精细化工概述

1、第第1 1章章 绪论绪论n精细化工概述精细化工概述n精细有机合成的原料资源精细有机合成的原料资源n精细有机合成的单元反应精细有机合成的单元反应1.1 1.1 精细化工概述精细化工概述n精细化工和精细化学品精细化工和精细化学品n精细化工的特点精细化工的特点n精细化工在国民经济中的作用精细化工在国民经济中的作用n精细化工的发展趋势精细化工的发展趋势1.1.1 1.1.1 精细化工和精细化学品精细化工和精细化学品 定义定义： 精细化工：精细化工： 即精细化学工业，是生产即精细化学工业，是生产精细化学品精细化学品的的工业。工业。 通用化学品通用化学品：产量大，无差别：产量大，无差别专用化学品专用化学品

2、：产量小，有差别：产量小，有差别（一般）精细化学品（一般）精细化学品：产量小，无差别：产量小，无差别半（拟）通用化学品半（拟）通用化学品：产量大，有差别：产量大，有差别 精细化学品精细化学品: : 凡能增进或赋予一种（类）产品以特定的凡能增进或赋予一种（类）产品以特定的功能或本身拥有功能或本身拥有特定的功能特定的功能的的小批量小批量制造和应制造和应用的、用的、技术密集度高技术密集度高、附加值高附加值高、纯度高纯度高的化的化学品。学品。 精细化学品的分类精细化学品的分类： 农药、染料、涂料（含油漆、油墨）、颜料、农药、染料、涂料（含油漆、油墨）、颜料、试剂和高纯物、信息用化学品、食品和饲料添试剂

3、和高纯物、信息用化学品、食品和饲料添加剂、胶粘剂、催化剂和各种助剂、化工系统加剂、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）和日用化学品、功生产的化学药品（原料药）和日用化学品、功能高分子材料。（能高分子材料。（1111类）类） 精细化工产品分类暂行规定精细化工产品分类暂行规定，1986年年3月月6日日 1.1.2 1.1.2 精细化工的特点精细化工的特点n技术密集度高技术密集度高n品种多，批量小品种多，批量小n具有特定的功能具有特定的功能n大量采用复配技术大量采用复配技术n附加价值和经济效益高附加价值和经济效益高n间歇生产，综合生产流程和多用途、多功间歇生产，综合生产流程和多

4、用途、多功能生产设备能生产设备n直接用作最终产品或其主要成分直接用作最终产品或其主要成分n增加或赋予各种材料以特性增加或赋予各种材料以特性n满足人民的生活需要满足人民的生活需要n促进新技术的进步促进新技术的进步n高经济效益高经济效益1.1.3 1.1.3 精细化工在国民经济中的作用精细化工在国民经济中的作用n发展原料工业发展原料工业n重视基础产品重视基础产品n加强应用研究加强应用研究n优化复配技术优化复配技术n重视剂型改造重视剂型改造n开拓新兴领域开拓新兴领域1.1.4 1.1.4 精细化工的发展趋势精细化工的发展趋势1.2 1.2 精细有机合成的原料资源精细有机合成的原料资源n煤的加工煤的加

5、工n石油加工石油加工n天然气的利用天然气的利用n农、林、牧、渔副产品的利用农、林、牧、渔副产品的利用1.2.1 1.2.1 煤的加工煤的加工n煤的炼焦：煤的炼焦：萘、萘、2 2甲基萘、蒽、菲、芴、苊、甲基萘、蒽、菲、芴、苊、芘、苯酚、甲酚、二甲酚、氧芴、芘、苯酚、甲酚、二甲酚、氧芴、硫芴、吡啶、咔唑等硫芴、吡啶、咔唑等苯：苯：50507070甲苯：甲苯：12122222二甲苯：二甲苯：2 26 6 粗苯粗苯煤焦油煤焦油n煤的气化：煤的气化：n破坏加氢破坏加氢煤的氢化煤的氢化n生产电石：生产电石：乙炔乙炔 水煤气反应：氢水煤气反应：氢 费托反应：分子量较宽的烷烃或烯烃混合物费托反应：分子量较宽的

6、烷烃或烯烃混合物1.2.2 1.2.2 石油加工石油加工n催化重整：催化重整：苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯n热裂解：热裂解：乙烯、丙烯、丁二烯乙烯、丙烯、丁二烯n催化裂化：催化裂化：多烷基苯、烷基萘多烷基苯、烷基萘n临氢脱烷基化：临氢脱烷基化：苯、萘苯、萘 1.2.3 1.2.3 天然气的利用天然气的利用n甲烷、乙烷、丙烷和较高碳链的甲烷、乙烷、丙烷和较高碳链的烷烃烷烃（其（其中主要是甲烷）中主要是甲烷）n可可直接直接用于制备碳黑、乙炔、氢氰酸、各用于制备碳黑、乙炔、氢氰酸、各种氯代甲烷、二硫化碳、甲醇、甲醛等种氯代甲烷、二硫化碳、甲醇、甲醛等n制制合成气合成气（COCO和和H H2 2的

7、混合物），进一步制得的混合物），进一步制得甲醇、甲醛、高碳醇、正丁醛、甲酸、乙甲醇、甲醛、高碳醇、正丁醛、甲酸、乙酸、丙酸、丙烯酸、丙烯酸酯、人造石油酸、丙酸、丙烯酸、丙烯酸酯、人造石油等等1.2.4 1.2.4 农、林、牧、渔副产品的利用农、林、牧、渔副产品的利用n碳水化合物：碳水化合物： n脂肪和油类：脂肪和油类： 主要成分主要成分：甘油三羧酸酯：甘油三羧酸酯可获得化工原料可获得化工原料：脂肪酸、脂肪族含氮化合：脂肪酸、脂肪族含氮化合物、二聚酸、氨基酰胺和咪唑啉类、壬二酸物、二聚酸、氨基酰胺和咪唑啉类、壬二酸与壬酸、脂肪醇、环氧化合物、蓖麻醇酸、与壬酸、脂肪醇、环氧化合物、蓖麻醇酸、甘油。

8、甘油。糖类、淀粉、糖类树胶糖类、淀粉、糖类树胶单糖单糖纤维素纤维素己糖己糖（葡萄糖）和（葡萄糖）和戊糖戊糖（木糖）（木糖）1.3 1.3 精细有机合成的单元反应精细有机合成的单元反应n精细化学品的主要取代基精细化学品的主要取代基n精细有机合成的主要单元反应精细有机合成的主要单元反应n产品举例及合成路线的综合评定产品举例及合成路线的综合评定1.3.1 1.3.1 精细化学品的主要取代基精细化学品的主要取代基 主体结构主体结构精细化学品精细化学品 取代基取代基n卤素：卤素：-Cl、-Br、-I、-Fn含氮基团：含氮基团： -NO2、-NO -NH2、-NHR、-NR1R2 -NHCO-、-NH2O

9、H、-N2+X-、-N=N-、-NHNH2 -CNn含硫基团：含硫基团： -SO3H、-SO2Cl、-SO2NH2、-SO2NHRn烷基、酰基烷基、酰基n含氧基团：含氧基团： -OH、-OR、-OAc -COH、-COR、-COOH、-COOR、-COCl、 -CONH21.3.2 1.3.2 精细有机合成的主要单元反应精细有机合成的主要单元反应n卤化n磺化和硫酸酯化n硝化和亚硝化n还原和加氢n氧化n重氮化和重氮基的转化n氨解和胺化n水解n烃化n酰化n缩合n环合n聚合1.3.3 1.3.3 产品举例及合成路线综合评价产品举例及合成路线综合评价硝 化氨 解ClClNO2NH2NO2NH2NO2Cl氯 化NO2还 原酰 化水 解NH2NHCOCH3硝 化NHCOCH3NO2NHCOCH3ClNO2硝 化ClC-烷化氧化酸解CH(CH3)2C OCH3H3COHOH磺化水解（碱熔）氯化气固相接触催化水解高压液相碱性水解氧化脱羧硝化还原重氮化水解CH3SO3HCOOHNO2NH2N2+Cl-合成工艺路线的选择依据合成工艺路线的选择依据n路线短路线短n总收率最高总收率最高n易于工业化生产易于工业化生产n成本低，经济效益高成本低，经济效益高n原料易得原料易得思考题思考题