精细化工概论01(ppt1.1).ppt

1 课程 精细化学品制备 授课 陈腊梅 2 绪论 75学时 37学时授课 37学时实验 功能高分子 胶黏剂 无机精细化学品 日用化学品 食品添加剂 课程主要内容 3 第一章绪论 1 1精细化工的定义与范畴 4 一 精细化工二 精细化学品 沿革 三 无机精细化工四 世界各国精细化工的现状 5 一 精细化工 1 精细化工2 化学工业 6 1 精细化工 精细化学工业的简称 化学工业中生产精细化学品的经济领域 精细化工与基础化工 如基本有机化工 无机化工 不同 后者多生产基本化工原料 而前者生产的产品 多为各工业部门广泛应用的辅助材料或人民生活的直接消费品 因此 精细化工是国民经济不可缺少的工业部门 它与人民的生产 生活紧密关联 7 2 化学工业 化学工业又称化学加工工业 其范畴视各种具体情况有所不同 广义地说 泛指生产过程中化学方法占主要地位的制造工业 因为这些工业都是经过反应过程实现原料向产品的转换的生产部门 故也称过程工业 但通常采用侠义的定义 把金属 石油产品 建筑材料 纸张 皮革 食糖和食用化学品等的生产均列为独立的工业部门 或者划归其他工业部门 而不包括在化学工业之内 8 分类 在化学工业的范围中 如果着眼于化工产品 则通常包括 9 如果再考虑到原料来源和加工特点 还有石油化工 煤化工 天然气化工 油页岩加工等 这些部门可概括为燃料化工 至于农林化工和许多无机矿物的化学加工 则可分别归属于基本有机化工和无机盐工业 后者当然是属于无机化工范畴 10 在化学工业各部门之间 由于原料与产品的关系 而存在着相互依存和相互交叉的关系 例如 合成气是燃料化工的产品 又是无机化工 如合成氨 和基本有机化工 如甲醇 的原料 乙烯 丙烯等大量石油化学品都是基本有机化工原料 也分别是聚乙烯 聚丙烯等聚合物的单体 二氧化钛既是无机盐工业的产品 又是颜料工业的产品 硝酸铵既可用作化肥 也可用作炸药 聚丙烯酰胺既是高分子化工的产品 又是一种油田化学品 水处理品 后者都属于精细化学品 等等 continue 11 合成气 以氢气 一氧化碳为主要组分供化学合成用的一种原料气 12 按中国工业统计的方法 把化学工业划分为下列各种工业 合成氨及肥料工业 硫酸工业 制碱工业 无机物工业 基本有机原料工业 染料及中间体工业 产业用炸药工业 化学农药工业 医药药品工业 合成树脂与塑料工业 合成纤维工业 合成橡胶工业 橡胶制品工业 涂料及颜料工业 信息记录材料工业 化学试剂工业 军用化学品工业 以及化学矿开采和化工机械制造业等 13 二 精细化学品 沿革 1 定义 2 精细化学品的特点 3 通用化学品 4 精细化学品与专用化学品的区别 欧美 5 分类 14 精细化学品这个词 沿用已久 原指产量小 纯度高 价格贵的化学产品 如医药 染料 涂料等 但是 这个含义还没有揭示精细化学品的本质 近年来 各国专家对精细化学品的定义有了一些新的见解 欧美一些国家把产量小 按化学结构进行生产和销售的化学物质 称为精细化学品 finechemicals 把产量小 经过加工配制 具有专门功能或最终使用性的产品 称为专用化学品 specialtychemicals 中国和日本等则把这两类产品统称为精细化学品 15 1 中国对精细化学品的定义 精细化学品是指深度加工的 具有功能性或最终使用性的 品种多 产量小 附加价值高的一大类化工产品 16 2 精细化学品 中国 应具备如下特点 1 品种多 产量小 主要以其功能进行交易 2 多数采用间歇生产方式 3 技术要求比较高 质量指标高 4 生产占地面积小 一般中 小型企业即可生产 5 整个产品产值中原材料费用所占比例低 6 直接用于工农业 军工 宇航 人民生活和健康等方面 重视技术服务 7 投资小 见效快 利润大 8 技术密集性高 竞争激烈 17 3 通用化学品 所谓通用化学品 就是以天然资源 如煤 石油 天然气 矿物 农副产品等 为基本原料 经过简单加工而制成的大吨位 附加价值率和利润率较低 应用范围较广的化工产品 18 例如 大宗产品 产量大 规格统一 且是通用的产品 如硫酸 最大消费者是化肥工业 用于制造磷酸 过磷酸钙和硫酸铵 苯 主要是制乙苯 其次是环己烷和苯酚 苯的主要用途如下表所示 19 20 4 精细化学品与专用化学品的区别 欧美 1 欧美对化工产品的分类1974年 美国克兰 C H Kline 博士提出从商品学的质和量的角度对化工产品在特性上与其他企业有无差别性而分为差别性产品 DifferentiatedProducts 和非差别性产品 UndifferentiatedProducts 两类 并结合此种分类 再以 量 为标准时 根据生产规模的大小 则将化工产品分为如下四类 通用化学品 CommodityChemicals 拟通用化学品 Pseudo commodityChemicals 精细化学品 FineChemicals 专用化学品 specialtychemicals continue 21 通用化学品 CommodityChemicals 是指大量生产的非差别性制品 如化肥 硫酸 烧碱和通用塑料等 22 拟通用化学品 Pseudo commodityChemicals 也称半通用化学品 SemicommodityChemicals 指大量生产的差别性制品 如炭黑 火药和合成纤维等 23 精细化学品 FineChemicals 指少量生产的非差别性制品 如染料 颜料 医药和农药的原药 24 专用化学品 specialtychemicals 是指少量生产的差别性制品 如医药 农药 感光材料和调和香料等 25 2 精细化学品和专用化学品的区别 精细化学品多为单一化合物 可用化学式表示其成分 而专用化学品很少是单一的化合物 常常是若干种化学品组成的复配物 通常不能用化学式表示其成分 精细化学品一般为非最终使用性产品 用途较广 专用化学品的加工度高 为最终使用性产品 用途针对性强 精细化学品大体是用一种方法或类似的方法制造的 不同厂家的产品基本上没有差别 而专用化学品的制造 各生产厂家互不相同 产品有差别 甚至完全不同 26 精细化学品是按其所含的化学成分来销售的 而专用化学品是按其功能销售的 精细化学品的生命期相对较长 而专用化学品的生命期较短 产品更新更快 专用化学品的附加价值率 利润率更高 技术密集性更强 更需依靠专利保护或对技术诀窍严加保密 新产品的生产完全需依靠本企业的技术开发 27 5 中国对精细化工产品的分类 由于各国的分类方法不尽相同 精细化学品包括的范围也不完全一致 中国的精细化工分别隶属于化工 医药 轻工 石化 农业等部门 较长时间也尚无比较明确而统一的说法 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 原化工部对精细化工产品的分类作了如下暂行规定 28 农药 染料 涂料 包括油漆和油墨 颜料 试剂和高纯物 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 29 食品和饲料添加剂 胶粘剂 催化剂和各种助剂 化工系统生产的化学药品 原料药 药剂的有效成分 原料药只有加工成为可供临床应用的医药 和日用化学品 高分子聚合物中的功能高分子材料 包括功能膜 偏光材料等 30 三 无机精细化工 无机精细化工是精细化工中的无机部分 无机精细化工在精细化工中 相对起步较晚 产品较少 然而 近年来崛起的趋势越来越明显 不管是类别还是品种 都在以较快的速度增长 并且对其他部门或化工本身的科技发展起着越来越重要的作用 31 无机精细化工属高科技范畴 它虽不直接为国民经济 人民生活服务 推进国民经济各领域 国防和科学研究进步 但它可以改变下游产品的性能 提高其品质 增加产品的附加值 降低其生产成本 如碳酸锂用于陶瓷工业 32 品种多 产量大 用途广 涉及面宽是传统无机盐产品的特点 而对无机精细化工产品 则要求更加专业化 功能化 系列化 精细化 不仅如此 无机精细化工产品在传统产品中的应用 也正改变着它原有的形象 如碳酸钙粒径小于0 09 m时 在PVC涂料中呈现明显的触变性 广泛用于汽车底盘防石击涂料 33 四 世界各国精细化工的现状 世界精细化学工业最发达的要推美国 联邦德国和日本 其产品产量分别居于世界第一 二 三位 34 表1 11982年世界精细化学品产量 kt 35 1 美国精细化工 新门类不断涌现 在20世纪60年代美国发展了水处理剂 1973年石油大幅度涨价 迫使石油公司开发新的油气资源 油田化学品就应用而成为热门产品 油田化学品指在石油 天然气的钻探 采输 水质处理及提高采收率过程中所用的一类助剂 它的品种繁多 大部分属于水溶性聚合物和表面活性剂 70年代末随着电子工业的蓬勃发展 电子工业用试剂又成了重点 1982年美国专用化学品销售额以农用化学品和油田化学品为最高 36 37 2 联邦德国的精细化工 自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己特点和技术优势的精细化工产品 使这类产品的销售额不断提高 38 39 据统计全球500强中有17家化工企业 其中前几位是美国杜邦公司 德国巴斯夫公司 赫斯特公司和拜尔公司 美国的道公司以及瑞士的汽巴 嘉基公司等 它们都有百余年的历史 在20世纪70年代以前都大力发展石油化工 后来逐渐转向精细化工 德国是发展精细化工最早的国家 它们从煤化工起家 在20世纪50年代以前 以煤化工为原料的占80 左右 但由于煤化工的工艺路线和效益不佳 1970年起以石油为原料的化工产品比例猛增到80 以上 40 杜邦公司是世界上最大的化学公司 成立于1802年 它从1980年前后才从石油化工大幅度地转向精细化工 比德国和日本起步晚 但发展速度却很快 该公司对以往通用产品以提高质量 降低成本和提高市场竞争力为目标 80年代以来 扩大了专用化学品的生产 主要为农药 医药 特种聚合物 复合材料等精细化工产品的生产 该公司的长远目标为发展生命科学制品 为保健品 抗癌 抗衰老等药物和仿生医疗品 1995年该公司利润为33亿美元 41 道化学公司成立于1897年 70年代末 通过产品的结构调整 加强了对医药和多种工程用聚合物的生产 特别是汽车涂料和黏合剂方面有所特长 该公司在1973年精细化学品产值只有5 4亿美元 精细化工率为18 1996年猛增到50 90年代初总产值为200亿美元 而精细化工产值占110亿美元 42 巴斯夫公司 赫斯特公司和拜尔公司是德国化工企业的三大支柱 它们多以兼并 转让 出售为手段 加大投入力度 以技术力量的强弱 实施核心业务 尽量提高核心业务的比重和主导产品的市场占有率 重点开发保健医药用品 农用化学品 电子化学品 医疗诊断用品 信息影像用品 宇航用化学品和新材料等高新领域 大大提高了精细化工产品的科技含量和经济效益 43 如巴斯夫公司的涂料和感光树脂等几个有特色产品 其销售额占总销售额的比例由1980年的11 升至1995年的30 该公司1994年的营业额462亿马克 赫斯特1996年营业额为521亿马克 拜尔公司1994年营业额为267亿美元 它们都非常重视开发高新技术 拜尔公司至1995年底已获得15 5万件专利 产品2 4万个 它在医药中的主导产品阿司匹林已有百年的历史 44 瑞士的汽巴 嘉基公司是世界上著名的农药 医药 染料 添加剂 化妆品 洗涤剂 宇航用胶粘剂等的生产企业 是世界上