）电功能材料 由于电子工业、情报和信息科学技术的发展，对导电功能材料的需要越来越多。目前，导电塑料、导电橡胶、透明导电薄膜、导电胶粘剂和导电涂料等的发展很快，并已经工业化。 （3）医用高分子材料 医用高分子材料分为体外使用的与体内使用的两大类。体外使用的有医疗器具，这在国外已大量生产。体内使用的如人工脏器、医用粘合剂、整形材料和心导管等。此外，还有高分子药物和在药物制剂上的应用等。 （4）有机电子材料 作电子材料的高分子材料，主要用于绝缘材料、半导体材料、导电材料、光刻胶和封装材料等。由于大型集成电路元件的封装密度越来越高，故要求开发能在300使用2104h以上的耐热性薄膜，要求具有更优良性能的电子元器件封装材料，要求具有更高分辨率的新型光刻胶。 （5）信息转换与信息记录材料 对信息技术的发展来说，十分重要的材料是光导纤维材料、各种信息记录材料和新型传感器用的高分子材料等。这些材料，目前国外正在大力发展中。此外，精细陶瓷的研究、开发日益受到重视。目前，主要开发的材料有：高绝缘性陶瓷，它用于集成电路的基极和放热性绝缘基板；软磁性陶瓷，它用于电子计算机、变压器和磁带录音机；压电性陶瓷，它用于超声元件、电子电路和时钟等；诱电性陶瓷，它用于高容量电容器。2 现代生物技术的发展趋势 生物工程是直接利用动物、植物、微生物的机体或模拟其功能而进行物质生产的技术。此处所指的物质生产，包括医药、农药、食品添加剂等生物活性物质；有机化工原料及甲醇、乙醇等能源物质；粮食和饲料的生产，以及为了净化环境而实行的物质分解。生物工程在美国、日本和欧洲，都把它作为21世纪的革新技术而集中大量人力物力进行研究、开发，并主要围绕如下几方面进行。 （l）重组DNA技术 DNA（脱氧核糖核酸）具有储存遗传信息的功能。生物由于DNA的核苷酸的碱基部分的排列不同，故储存的遗传信息也不同，并按照此种遗传信息生产各种物质。生物如果没有自己的DNA而复制异种DNA，那就只能按异种DNA的遗传信息生产异种物质。欲使此情况实现，就要应用DNA重组技术。 （2）生物反应器 现在，生物反应器已进入第二代，即最大限度地利用酶反应的特异性和精密的、多阶段的反应系统。正在研究、开发的生物反应器，根据其使用目的可分为两类：通过特定的酶和底物，合成有用物质的“合成用生物反应器”，例如多肽的合成；利用特定的化合物与酶反应而进行定量或定性分析的装置，如诊断用生物反应器，它能精确地测定血液中的糖和胆固醇等微量成分。今后，生物工程在精细化工的领域，将会有许多新技术被开发，并用于产品的生产，且使其实现工业化。生长激素和干扰素已商品化。另外，尿激酶等医用酶和工业用酶已经或正在实现工业化生产。再如，在精细化学品的食用色素等食品添加剂、兽药（如疫苗、激素等），以及石油钻井泥浆添加剂等方面也有应用。由上述不难看出，生物工程将促进精细化工的技术水平迈向新的阶段。精细化学品新品种的研究、开发将出现质的变化，将从目前的经验式方法，走向定向分子设计阶段，从而定向开发新品种。这就可以缩短时间、减少费用、提高筛选几率，从而创造性能更优异的完全新型的品种。例如在医药方面，可能在防治肿瘤、心血管病、病毒性疾病、精神病等方面取得突破，从而开发出较理想的防治药物；在提高人的智力和抗衰老方面，也将会取得进展。在农药方面，会出现高效、无公害和无残毒的新农。五：精细化工中的新技术关于精细化工方面的一些新技术，主要有相转移催化技术、立体定向合成技术、固定化酶技术及现代生物技术等。相转移催化技术是20世纪60年代迅速发展起来的新的化学合成方法。这种方法具有许多优点，如原料易得，操作简便，反应可以在油水两相中进行，条件温和，反应速率快，产率高等。可用于烷基化、氧化、还原、缩合、加成、消除等反应，以及卡宾的制备与反应等。有些精细化学品，其分子具有不对称中心，具有立体专一结构。若改