精细化学品第一章--绪论

1、第一章 绪 论,1.1 精细化学品的定义 精细化学品（Fine Chemicals）即精细化工产品。 “精细化工”是“精细化学工业”（Fine Chemical Industry）的简称。 化学工业产品包括: 通用化学品和精细化学品。 通用化学品：应用广泛、生产中技术要求高、产量大、用途广的基础化工产品，如无机化工 的化肥、硫酸、烧碱等；石油化工中的塑料、合成纤维、合成橡胶等。,对精细化学品的意义目前还没有严格的提法，在我国对精细化学品的定义是指: 对基本化学工业生产的初级或次级化学品进行深度加工而制取的，具有特殊功能、特定用途、小批量生产的技术密集度高、附加价值高的系列化工产品。（有时也称专

2、用化学品），其中多数产品的品种多、更新快、规模小并且利润高、商品性强。 研究精细化学品的组成、结构、性质、变化、制备及应用的科学称为精细化学品化学。,1.2 精细化学品的分类 精细化学品的种类繁多，目前主要以其产品具有的特定功能来分类。随着科技的发展，一些新兴的精化行业正在不断出现，产品被分得越来越细。 日本1984年把精细化学品分成35个类别，而到1985年就发展成51个类别。 我国1986年把精细化工产品分为12大类。 具体分类如下：,（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 （6）信息用化学品（包括感光材料、磁性材料等） （7）食品和饲料添加剂

3、 （8）粘合剂 （9）催化剂和各种助剂 （10）化学药品（原料药）和日用化学品 （11）日用化学品 （12）功能高分子材料（包括功能膜、偏光材料等） 其中催化剂和各种助剂一类又包含20个事项,1.3 精细化学品生产特点 精细化学品生产过程不同于一般化学品的生产，它的生产过程可归纳为三个部分：化学合成、制剂（剂型化）、商品化（标准化），在每一生产过程中又派出各种化学的、物理的、生化的、技术的、经济的要求，因此精细化工生产特征主要表现在以下几点：,1、多品种、小批量 多品种不仅是精细化工生产的特征，也是评价精细化工总体水平的一个标志。 从目前发达国家精细化学品的分类就可看出，精细化工具有多品种、多

4、行业的特点，从某一精化行业产品来看，特别是专用品和特制配方产品，其应用面窄、针对性强，往往是多种牌号，多种剂型，同时由于多数精化产品用量少，功能大，更新快，决定了其产量小、品种多。,例如，精化工业中染料这门古老的行业，据染料索引（Color Index）第三版统计，不同化学结构的染料品种有5232个，其中已公布化学结构的有1536个，生产染料的主要国家经常生产的品种在2000种以上，同一品种相加复配又可派生出若干个牌号，如西德拜耳公司，一个公司就生产1600个牌号的产品。 再如表面活性剂，国外有5000多种，日本三洋化成公司就生产1500多种，并且以每年增加100多个品种的速度扩大品种；国外生

5、产的化妆品有37个大类，法国仅发用化妆品就多达2000多种牌号。,2、综合生产流程和多功能生产装置 多数精细化工产品是由基本原料出发，经过深度加工制得的，因而生产流程一般较长，工序较多。由于这些产品的需求量不大，故往往采用间歇式装置生产，虽然精化产品的品种多，但从合成角度来看，其合成单元反应往往不外乎十几种，尤其是同系列产品其合成采用的生产过程和设备，有许多共同相似之处。,国外在五十年代末期就抛弃了单一产品、单一流程的落后生产方式，七十年代开始精化生产中已遂步出现了单元反应设备，这些设备容积大，在传质传热等工程技术上作了许多改进，可适应不同反应条件及不同原料、生产工艺的要求，这样就可使小批量、

6、多品种生产中的一个品种用一套流程的矛盾得以解决，即广泛采用多品种综合生产流程，设计和制作用途广、功能多的生产装置，在单元设备上采用近代先进技术装备（如计算机的引用），使反应的控制、工艺操作自动化、精密化。,3、技术密集度高 精细化工是综合性较强的技术密集型工业（技术含量高、高技术）。这是由于精化产品是以商品的综合功能出现的，这就需要在化学合成中筛选不同化学结构的产品，在生产中由于步骤多、工序长、影响收率和质量的因素多，获得高质量、高性能的产品就必须具有先进的生产技术和科学管理方法；在制剂生产中必须充分发挥精化产品自身功能和其它配合物的协同效应，从制剂到商品化，又有一个复配过程，这些内在的和外在

7、的因素既互相连系又互相制约，这样就形成了精细化学品高技术密集度的一个重要因素。,其次，精细化工产品的技术开发成功率低、时间长、费用高，结果又导致了技术垄断性强、销售利润率高。例如：农药：随着对药效、生物体安全性的要求愈来愈高，新品开发的时间越来越长，费用愈来越大，开发的成功率就相对减少。 如美国农药：1961-1970年的10年间，开发新品18个；1971-1979年的10年间，开发新品4个。其中1964年新农药开发时间为3年花费270万美元，而1975年新农药开发需8年1300万美元。,4、大量采用复配技术 这也是精化产品的特点之一，为了满足各种用途需要，许多产品，除了要求加工成各种剂型（如

8、粉、粒、乳剂等）外，常常必须加入多种其他试剂进行复配，经过剂型加工和复配技术所制的产品数目往往超过由合成而得到的第一产品数目，经复配后，产品具有增效、改性和扩大应用范围等功能，其性能往往超过结构单一的产品，因此掌握复配技术使精细化工产品具备市场竞争能力的一个重要方面，这也是我国精细化工发展的薄弱环节。,1.4 精细化学品的经济特点 精细化学品的高经济效益已为实践证明，概括起来可以从下列几个方面的特点加以说明： 1、附加价值高 附加价值是指在产品的产值中扣去原材料费、税金、设备厂房折旧费后剩余部分的价值，该价值包括利润、工人劳动力、动力消耗以及技术开发费用。精细化工产品的附加价值与销售额的比率在

9、化学工业各大部门中是最高的，而从整个精化工业的一些子行业来看，附加价值最高的是医药，这可从日本化工史上看出：,表1.1 日本化学工业各部门原材料费率和附加价值率%,表2.2 日本精化中某部门的附加价值与销售额的比率（%） 其中：原材料费率（%）= 附加价值率（%）=,2、投资效率高 精细化学品一般产量小，装置规模也较小，具有投资少，见效快的特点，即投资效率高。 投资效率（%）=（附加价值/固定资产）100% 精细化工资本密集度低于化学工业平均水平，一般为化学工业指数的0.3-0.5，是化肥工业的0.2-0.3，据统计，1975年日本投资效率如下： 平均 化肥工业 化纤 感光材料 医药 87.6

10、% 62% 94.3% 170.9% 241.4%,3、利润率高 国外有一个统计：1977-1980年世界大型化工公司中的销售利润率在20%以上的有5家，销售利润率在15-20%之间的也有5家，这10家公司均为生产精细化学品公司；销售利润率在10-15%之间的有20家公司，其中80%以上的为精细化学品专业公司。 从以上据不难看出，精细化工行业的利润率高于其他化工行业，这也是精化行业发展较快的主要原因之一。,1.5 精细化工的发展动向,一、当代高科技新领域的开发 近年来，世界各国都在大力发展精细化工，已使整个化学工业向精尖方向取得了长足的进展，先进国家的精细化工产值在化工总产值中的比例已达到60

11、-65%，我国近年来在精细化学品的开发、生产和应用上也有可观的成就，精细化工在化学工业中的比重已达到50%,对精细化工而言，有关的高新科技领域包括：各类新型化工材料（如功能高分子材料、复合材料）、新能源、电子信息技术、生物技术（包括发酵、生物酶、细胞融合、基因重组等技术）、航空航天技术和海洋开发技术等。 二、结合国内外行情、发展精细化工系列产品 我国的煤炭、石油和天然气资源十分丰富，为发展精细化工提供了充足的原料来源，如何搞好统筹规划为国家现代化服务是很有意义的，以下提供几种发展模式：,1、以某种原料为基础，发展系列化产品 例如，开展石油化工副产品和联产产品（如环烷酸（5烃、重芳烃）的综合利用

12、；以环氧乙烷和环氧丙烷为基础发展各种工业用和民用非离子表面活性剂；以烷基苯为基础发展合成洗涤剂等。 2、以某种技术为基础发展系列化产品 例如：以羰基合成技术为基础，由各种烯烃出发制取一系列脂肪醇；由丙烯制正丁醇和异丁醇，由庚烯得到异辛醇，由十二碳烯得到十二醇，这些醇大多可作为合成增塑剂和表面活性剂的原料。,3、针对某一应用领域发展系列化产品 例如，催化剂、油品添加剂、染料、胶粘剂等系列化产品很多，采用这种模式的优点多，如一般生产厂家对本行业的用户要求、产品性能检测以及国内外发展动态较熟悉，从而有利于开发系列产品并形成一定优势。 4、注意采用复配技术 为了满足各种专门用途的需要，化学合成质的产品

13、不仅需剂型化，还必须进行复配，已知在复配的产品中，包含多种成份，甚至包括几十种之多，经过复配后不仅要产生数量多牌号多的产品，而且在性能和应用上往往比单一产品有更大的提高，能吸到十分优异的效果，这也是我国精化行业发展的一个值得注意的方向。,三、采用先进技术 1、新催化技术 合成反应是精细化工产品生产的基础，它与新催化技术密切相关，新催化技术的重点是能促进石油化工发展的膜催化剂，稀土络合催化剂，沸石型催化剂，固体超强酸催化剂等， 发展与精细化工新品开发相关的相转移催化技术，立体定向合成技术和固定化酶催化技术等，新催化技术要求能设计开发出具有高活性、高选择性、立体定向、稳定性好、寿命长的高效催化剂和技术。,2、新分离技术 开发工业规模