工业化学课件-精细化工

9精细化工9.1概述原指产量小、纯度高、价格贵的化工产品，如医药、染料、涂料等。欧美一些国家把产量小、按不同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能的产品，称为专用化学品(specialtychemicals)。中国、日本等则把这两类产品统称为精细化学品。

9.1.1精细化学品9.1.2精细化工品的分类

精细化工的定义、分类所谓精细化工产品（即精细化学品）是指那些具有特定的应用功能，技术密集，商品性强，产品附加值较高的化工产品。生产精细化学品的化工企业，通称精细化学工业，简称精细化工。中国精细化工产品包括11个产品类别:1.农药；2.染料；3.涂料（包括油漆和油墨）；4.颜料；5.试剂和高纯物质；6.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）；7.食品和饲料添加剂；8.粘合剂；9.催化剂和各种助剂；10.（化工系统生产的）化学药品（原料药）和日用化学品；11.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）。9.1.3.1

染料

染料是能将纤维或其他被染物染成各种颜色的有机化合物。它是由苯、萘、蒽等基本有机原料经硝化、还原、磺化、卤化、胺化、氧化、酰化、烷基化等化学反应过程生成中间体，然后将中间体再经重氮化、偶合等反应过程制成原染料，再经染料后处理制成商品染料或有机颜料。9.1.3主要精细化学品按用途分类染料按用途可分为：直接染料能在中性或弱碱性介质中加热煮沸直接上染棉纤维的一种染料，多半为偶氮染料。酸性染料是指在酸性介质中进行染色的染料，常含有助色体—NO2、—SO3H、—COOH。主要用于羊毛、蚕丝和锦纶等染色。酸性染料有偶氮型、蒽醌型、三芳甲烷型等，但大部分属于偶氮染料。分散染料是一种微溶于水，在水中借分散剂作用而呈高度分散状态的染料。分散染料分子中含有极性基团，如羟基、羟烷氨基，使染料在水中极易分散而吸附于纤维内，主要用于聚酯纤维和醋酸纤维的染色。碱性染料是含有氨基、取代氨基或季铵基，在水溶液中能直接生成或与酸成盐后生成带正电荷有色离子的染料。它们大多属于三苯甲烷等化学结构。主要用于腈纶纤维的染色。还原染料

又称瓮染料，在碱性溶液中借连二亚硫酸钠进行还原处理，而使纤维染色的染料。用于棉、麻、粘胶和维纶等染色。反应性染料又称活性染料，含有能与纤维素纤维中的羟基和蛋白质纤维中的氨基发生反应的活性基团。广泛用于棉、麻、丝、毛及粘胶纤维的染色。9.1.3.2农药按用途分杀虫剂主要为有机磷酸酯类、氨基甲酸酯类、菊酯类和昆虫激素类。占农药总产量的85%。杀菌剂用于防治植物的药剂。占农药总产量的5%。除草剂占农药总产量的10%。植物生长调节剂9.1.3.3医药药品是经过国家食品药品监督管理部门审批，允许其上市生产、销售的药物，不包括正在上市前临床试验中的药物；药物则包括所有具有治疗功效的化学物质，不一定经过审批，也不一定是市面有售的化学物质。原料药是药剂的有效成分，只有加工成为药物制剂，才能成为可供临床应用的药品。化学合成药分为无机合成药和有机合成药。抗生素及生物化学药品。

9.1.3.4涂料

指涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜而起保护、装潢或其他特殊功能（绝缘、防锈、防霉、耐热等）的物质。其主要成分包括：成膜物质是涂膜的主要成分，包括油脂、油脂加工产品、纤维素衍生物、天然树脂和合成树脂。助剂如消泡剂，流平剂等，还有一些特殊的功能助剂，如底材润湿剂等。颜料一般分两种，一种为着色颜料，常见的钛白粉，铬黄等；还有种为体质颜料，也就是常说的填料，如碳酸钙，滑石粉。溶剂包括烃类溶剂（矿物油精、煤油、汽油、苯、甲苯、二甲苯等）、醇类、醚类、酮类和酯类物质。9.1.3.5表面活性剂9.1.4精细化工的特点精细化工的研究和应用领域十分广阔，其主要的特点是：具有特定的功能和实用性特征。技术密集程度高。小批量，多品种。生产流程复杂，设备投资大，对资金需求量大。实用性、商品性强，市场竞争激烈，销售利润高，附加值高的特点。产品周期短，更新换代快，多采用间歇式生产工艺。9.2精细化工单元过程9.2.1磺化在有机化合物分子中引入磺酸基（—SO3H）或它相应的盐或磺酰卤基（—SO3X）的任何化学过程。主要影响因素：被磺化物的结构磺酸的异构化和水解工业生产中芳烃的磺化方法液相过量硫酸磺化法共沸去水磺化法采用过量的过热苯蒸汽通入120℃~180℃浓硫酸中，利用共沸原理由未反应的苯带出反应生成的水。三氧化硫磺化法烘焙磺化法氨磺酸磺化法9.2.2卤化

向有机化合物中引入卤素的反应。氯化在工业上应用最广。主要用于制取中间体、在精细化工产品中引入卤素和改进性能、通过制取卤素衍生物来制取含有其他取代基如羟基、氨基等的衍生物。工业上连串反应的处理方法控制卤化深度工业上常采用苯过量的方法选择合适的操作

在连续化生产中，减少反混是提高收率所希望产物收率最重要的方法。9.2.3硝化

脂肪族的硝化主要用于制取炸药、火箭燃料等。混酸硝化的影响因素硝酸比硝酸与被硝化物的摩尔比混酸组成温度搅拌9.2.4还原铁粉还原锌粉还原硫化碱还原（Na2S等）亚硫酸盐还原加氢还原（液相加氢、气相加氢）9.2.5烷基化芳烃烷基化特点：连串反应可逆反应烷基可能发生重排9.3典型精细化工产品生产实例9.3.