精细化学绪论2011

1、精细化学品化学 The chemistry of fine chemicals,杨 连 利 TEL:E-mail: ,教学目的与要求,本课程学习内容：,引 言,精细化工的产生和发展是与人们的生活和生产活动紧密 联系在一起的。 单从精细化学品的性质与用途来看，应该说远在我国古 代就已经有了，如火药、油漆等。 在十九世纪前，生产精细化学品的原料主要取决于天然， 如药物、油漆、肥皂等。 到了二十世纪初，石油化学工业的兴起，使精细化学品 的发展出现了第一次大的突跃：以合成化学品为原料的精细 化学，在数量上和品种上均逐渐居于主位。 到了二十世纪中叶，高分子化学的发展和高分子材料

2、的 出现，为精细化学品带来了第二次大的突跃：部分老行业更 新换代，如肥皂发展成了洗涤剂、油漆发展成了涂料等，新 生行业掘起，如粘结剂、信息用化学品、功能高分子等。,直到二十世纪六十年代，日本首先把精细化工明确地列 为化学工业的一个产业部门。 到二十世纪八十年代初建立了精细化学品产业协会。 进入二十一世纪，信息与微电子、生物、新材料、新能 源、自动化、航空航天及海洋开发等高新技术的发展，为精 细化工行业的发展提出了新的方向和课题，各种精细化学品 生产新技术、新概念不断产生，新型精细化学品不断面世。 当今社会，精细化学品与很多领域都密切相关： 工农业和人们的日常生活 生物技术 信息技术 能源技术

3、新材料技术,精细化工产品与农业的发展息息相关： 促进农业发展 提高农作物产量 消灭农作物的病虫害 确保农业丰收 保护牲畜健康，促进牲畜生长,许多日用消费品都是精细化学品，如： 洗涤剂 肥皂 防污剂 防霉剂 食品添加剂 胶粘剂 油漆和涂料 皮革护理剂及汽车化学品,精细化工与生物技术的关系： 不少精细化学品如采用传统化学方法合成，反应步骤长， 副反应多，或反应速度慢，产物的分离与精制困难。 而应用生物技术可以生产越来越多的精细化学品。 精细化工与信息技术的关系： 对信息技术来讲，可以说精细化工是微电子技术的基础。 制造集成电路块时，为达到亚微米精度，要运用各种化学 化工技术：制板、晶体生长、晶体取

4、向附生、扩散、蚀刻等， 同时还要为之提供超纯试剂、高纯气体、光刻胶等精细化学品。,精细化工与航空航天技术的关系： 当前宇航工业、空间技术的发展迅速，运载火箭、人造 卫星、航天飞机、太空站等都大量采用耐超高、超低温、辐 射、高真空的粘合剂，航天技术的发展对精细化学品提出了 各种要求。 精细化工与能源技术的关系： 世界能源有限，随着世界人口不断增加和能耗时间累计， 能源紧缺时期将会提前到来。要实现人类可持续发展，就必 须解决能源替代问题。 要完成这一艰巨任务是离不开化学工业的。在能源替代方面，精细化工将会发挥重要的直接或间接作用。21世纪的能源主要为核能、太阳能、风能、地热能、氢能、潮汐能和海洋能

5、。,精细化工与新材料技术的关系： 新材料技术的发展更是离不开精细化学品。 现代人类的活动空间上至太空、宇宙，下至海洋，超高 建筑、极限环境生存、原子能利用、微观世界的探索、微电 子技术、生物技术、超细粉末、纳米材料应用都需要各种适 用的新材料。 精细化工与新材料技术是有着密切的相互促进发展的关 系。,柔性太阳能电池,绪 论,绪 论,1.化工产品,用途广泛 生产量大 化学名称 分子式 规格以主要物质的含量为基础,用途专一 生产量小 附加值大 商品名（牌号） 规格以功能为基础,绪 论,2.精细化学品的定义 专业工具书：把产量小、纯度高的化学品泛称为精细化学品； 日本：把凡具有专门功能，研究开发、制

6、造及应用技术密集度高，配方技术能左右产品性能，附加值高，收益大，小批量，多品种的商品称为精细化学品； 美国：又称为专用化学品，指全面要求产品功能和性能的一类化学品； 我国：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。,绪 论,是化工行业现代化程度的标识 60% 化工行业相对较发达,3.精细化率,绪 论,日本：1980年精细化工年鉴将精细化学品分为30类; 美国：将精细化学品分为38类; 我国：1986年原化学工业部将精细化学品分为11大类;目前把精细化学品分为18类。,绪 论,1.医药和兽药 10.试剂和高纯物 2.农药 11.食品和饲料

7、添加剂 3.黏合剂 12.石油化学品 4.涂料 13.造纸用化学品 5.染料和颜料 14.功能高分子 6.表面活性剂和合成洗涤剂 15.化妆品 7.塑料、合成纤维和橡胶助剂 16.催化剂 8.香料 17.生化酶 9.感光材料 18.无机精细化学品,精细化工分类,绪 论,(1)生产过程：,不止合成一种产物。 多组分复配（1+12）,液状 粉状 微胶包覆,绪 论,绪 论,(2)精细化工生产特点 1.小批量、多品种、大量采用复配技术；* 2. 综合生产流程和多功能生产装置；* 3. 高技术密集度；* 4. 商业性强； * 5. 经济效益显著*,300多种（1950年）6000多种,药物制片剂：服用量

8、以毫克计 食品添加剂中香精添加量1mg/kg 造纸化学品、皮革化学品用量1%4%,由于应用对象的多种要求及特殊性，很难用一种原料 来满足需要，必须采用复配技术，通过物理的方法使 多种组分尽可能均匀混合，体现出多种性能和协同效 应。,绪 论,多数精细化工生产流程较长，工序较多，产品需求量不大，故往往采用间歇式装置生产。多品种、小批量且产品更新换代快的特点要求多功能的生产装置和多品种的综合生产流程，使设备的潜力得以充分发挥，经济效益大大提高。*,绪 论,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。 按目前统计，开发一种新药约需 510

9、 年，其耗资可达 2000 万美元，占年销售额的 6%7。 另一方面，精细化工产品的技术开发成功率是比较低的，特别是医药和生物用的药物，开发时间长，投入费用大，其结果是必然造成高度的技术垄断。*,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。,绪 论,绪 论,（1）技术水平低 （2）企业规模小，产品单一 （3）原料型产品多，精加工产品少 （4）中低档产品多，高档高附加值产品少 （5）低水平重复建设严重,绪 论,原料来源多元化 生产过程绿色环保 提高产品质量、增加产品数量 重视新产品开发、开拓新兴精细化工领域 环境友好产品开发,绪 论,食品添加剂 饲料添加剂 表面活性剂 水质稳定剂 皮革用化学品 造纸用化学品 纤维素衍生物 农副产品为原料的化工产品