精细化工工艺学第1章

1、精细化工工艺学，马榴强主编，化学工业出版社精细化工工艺学第一章 绪论课时安排课时教学内容课时教学内容2绪论8涂料8高分子加工用助剂4香料及提取工艺8表面活性剂4化妆品8食品添加剂4新领域精细化学品简介8胶黏剂4精细化工工艺过程的完善与生产安全4总复习2答疑第一章 绪论成绩评定方法总成绩 = 平时成绩 + 期末考试成绩 40%60%平时成绩出席率课堂表现课前演示10%20%10% 从第二周开始，每节课上课前，都由1人给大家讲述相关的知识。（按照学号顺序） 主题内容由自选，只要与教材有关的即可。 题材建议使用大量的图片、视频。期末考试成绩考场纪律卷面成绩50%10%第一章 绪论第一章 绪论1.1精

2、细化工的形成与发展 精细化工，即精细化学工业，是当今世界务国发展化学工业的战略重点，也是一个国家综合技术水平的重要标志之一。其基本特征是以高新技术为依托，为全球经济和人民生活生产提供高质量、多品种、专用或多功能的精细化学品。 精细化学品是与大宗化学品相对应的一类化工产品，是指对化学工业生产的初级或次级产品进行深加工而制成的具有某些或某些种特殊功能的化学品。何谓大宗化学品？ 这些功能可以是自身具有或赋予他物具有，突出功能可以是化学功能、物理功能或生物活性。 它可以是单一组份的纯物质，也可以是多元复配的产物。一般其产量相对较小的、附加价值相对较高。第一章 绪论第一章 绪论 精细化学品十九世纪以前即

3、已有，如药物、油漆、肥皂、农药等等。天然物为原料。 在20世纪初，随着石油化工的发展，以合成化学品为原料的精细化学品产生了第一次飞跃。 在20世纪中叶，随着高分子化学的发展和高分子材料的大量出现，为精细化学品带来了第二次飞跃，其特征之一是部分老行业更新换代，如合成洗涤剂的出现，油漆扩展为涂料；其另一特征是新生行业崛起如合成聚合物胶粘剂、合成材料用助剂、信息化学品、功能高分子等。 进入21世纪以来，精细化学品的发展基本特征是以高新技术为依托。环保意识的提高，提出了可持续发展的思路：精细化学品必须朝着“绿色”方向发展。肥皂油漆药物农药 随着时代的发展而发展 向大宗化学品发展，或者走向衰亡 技术密集

4、和高附加值也非一成不变发展特点第一章 绪论第一章 绪论精细化率=精细化工产品的总值化工产品的总值100% 目前世界上主要发达国家的精细化工率已超过50以上，如日本的精细化工率已超过60，而我国还处于较低的水平，需要进一步的发展。 1.2我国精细化工的发展 目前我国精细化工门类已达25个，品种达3万多种，已建成精细化工技术开发中心10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。2004年，我国精细化工率已上升到45%。 染料产量达到了59.83万吨，约占世界染料产量的60%，2004年出口量达到22.66万吨，约占世界出口总数的25%。 涂料产量200

5、4年达到298万吨，成为世界第二大涂料生产国。 农药产量居世界第二位 柠檬酸的年出口量已接近40万吨，约占全球总消费量的三分之一。 维生素C的出口量已突破5万吨，占全球总消费量的50%以上 1.3广东省精细化工的发展第一章 绪论第一章 绪论 据广东省石油和化学工业协会统计数据，2009年广东省石油和化工现价工业产值为5855.16亿元，其中涂料、油墨、颜料及类似产品产值为673.11亿元，专用化学品产值为545.60亿元，日用化工产值为720.27亿元。2009年，广东省涂料产量达189.22万吨，占全国涂料总产量的20.8%，其中年销售额亿元以上的企业有20多家，5家荣获“中国名牌产品”，9

6、家荣获“中国驰名商标。 跨国公司已在广东省精细化工多领域布局，如在日用化工领域主要有美国宝洁和美国安利，塑料助剂领域主要有台湾联成和美国埃克森美孚，胶粘剂领域主要有美国国民淀粉和美国富乐，涂料领域主要有英国ICI、日本关西、日本立邦、荷兰阿克苏诺贝尔和德国巴斯夫，油墨领域主要有日本东洋和法国高氏兄弟，表面活性剂领域主要有美国科莱恩，润滑油添加剂领域主要有美国路博润，工程塑料领域主要有韩国LG和沙特SABIC，饲料添加剂领域主要有美国龙沙，食品添加剂领域主要有美国诺威乐、荷兰普博雅、爱尔兰国际香料，电子化学品领域主要有法国道达尔，造纸化学品领域主要有德国巴斯夫 1.4东莞市精细化工的发展第一章

7、绪论第一章 绪论 视频二 视频一第一章 绪论第一章 绪论第一章 绪论第一章 绪论1.5精细化工及精细化学品产品的特点 基础化工：基本有机化工，无机化工，多为生产基本的化工原料； 精细化工：直接产品，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；（1）生产特性 小批量、多品种、复配型居多 分析用指示剂，年用量才上百千克； 14000种食品添加剂，2000多种表面活性剂； 复配或者混拼方法。精细化学品应用领域衣食住行视听复配：两种或两种以上物质通过恰当的比例，按照一定的方式去混合，而获得一种新产品的技术或过程。第一章 绪论第一章 绪论 技术密集型 生产过程流程长，单元反应多，原料复杂 中间

8、过程严格控制； 技术保密性强，专利垄断性强。 采用间歇操作或多功能操作 精细化工生产设备：“轻、薄、短、小” 多功能生产装置（一机多能，多功能化） 柔性生产系统（FMS，柔性化）发展 附加价值高 同一品种，不同厂家采取不同的工艺流程； 具有自主的知识产权 从原料、反应原理再到工艺过程的组合均不相同（2）经济特性 小批量、多品种、复配型居多 投资效率高 利润率高指在产值中扣除原材料、税金、设备、厂房的折旧费所剩余部分的价值。它包括工人劳动、利润、动力消耗以及技术开发等费用，附加价值高反映出产品加工中，所需要的劳动，技术利用情况，以及利润等投资效率为附加价值与固定资产的比值。由于精细化学品的产量小

9、，所以固定资产投资比例相对较少，同时精细化工产品的附加价值较高，所以精细化工产品投资效率高。100变成10600的故事利润高的原因很大程度上源于技术垄断第一章 绪论第一章 绪论（3）商业特性 独家经营，技术保密； 重视市场调研，适应市场需求； 配有应用技术和技术服务 技术咨询、技术培训、技术支持等工作。（4）产品特性 化学功能 物理功能 某些特定的生活活性1.6精细化学品的分类 精细化学品可以分为三大类，即精细有机化学品、精细无机化学品及精细生物制品。 日本把精细化学品分为51个类别。 中国把精细化工产品分为11个产品类别：农药、染料、涂料（包括油漆和油墨）、颜料、试剂和高纯物、信息化学品（包

10、括感光材料、磁性材料等能接受电磁波的化学品）、食品和饲料添加剂、粘合剂、催化剂和各种助剂、化工系统生产的化学药品（原料药）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）。 对于那些尚未形成产业的精细化工门类称为新领域精细化工。它们是饲料添加剂、水处理化学品、造纸化学品、皮革化学品、电子化学品、气雾剂等。第一章 绪论第一章 绪论1.7精细化工工艺学的内涵精细化工工艺学是指从初级原料、次级原料到精细化工产品的加工方法和过程。其方法和过程可以采用化学反应，也可采用复配技术，但这些方法和过程应该是技术上可行的、工艺上先进的、经济上合理的、环保上允许的。 化工生产过程主要由生产准

11、备过程、化学反应过程、产品后处理过程所组成。除这三个主要过程外，还包括分离与回收、检验、计量、包装、储运及公用工程（水、电、气、汽）等过程。对于精细化工的生产，有时还包括精制加工和商品化部分。从生产的管理上，需要注意生产操作人员、机械设备、各种原辅料、生产工艺及法规及生产环境。 第一章 绪论第一章 绪论各个生产单元按照一定的目的要求，有机地组合在一起，形成一个完整的生产工艺过程，并用图形描绘出来，即是工艺流程图。属于工艺流程图性质的图样有若干种，它们都用来表达工艺生产过程。在工艺学上常用的有方块流程图、装备流程图、带控制点工艺流程图等。 保险粉的生产工艺第一章 绪论第一章 绪论（1）生产准备过

12、程 试剂等级及选用原则 试剂贮存原则 试剂预处理（2）生产过程 明确何种工艺路线、采用那些设备和生产流程 反应条件控制：pH、T、P 反应操作方式：间歇、连续、半间歇（半连续） 反应效率：转化率、收率、选择性 复配原则：经验重要性、计算机仿真、模拟（3）分离回收过程经反应得到的物料，多数情况下不是单纯的产物，而是含有部分原料、催化剂残渣、反应介质（水或有机溶剂）等的混合物。因此必须将产物与反应物、反应介质等进行分离。分离方法与反应所得到物料的形态有关。双氧水生产工艺流程图 第一章 绪论第一章 绪论（4）后处理过程 产品处理（作为下一工序原料、筛选、包装、灌装、计量、贮存、输送等 ） 未反应物循环利用（返回反应过程或加工成副产物） 副产物处理（设计制备、包装、贮运等）（5）精细加工和商品化 超细碳酸钙：晶型不同，决定性能差异 表面包覆，改变特性1.8精细化工的发展方向-绿色精细化工绿色精细化工指的是对环境无公害的低污染或者无污染精细化学品工业，故又可以称为清洁精细化工或环境友好精细化工。 原料来源广泛，可再行资源 生产工艺安全有效、节能、无废弃物排放或可资源； 设备使用寿命长，无“跑、冒、滴、漏”现象 产品使用安全，无污染，废弃产品可作为再生资源大宗化学品一般指应用广泛、生产中化工技术要求高、产量大的产品，一般由煤、石油、天然气、农副产品等简单加工而来。常见的如三