1. 绪论-化学班

精细化学品化学 1绪论2表面活性剂3胶粘剂4染料与颜料5农药6香料7药物与中间体8精细有机化工单元反应 目录 化学工业的发展与现状 化学工业历史悠久 最初的化工可追溯到公元前2000多年前的制陶 冶炼 酿造 漂染 鞣革等行业 第一章绪论 20世纪初 美国标准石油公司采用裂化方法将重质油加热转化为相当汽油馏分的轻质油 促进了石油化工的发展 20世纪中叶 有机化工产品80 90 是以石油或天然气为原料生产的 三大合成材料的原料几乎全部来自石油化工 由于化工原料的变化 引发了化学工业产业结构的变革 带动精细化工的发展 19世纪 钢铁工业的发展促进了炼焦工业 从炼焦副产品煤焦油中提取多种有机芳香族化合物 并以其为原料制染料 医药 香料 炸药等产品 形成了以煤焦油为基础的有机合成工业 自20世纪40年代以来 化工已经成为世界各国工业发展的重点 80年代以来 随社会的发展 生产工艺技术的改进 人民生活水平的提高 化工产品出现多样化 功能化 精细化的特点 化学工业由发展基础化工转向重点发展精细化学工业 化学工业的发展进入了一个新的历史时期 化学工业行业范畴与产品分类 化学工业根据学科分 可分为以下几类 无机化工基本有机化工高分子化工精细化工生物化工 化学工业 是一个包含多个行业的工业部门 1960 日本最先提出精细化学品的概念1980 精细化工学会成立1983年 我国框定精细化工的范围 并提议建立精细化工专业1986年 化工部提出了精细化工产品暂行分类办法 精细化工的诞生 精细化学品 一般指深度加工的 技术密集度高和附加值大的化学品 教科书 把凡能增进或赋予一种 类 产品以特定功能 或本身拥有特定功能的小批量 高纯度化学品 称为精细化学品 1 1精细化学品的定义和分类精细化学品的定义 精细化学品化学与精细化工 精细化工 是 精细化学品生产工业 的简称 属化学工程学范畴 精细化学品化学 研究精细化学品的组成 结构 性质 变化 制备及应用的科学 二 精细化学品的分类 精细化学品的分类 由于不同国家自身的生产体制的不同而不同 日本1984年在 精细化工年鉴 中将精细化学品共分为35个行业类别 到1985年 就发展为50多个类别 精细化工年鉴 中的分类 包括 医药 兽药 农药 染料 涂料 有机颜料 油墨 催化剂 试剂 香料 粘合剂 表面活性剂 合成洗涤刑和肥皂 化妆品 感光材料 橡胶助剂 增翅剂 稳定剂 塑料添加剂 石油添加剂 饲料添加剂 食品添加剂 高分子凝聚剂 工业杀菌防霉剂 芳香防臭剂 纸浆及纸化学品 金属表面处理剂 汽车化学品 脂肪酸及其衍生物 稀土金属化合物 电子材料 精密陶瓷 功能树脂 生命体化学品和化学促进生命物质等 我国根据国情 1986年3月6日颁布 精细化工产品分类暂行规定 将精细化学品分为11个类别 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 黏合剂 9 催化剂和各种助剂 10 化学药品和日用化学品 11 功能高分子材料 感光材料等 需要注意的是 上述分类主要是从原化学工业部的范围所做之规定 并未包含精细化工的全部内容 例如医药制剂 酶 精细陶瓷等 三 精细化学品的特点 1 多品种 小批量 大量采用复配技术 产量较小 商品竞争性强 更新换代快 以小批量为主 品种多 仅表面活性剂的品种就有数千种 单一组分的精细化学产品往往难以满足各种专门用途的需要 必须加入其他组分 以提高基本功能和应用性 三 精细化学品的特点 2 综合生产流程和多功能生产装置 大多数精细化工生产流程较长 工序较多 但因产品需求量不大 故往往采用间歇式装置生产 多品种 小批量且多数产品更新换代快的特点要求生产流程和装置能适应这种局面 以降低生产成本 缩短新产品上市周期 为此 多功能的生产装置和多品种的综合生产流程正迎合了以上特点 三 精细化学品的特点 3 生产投资少 附加值高 利润大 附加价值是指在产品的产值中扣去原材料 税金 设备和厂房的折旧费后 剩余部分的价值 它包括利润 工人劳动 动力消耗以及技术开发等费用 增值为106倍国外有一个统计1每投入价值100美元的石油化工原料 2产出初级化学品价值为200美元 3再产出中间体480美元和成品80美元 4如果进一步加工为塑料 合成橡胶和纤维以及清洗剂和化妆品 则可产生价值800美元的中间产品和价值540美元的最终产品 5如再深一步加工成用户直接使用的家庭耐用品 纺织品则总产值可达10600美元 三 精细化学品的特点 4 技术密集度高 一个精细化学品的研究开发 要经市场调查 产品合成 应用研究 市场开发 甚至技术服务等各方面全面考虑和实施 三 精细化学品的特点 按目前统计 开发一种新药约需5 10年 其耗资可达2000万美元 如果按化学工业的各个部门来统计 医药上的研究开发投资最高 可达年销售额的14 对一般精细化工产品来说 研究开发投资占年销售额的6 7 则是正常现象 另一方面 精细化工产品的技术开发成功率是比较低的 如在染料的开发专利中 成功率经常在0 1 0 2 特别是医药和生物用的药物 随着对药效和安全性越来越严格的要求 也造成新品种开发时间长 投人费用大 其结果是必然造成高度的技术垄断 四 精细化学品的作用及其发展趋势 4 1 精细化学品的作用1 增进和赋予各种结构材料以特性2 增进和保障农 林 牧 渔业的丰产丰收3 丰富和改善人民的生活4 促进和推动科学技术的进一步发展5 高经济效益 衣 纤维助剂 染料 食 食品添加剂 甜味剂 色素 香精 味精 防腐剂 化肥 农药 住 装饰材料 涂料 颜料 油漆 塑料 行 橡胶助剂 油料添加剂 防冻剂 健 药品 保健品 美 化妆品 洗涤剂 空气清新剂 人民生活 4 1 精细化学品的作用 4 1 精细化学品的作用 社会发展 工业煤 石油 天然气的加工助剂和催化剂 电子材料 矿产品加工剂等 农业农药 饲料添加剂 除草剂 植物生长剂 农副产品加工药剂等 国防化学武器 防化武器 导弹材料 航空航天材料等 高新科技信息材料 功能材料 人造器官 基因工程材料等 四 精细化学品的作用及其发展趋势 4 2精细化学品发展的主要阶段 A直接利用自然资源天然植物 茜草 靛兰 染布 染指甲 胭脂 香料B简单加工利用自然资源压榨 萃取 蒸馏从动植物中直接提取香料 药物 中草药 玫瑰花露 C利用合成与复配技术获得在应用性能上取代甚至超过天然物质的产品 标志精细化工的诞生 1 初期阶段煤焦油 苯 甲苯 苯酚 苯胺 萘 蒽 1800年麝香的合成 香料工业的诞生 4 2精细化学品发展的主要阶段 1856年 苯胺紫的合成W H Perkin1868年 茜素的合成 染料工业的诞生 4 2精细化学品发展的主要阶段 1942年美国青霉素的合成 青霉素 青霉素发明者亚历山大 弗莱明爵士 4 2精细化学品发展的主要阶段 2 发展完善阶段 4 2精细化学品发展的主要阶段 20世纪30年代到1970年石油工业迅速发展 制取大量精细化学品 3 快速发展阶段 4 2精细化学品发展的主要阶段 20世纪70年代爆发了世界范围石油危机 世界各贫油国均面临石油紧缺 油价暴涨 成本猛增 危机冲击各工业部门 许多企业只能停产甚至倒闭 重视石油的深加工 发展精细化工 4 3精细化学品发展的趋势 1 精细化学品的品种继续增加 能源 食品 信息 医疗 二十一世纪 人类正面临着资源与能源 环境与健康 食品与营养等重大问题 精细化工的发展也将围绕这些主题 现代生物工程技术 新材料技术 信息技术将为精细化工的发展提供条件 4 3精细化学品发展的趋势 2 高性能化 专用化 系列化 绿色化 过去10年中 日本传统精细化学品市场缩减了一半 取而代之的是大量开发功能性 绿色化等高端精细化学品 如 重点开发用于半导体和平板显示器等电子领域的功能性精细化学品 使日本在信息记录和显示材料等高端产品领域建立了主导地位 在催化剂方面 积极开发新型环保型催化剂 用于石油化学品和汽车尾气净化的催化剂已占市场的半壁江山 高新技术的采用是当今世界化学工业激烈竞争的焦点 也是二十一世纪综合国力的重要标志之一 新材料 精细陶瓷 功能高分子材料 现代生物技术 遗传基因重组的应用技术 生物反应器等 新功能元件 三维电路元件无机精细化学品 合金类物质 4 3精细化学品发展的趋势 3 大力采用高新技术 向边缘学科 交叉学科发展 全球经济一体化进程的加快使国际竞争日益剧烈 跨国公司继续进行资产重组 兼并 收购 联合等 使生产更集中 更专业化 4 3精细化学品发展的趋势 4 调整精细化学品生产经营结构 使其趋向优化 4 3精细化学品发展的趋势 5 精细化学品销售额快速增长精细化率不断提高 精细化工率的高低已成为衡量一个国家或地区化工发展水平的主要标志之一 美国70年代40 80年代45 90年代53 德国56 日本57 我国90年25 2005年45 发达国家精细化工率发展状况 美国精细化工20世纪60年代美国发展了水处理剂 70年代初油田化学品成为热门产品 70年代末电子工业用试剂成了重点 80年代专用化学品销售额为最高 近年美国的精细化学品年销售额约为1250亿美元 居世界首位 西欧精细化工自20世纪70年代起 采用所谓 差别增长战略 即有选择 有重点地发展具有自身特点和技术优势的精细化工产品 以德国精细化工为代表 日本精细化工1960 日本最先提出FineChemicals的概念精细化学工业产品产量居世界第三位 世界上主要精细化学品生产者是几家有名的大化工公司 美国的杜邦公司德国的拜耳股份公司日本的住友化学工业公司 美国 西欧和日本是全球精细化学品生产和消费比较发达的国家和地区 三者的总营业额约占全球专用化学品营业额的77 左右 世界上重要的精细化工原料及中间体的加工地与出口地 精细化工门类已达25个 品种达3万多种 已建成精细化工技术开发中心十多个 精细化学品生产能力近1350万吨 年 年总产量近970万吨 年产值超过1000亿元 中国精