1精细化学品工艺学 绪论

1.1 精细化工的定义
基本（天然）原料
初级加工
基本化工产品（通用化学品或大宗化学品）
精细加工
精细化工产品（精细化学品或专用化学品） 按国家自然科学技术分类标准，精细化工全称为 精细化学工程（fine chemical engineering） ，属化学工程学科范畴
1.2 精细化学品的范畴和分类
侧重于从产品的功能性来区分: 销售量小的化学型产品称为“精细化学品” 销售量小的功能型产品称为“专用化学品”
1.3 精细化工的特点



多品种（产品特点） 例如医药，1975年6月30日前，在德国联邦保健 省登记的品种数为25026种，此外还有牙科专用 药、治疗水剂、消毒液、强壮剂3000种 列入医师、药剂师处方表中的有8200种；药房出 售的成药为2000种，开发中的新品种有6000种 原药与制剂的品种比为1：10
1.3 精细化工的特点
精细化工产品成长趋势 萌芽期：销售量较少 成长期：前期销售量增长较快，后期增长变慢 饱和期：销售量不在增长
衰退期：逐渐被新产品取代 销 售 量
萌芽期
成长期 饱和期
衰退期
1.3 精细化工的特点

大量采用复配技术（产品特点）
1.3 精细化工的特点


大量采用复配技术（产品特点） 采用复配技术所制成的商品数目，远远超过由合 成而得到的单一产品数目

其次，新产品新技术开发的成功概率低、时 间长、费用高是精细化学品生产高技术密集 的另一个因素。

据报道，美国、德国的医药和农药新品种的 开发成功率为1/10000，日本为1/100001/30000。
1.3 精细化工的特点：技术密集度高

随着对药效、生物体安全性的要求愈来愈严， 新品种开发的时间愈来愈长，费用也愈来愈 大，新品种开发成功的数量相应地也愈来愈 少


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1.2 精细化学品的范畴和分类



实际上,欧美国家广泛使用“专用化学品”一 词,而很少使用“精细化学品” 精细化学品是通往专用化学品的“阶梯”， 且随着新技术革命的深入，有独特功能的专 用化学品将保持较高的发展速度 专用化学品 精细化学品 通用化学品
1.2 精细化学品的范畴和分类
对精细化学品的统计分类主要是按性能与用 途来划分。 一种精细化学品在应用领域的规模还很小时， 往往是合并于其他行业类，只有当它发展到 相当规模时，才加以分类统计。 目前，各国的分类也不尽相同，如日本1984 年版《精细化工年鉴》中将精细化学品分为 35个行业类别， 而到1985年，就发展为51 个类别。 如
1.3 精细化工的特点:装置通用性强

多数精细化工产品需要由基本原料出发，经过深度加工 才能制得，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。 虽然精细化工产品品种繁多，但从合成角度看，其合成 单元反应不外乎十几种，尤其是一些同系列产品，其单 元反应及所采用的生产过程和设备，有很多相似之外。 近年来，许多生产工厂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。即一套流程装 置可以经常改变生产品种的牌号，使其具有相当大的适 应性，以适应精细化工产品多品种、小批量的特点。
第一章 绪论
绪
论
精细化学工业（简称精细化工）是生 产精细化学品的工业。 精细化工是当今世界各国发展化学工业的 战略重点，也是一个国家综合技术水平 的重要标志之一。 其基本特征是以高新技术为依托，为全球 经济和人民生活生产提供高质量、多品 种、专用或多功能的精细化学品。
第一章绪论 主要内容

1.2 精细化学品的范畴和分类
1986年，我国把精细化学品暂分为11大类： （1）农药； （2）染料； （3）涂料； （4）颜料； （5）试剂和高纯物、 （6）信息用化学品、 （7）食品和饲料添加剂；（8）胶粘剂、 （9）催化剂和各种助剂 （10）化学原药和日用化学品、 （11）功能高分子材料。 大类再分很多小类，小类又分很多品种。
1.2 精细化学品的范畴和分类
（1）农药； （2）染料； （3）涂料； （4）颜料； （5）试剂和高纯物、 （6）信息用化学品、 （7）食品和饲料添加剂； （8）胶粘剂、 （9）催化剂和各种助剂 （10）化学原药和日用化学品、 （11）功能高分子材料。
1.2 精细化学品的范畴和分类
1）催化剂 2）印染助剂 3）塑料助剂 4）橡胶助剂 5）水处理剂 6）纤维抽丝用油剂 7）有机抽提剂 8）高分子聚合物添加剂 9）表面活性剂 10）皮革助剂 11）农药剂 12）油田用化学品 13）混凝土添加剂 14）机械、冶金助剂 15）油用添加剂 16）炭黑 17）吸附剂 18）电子工业专用化学品 19）纸张用添加剂 20）其他助剂
化学合成
筛选化合物


制剂加工
商品化（或复配）
物质协同作用

这些内在和外在的因素既相互联系又相互制约， 形成精细化学品高技术密集度的重要特性
1.3 精细化工的特点
1.3 精细化工的特点：技术密集度高

就技术密集度而言，化学工业本身就是高技术密 集指数工业，而精细化工又是化学工业中的高技 术密集指数工业。 日本曾做过分析，若以 机械制造工业技术密集指数为100计， 化学工业为248， 医药340 精细化工 涂料270
即,精细化学品是按其分子组成（即作为化合物） 来销售的小量产品，强调的是产品的规格和 纯度； 专用化学品也是小量产品，但却是根据它们的 功能来销售的，强调的是其功能。
1.2 精细化学品的范畴和分类

区别精细化学品与专用化学品的具体要点：
（1）精细化学品多为单一化合物，可以用化 学式表示其成分，而专用化学品很少是单一的 化合物，常常是若干种化学品组成的复合物或 配方物，通常不能用化学式表示其成分；
1.3 精细化工的特点


多品种（产品特点） 又如染料，据《染料索引》(Colour Index)1976 年第三版的统计，不包括已淘汰和重复的品种， 不同化学结构的染料品种为5232个，其中已公布 化学结构的为1536个。 生产染料的主要国家经常生产的品种在2000个以 上，同一品种稍加复配又可派生出若干个牌号， 如德国拜耳公司一个厂就生产1600个牌号。
采用复配技术所推出的产品，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 采用复配技术是使精细化学品具备市场竞争力的 重要方面，也是我国的一个薄弱环节


1.3 精细化工的特点:装置通用性强


综合生产流程和多功能生产装置（流程装 置特点） 精细化工产品的生产，通常以间歇反应为 主，采用批量生产，装置通用性强。

1.3 精细化工的特点：技术密集度高


技术密集度高（技术特点） 精细化工的生产全过程不同于一般化学品， 主要由化学合成、制剂加工、商品化（或 复配）三个生产部分组成，技术密集度高， 技术开发成功率低。 技术密集还表现为情报密集、信息快，技 术保密性与专利垄断性强。
1.3 精细化工的特点：技术密集度高
1964年，一个新农药的开发时间只需3年、 270万美元；到1975年就需要8年、1300万 美元


1.3 精细化工的特点:装置通用性强

精细化工最合理的设计方案是按单元反应来组织反应 设备，用若干个单元反应器组合起来生产不同的产品。 单元反应器的生产能力可以很大，对一个具体品种来 说，通过几批甚至于一批生产就可以满足年产量的要 求。 精细化工产品的生产，通常以间歇反应为主，采用批 量生产。这种做法收到了明显的经济效益；但同时对 生产管理和操作人员的素质，却提出了更高的要求。
1.1 精细化工的定义




通用化学品一般指由基本天然原料（如煤、 石油、天然气和农副产品等）经初级加工得 到的大吨位产品 特点:应用范围广、生产中化工技术要求高、 产量大而附加值低等,通常以其主要成分的化 学名称来命名的化学品 它们是合成重要化工产品的原料和中间体 石化中合成树脂、合成橡胶、合成纤维等， 例：聚氯乙烯塑料、丁苯橡胶 化肥：如尿素
1.1 精细化工的定义



精细化学品则是指一些具有特定应用性能的、 在合成工艺中步骤繁多、反应复杂、产量小 但产值高的产品 例如医药、化学试剂、化妆品等 精细化工产品的定义：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、高纯度的化学品，有时叫做专 用化学品（speciality chemicals）或精细化 学品（fine chemicals）。
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1.2 精细化学品的范畴和分类

从生产角度可将精细化学品分为两大类： a．分子水平合成、提纯为主，结合少量的复 配增效技术得到的有特定功能的化学品，如农 药、染料、颜料、试剂和高纯物、信息用化学 品、食品和饲料添加剂、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。

b．以配方技术为主要生产手段，配方技术能 左右最终使用功能的化学品，如涂料、洗涤剂、 化妆品、香料、黏合剂等。
精细化工的定义
精细化学品的范畴和分类 精细化工的特点 发展精细化工的战略意义 精细化工的发展趋势和重点


精细化工工艺学基础
精细化工开发简介
1.1 精细化工的定义
美国克莱恩(Klin) 化工产品分为两大类别: ①通用化学品或大宗化学品（heavy
chemicals） ②精细化学品（fine chemicals） 或专用化学品（speciality chemicals） 或商品化学品（commodity chemicals）
1.2 精细化学品的范畴和分类

（4）精细化学品是按其所含的化学成分来 销售的，而专用化学品是按其功能销售的； （5）精细化学品的生命期相对较长，而专用 化学品的生命期短，产品更新很快；
（6）专用化学品的附加价值率、利润率更高， 技术秘密性更强，更需要依靠专利保护或对 技术诀窍严加保密，新产品的生产可完全依 靠本企业的技术开发。

1.3 精细化工的特点：技术密集度高
各公司投入精细化学品的研究费也较高 比如化学工业的平均研究费占化工产品总销售额 的3%， 而德国拜尔公司农药研究费则占销售额10%， 赫司特公司医药的占12%， 瑞士汽巴-加基公司染料的占7%。



1.3 精细化工的特点：技术密集度高
1.3 精细化工的特点
小批量、多品种和特定功能、专用性质构成了精细 化工产品的量与质的两大基本特征。 精细化工的综合生产特点可归纳为四个方面： 1.小批量、多品种、复配型居多； （产品特点） 2.综合生产流程和多功能生产装置（流程装置特点） 3.技术密集度高（技术特点） 4.经济效益高（经济特点）

首先，生产过程中工艺流程长、单元反应 多、原料复杂、中间过程控制要求严格， 而且应用和涉及到多领域、多学科的理论 知识和专业技能，其中包括多步合成、分 离技术、分析测试、性能筛选、复配技术、 剂型研制、商品化加工、应用开发和技术 服务等。
1.3 精细化工的特点：技术密集度高

在实际应用中，精细化学品是以商品的综合能力 出现的，需在化学合成中筛选不同的化学结构， 在剂型（制剂）生产中充分发挥精细化学品的自 身功能与其他配合物质的协同作用。从制剂到商 品化又有一复配过程:
（2）精细化学品一般为最终使用性产品，用 途较广，而专用化学品的加工度更高，为最终 使用性产品，用途较窄；
1.2 精细化学品的范畴和分类
（3）精细化学品大体是用一种方法或类似的 方法制造的，不同厂家的产品基本没有差 别，而专用化学品的制造，各生产厂家互不 相同，产品有差别，甚至可完全不同；
如阿斯匹林、邻苯二甲酸二丁酯、醋酸苄酯香料为 精细化学品. 专用化学品如洗发香波、防臭剂、催化剂、防腐 剂等，这类产品都有专用性用途，多数是复配方 商品，

1.3 精细化工的特点



小批量、多品种、大量采用复配技术（产品特点） 除了通用型精细化学品外，专用品种和定制品种 愈来愈多，这是商品应用功能效应和商品经济效 益共同对精细化学品功能和性质反馈的自然结果 不断地开发新品种、新剂型和提高开发新品种的 创新能力是当前国际上精细化工发展的总趋势 因此，多品种不仅是精细化工生产的一个特征， 也是评价精细化工综合水平的一个重要标志。