精细化工工艺学课件

1、精细化工工艺学 Fine Chemical Technology 精细化工工艺学教学内容本课程是在学生学完“精细有机合成单元反应”等课程的基础上开设的一门专业课程，通过本课程的学习，使学生对精细化工的基本面貌、技术范畴、重要系列产品、基本原理、生产工艺、性能、应用和发展趋势有一个比较全面的了解和掌握。2Company Name精细化工工艺学教学内容第一章. 绪论 2h第二章. 精细化工工艺学基础及技术开发 2h第三章. 香 料 4h第四章. 合成材料助剂 6h第五章. 农药 4h第六章. 胶粘剂 6h第七章. 染料和颜料 4h第八章. 涂料 4h第九章. 功能高分子材料 4h第十章. 表面活性

2、剂 4h3Company Name第一章. 绪论第一节. 精细化工产品的分类第二节. 精细化工的特点第三节. 精细化工在国民经济中的作用第四节. 精细化工的发展趋势4Company Name第二章. 精细化工工艺学基础及 技术开发第一节. 精细化工的生产特性第二节. 精细化工工艺学基础第三节. 精细化工过程开发的一般步骤第四节. 精细化工的技术开发 5Company Name第四章. 合成材料助剂第一节. 概述第二节. 增塑剂第三节. 抗氧剂第四节. 热稳定剂第五节. 光稳定剂第六节. 硫化体系助剂第七节. 其他助剂7Company Name第五章. 农药第一节. 概述第二节. 杀虫剂和昆虫调

3、节剂第三节. 杀 菌 剂第四节. 除草剂与植物生长调节剂 8Company Name第七章. 染料和颜料第一节. 概述第二节. 染 料第三节. 颜 料 10Company Name第八章. 涂料第一节. 概述第二节. 涂料用合成树脂第三节. 涂料的生产技术第四节. 专用涂料及特种涂料11Company Name第九章. 功能高分子材料第一节. 概述第二节. 功能高分子品种举例 12Company Name精细化工工艺学 Fine Chemical Technology 第一章 绪论第一章 绪论1.1 精细化工产品的分类1.2 精细化工的特点 1.3 精细化工在国民经济中的作用 1.4 精细化工

4、的发展趋势15Company Name在1985年日本精细化工年鉴中将精细化工行业分为51个类别，即医药、农药、合成染料、涂料、有机颜料、粘合剂、香料、化妆品、盥洗卫生用品、表面活性剂、合成洗涤剂、肥皂、印刷用油墨、塑料增塑剂、其他塑料添加剂、橡胶添加剂、成像材料、电子用化学品与电子材料、饲料添加剂与兽药、催化剂、合成沸石、试剂、燃料油添加剂、润滑剂、润滑油添加剂、保健食品、金属表面处理剂、食品添加剂、混凝土外加剂、水处理剂、高分子絮凝剂、工业防菌防霉剂、芳香除臭剂、造纸用化学品、纤维用化学品、溶剂与中间体、皮革用化学品、油田用化学品、汽车用化学品、炭黑、脂肪酸及其衍生物、稀有气体、稀有金属、

5、精细陶瓷、无机纤维、储氢合金、非晶态合金、火药与推进剂、酶、生物技术、功能性高分子材料等。17Company Name我国则将精细化工行业分为11类，即农药、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）、食品和饲料添加剂、粘合剂、催化剂和各种助剂、化学药品和日用化学品、功能高分子材料等。18Company Name在催化剂和各种助剂中可分为催化剂、印染助剂、塑料助剂、橡胶助剂、水处理剂、纤维抽丝用油剂、有机抽提剂、高分子聚合物添加剂、表面活性剂、皮革助剂、农药用助剂、油田用化学品、混凝土添加剂、机械和冶金用助剂、油品添加剂、炭黑、吸附剂、电子工业专

6、用化学品、纸张用添加剂、其它助剂等二十个小类。 19Company Name1.2 精细化工的特点精细化工与大化工（无机、有机和高分子化工）不同，体现在以下几个方面：高技术密集度小批量、多品种、复配型多特定功能和专一性经济效益高20Company Name1.2.1 高技术密集度精细化工的技术密集度高取决于以下几个基本因素:技术含量高、开发投入多生产过程长，影响因素多技术保密性强，更新换代快21Company Name1.2.1 高技术密集度（1）技术含量高、开发投入多精细化工产品从确定目标到得到成熟产品，涉及到各种化学的、物理的、生物的、工程的、管理的等各方面的问题，实际应用时对商品的综合功

7、能要求很高。22Company Name1.2.1 高技术密集度（3）技术保密性强，更新换代快精细化工产品附加值高，有很强的保密性，在一段时间内甚至存在着技术垄断.由于具体应用对象不同，对精细化工产品的要求也不同，必须进行结构调整或改性。产品本身要更新换代，并且要不断寻找新的用途。24Company Name1.2.2 小批量、多品种、复配型多精细化工产品的用量不是很大，对各种精细化工产品来说，贵在质量；价格因素尚在其次。在保证质量的前提下，增加品种和数量，小批量是相对于大化工而言，一般具体产品的年产量为几十公斤到几吨。多品种与小批量有关，也是为了满足应用对象对性能的多种需要，如染料应有各种颜

8、色，每种染料又有不同的性能以适应于不同的工艺。25Company Name1.2.3 特定功能和专一性专用化学品应用的范围是狭窄的，功能是特定的。因此，其特定功能完全取决于应用要求，即随着生产水平和生活水平的提高，这些要求也在发生改变。专一性则是指应用于专门目的。27Company Name1.2.4 经济效益高 精细化工的经济效益高取决于其质量、专门性和很强的技术垄断性，体现在： 投资效率高 附加价值高 利润率高28Company Name1.2.4 经济效益高（1）投资效率高 精细化工产品的生产设备仅为石油化工平均指数的0.30.5，化肥工业的0.20.5，而且返本期短，一般投产5年即可收

9、回全部设备投资。29Company Name1.2.4 经济效益高（2）附加价值高 附加价值是指在产品的产值中扣去原材 料、税金、设备和厂房折旧费后剩余的价值。 附加价值率是附加价值与产值的比率。 精细化工产品的附加价值率在化学工业中最高。30Company Name1.2.4 经济效益高（3）利润率高 国际上评价利润高低的标准是： 销售利润少于15的为低利润率，1520的为中利润率，大于20的为高利润率。 根据19771980年的统计结果，世界100家大型化工公司中，高、中利润率的均为生产精细化工产品的公司。31Company Name1.3 精细化工在国民经济中的作用精细化工产品的作用主要

10、体现在以下两个方面：（1）直接用作最终产品 如颜料、染料、香料、农药、调味剂、医药、功能高分子等。（2）作为过程添加剂赋予主要产品特定的性能 如高分子材料加工用的增塑剂、稳定剂；彩色照像用的成色剂、显影剂、增感剂等。32Company Name目前，精细化率（即精细化工总产值与化工总产值的比率）已成为衡量一个国家现代化程度的标准。发达国家的精细化率已达到60以上，而我国则平均只有35。33Company Name1.4 精细化工的发展趋势精细化工的发展具有如下趋势 1发展原料工业 2重视基础产品 3加强应用研究 4优化复配技术 5重视剂型改造 6开拓新兴领域34Company Name1.4

11、精细化工的发展趋势1发展原料工业 主要原料是石油化工产品，在原料日趋紧张且价格上涨的情况下，必须重视副产品的综合利用。例如，乙烯装置中的C4、C6馏分，芳烃生产中的C9馏分，石油生产中的二聚体、三聚体等，均可以生产出许多精细化学品。35Company Name1.4 精细化工的发展趋势2重视基础产品 所谓基础产品是指专用化学品配方中的主要成分或其主要原料，其中最主要的是表面活性剂、水性高分子以及有机中间体三大类。36Company Name1.4 精细化工的发展趋势表面活性剂是洗涤剂的主要原料，也是很多精细化工产品的重要成分，有“工业味精”之称。其添加量视产品不同，但却能显著地改善应用性能。我

12、国目前已有1200多种表面活性剂，其中阳离子表面活性剂占20，阴离子表面活性剂占30，非离子表面活性剂占44，两性离子表面活性剂占6。37Company Name1.4 精细化工的发展趋势水性高分子包括水溶性和水乳性两大类。前者是指高分子可以分子水平分散在水中，如聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素等；后者指高分子通过乳化剂而分散在水中。如丁苯胶乳、丙烯酸树脂乳液、聚氨酯乳液等。水溶性和水乳性高分子是造纸化学品，油田化学品、日用化学品、食品添加剂等专用化学品中的重要成分，其本身的性能是优异的，而以水剂的形式使用十分方便，对环境保护则具有非常的意义。38Company Name1.4 精细化工的发展趋势有机

13、中间体是生产农药、染料、医药及很多精细化学品的主要原料，也是制约精细化工发展的主要因素。有机中间体的生产过程复杂，收率较低，品种有限，必须开发新的产品，或改进工艺，或改变结构，使其满足精细化工产品生产的需要。39Company Name1.4 精细化工的发展趋势3加强应用研究 精细化工产品的生命力在于应用。只有通过应用才能最大限度地发挥其作用，并且可以获得产品性能的信息，这对于及时调整配方和改进制备工艺是非常重要的。40Company Name1.4 精细化工的发展趋势4优化复配技术 由于应用对象的复杂性，采用一种化合物很难满足要求，多种组分的复配则成为关键，绝大多数精细化工产品是复配产物，通

14、过复配往往可以产生协同效应，即112。 配方往往是某种精细化工产品的最保密部分，配方设计既需要理论的指导，又离不开实验和经验，只有反复实践才能得到满意的结果，通过合理的配合使各组份发挥最佳作用。计算机辅助设计在配方研究方面已成为一种十分有效的手段，进入精细化工研究领域的前沿。41Company Name1.4 精细化工的发展趋势5重视剂型改造 根据精细化工产品的性质，可以制成液状、粉状或用微胶包覆。 如各种缓释技术已经在药物生产中采用，这样可使药物在一定时间内缓慢释放，以在长时间内保持药效。42Company Name1.4 精细化工的发展趋势6开拓新兴领域 精细化工产品的研究中已出现一些新兴

15、领域，需要开发和发展，其中最主要的是生物技术、新材料。43Company Name1.4 精细化工的发展趋势 生物技术是精细化工实现可持续发展的关键技术。从长远的观点看来，化工原料必然会由石油及煤炭转向可再生的生物资源，在生物化工领域内研究和开发的重点是生物化工产品，例如生物农药（包括农用抗生素、细菌农药、真菌农药及病毒农药等），固氮菌剂、酶制剂、单细胞蛋白等。同时利用生物资源和采用生物技术来生产各种精细化工原料，如天然香料、色素、乙醇、丙烯酰胺、氨基酸、柠檬酸、乳酸等。44Company Name 新材料包括新金属（新合金），新型复合材料，新陶瓷及高功能高分子材料等四大类，其中后二者属于精细

16、化工范畴，在新陶瓷方面重点要开发压电陶瓷，光敏陶瓷、变色耐热陶瓷等功能性陶瓷以及氮化硅、氧化锆等结构性陶瓷，在高功能高分子材料方面应重点开发光敏树脂、导电高分子、高吸水树脂等。45Company Name作业：小论文精细化工国内外现状分析:21世纪精细化工的发展我国精细化工产业的现状、存在的问题及其对策我国有机中间体产业现状与发展对策从美国“总统绿色化学挑战奖”看绿色精细化工的发展趋势要求：按论文发表正规格式撰写；2000字以上。46Company Name论文基本格式论文题目作者姓名、单位中文摘要关键词（中图分类号）英文摘要（有的杂志将此放在最后）正文（将参考文献前的序号标在右上角）参考文献

17、(最近的，中英文)47Company Name参考文献著录格式及实例1专著著录格式序号著者书名 M版本（第一版本不写）出版地：出版者，出版年起止页码【例】1孙家广，杨长青计算机图形学M北京：清华大学出版社，19952628Sun Jiaguang，Yang ChangqingComputer graphics Beijing：Tsinghua University Press， 19952628（in Chinese）【例2】2Skolink M IRader handbook MNew York：McGraw-Hill，199048Company Name2期刊著录格式序号作者题名刊名，出版

18、年份，卷号（期号）：起止页码【例3】3李旭东，宗光华，毕树生等生物工程微操作机器人视觉系统的研究J北京航空航天大学学报，2002，28（3）：249252Li Xudong，Zong Guanghua，Bi shusheng，et alResearch on global vision system for bioengineering-oriented micromanipulation robot systemJJournal of Beijing University of Aeronautics，2002，28（3） ：249252（in Chinese）49Company Name3论文集著录格式序号作者题名A见（英文用In）：主编论文集名C出版地：出版者，出版年起止页码【例4】4张佐光，张晓宏，仲伟虹等多相混杂纤维复合材料拉伸行为分析A见：张为民编第九届全国复合材料学术会议论文集（下册）C北京：世界图书出版公司，1996410416【例5】5Odoni A RThe flow management problem in air traffic controlAIn：Odoni A R，Szego G，eds