精细化工工艺学 第1章绪论讲解

的初始浓度、pH、T、P • 反应操作方式：间歇、连续、半间歇（半连续） • 反应效率：转化率、收率、选择性
• 农业：农药、饲料添加剂、除草剂、植物生长 剂、农副产品加工药剂等。
• 国防：化学武器、防化武器、导弹材料、航空 航天材料等。
• 高新科技：信息材料、功能材料、人造器官、 基因工程材料等。
精细化工的发展，提高了国家的化学工业的整体经 济效益，增强了国家的经济实力。
据报道一台电视机与2000多种化学品有关，其中绝 大部分是精细化学品。
安全地带； • 酸性催化剂具有腐蚀性，应注意容器的密闭性，防止泄露而
伤人。
2、生产过程
以合成为主的精细化学品，需明确：
• 合成路线：选用什么原料，经由哪几步单元反应； • 工艺路线：原料的预处理和反应物的后处理应采用哪
些化工过程、采用什么设备和生产流程等； • 反应条件控制：反应物的总摩尔比、反应物和生成物
人民生活：
• 衣：纤维助剂、染料。 • 食：食品添加剂（甜味剂、色素、香精、味
精、防腐剂）、化肥、农药。 • 住：装饰材料助剂、涂料、颜料、油漆、塑料。 • 行：橡胶助剂、油料添加剂、防冻剂。 • 健：药品、保健品、除臭剂。 • 美：化妆品、洗涤剂、美容美发品、玻璃擦净剂、
空气清新剂。
社会发展
• 工业：煤、石油、天然气的各种加工助剂和催 化剂，电子材料，矿产品加工剂等。
水处理剂等。
高
投 资
通用化学品（Commodity Chemicals）： • 特点：非差别性、量大； • 定义：指从价廉，易得的天然资源开始，经一次或
数次化学加工而制成的最基本的化工原料。
拟通用化学品（Pseudo-commodity Chemicals） • 定义：也称半（或准）通用化学品 • 特点：差别性、量大，如炭黑、火药、合成纤维等。
差别化学品——不具备上述条件的化学品。
化工产品的C.H.Cline分类
产
通用化学品（非） 半通用化学品（差）
价
量 /
大 如硫酸、碳酸钠、
如合成树脂、合成橡。 合成纤维等。
科
定
技
资
精细化学品（非） 专用化学品（差）
开
产
发
投 资
小
如中间体、医药和 农药的原料药等。
如农药制剂、各种助剂、
投资效率：附加价值与固定资产的比值。
投资效率：化肥（62%）；纤维（94.3%）； 感光材料（170.9%）；医药（2401.4%）
100美元变成10600美元的故事：
100 $
石油化工原料
540 $
进一步加工为 塑料中间产品
380 $
最终成品
800 $
中间产品
再进一步加工 为家庭用品等
10600 $
6 第9、10章
胶黏剂
8
其他
总计
内容 涂料 香料提取 化妆品
学时 6 4 4 2
40
选用教材
马榴强主编. 精细化工工艺学. 北京：化学 工业出版社，2008.
主要参考书
1. 宋启煌主编. 精细化工工艺学. 第2版. 北京： 化学工业出版社，2004.
2. 李和平主编. 精细化工工艺学. 第2版. 北京： 科学出版社，2007.
• 精细化工：全称精细化学工程(fine chemical engineering )是指生产精细化学品的工业。
• 属化学工程学科(chemical engineering)范畴。
• 精细化工与基础化工（如基本有机化工、无机化工） 不同，后者多生产基本化工原料，而前者生产的产 品，多为各工业部门广泛应用的辅助材料或人民生 活的直接消费品。
1.3 精细化工的重要性
• 精细化工的发展，促进了其它行业如农业、医药、 纺织印染、皮革、造纸等衣、食、行和用水平的提 高，同时为这些行业带来了经济效益的提高。
• 精细化工的发展，为生物技术、信息技术、新材料、 新能源技术、环保等高新技术的发展提供了保证。
• 精细化工的发展，直接为石油和石油化工三大合成 材料的生产及加工、农业化学品的生产，提供催化 剂、助剂、特种气体、特种材料、阻燃剂、膜材料、 工业表面活性剂、环境保护治理化学品等各种添加 剂，保证和促进了石油和化学工业的发展。
我国精细化工的发展
目前我国精细化工门类已达25个，品种达3万多种，已建成精细化工 技术开发中心10个，精细化学品生产能力近1350万吨/年，年总产量近970 万吨，年产值超过1000亿元。2004年，我国精细化工率已上升到45%。
染料产量达到了59.83万吨，约占世界染料产量的60%，2004年出口量 达到22.66万吨，约占世界出口总数的25%。
第1章 绪 论
为什么要学习这门课？
1.1 精细化工和精细化学品
化学品 （Chemicals）
大宗化学品
精细化学品
（Fine chemicals）
通用化学品
（Heavy chemicals）
Chemicals: Dr. C.H.Cline
Chemicals
Differentiated products(差别性)
11. 高分子聚合物中的功能高分子材料.
近年有人将其分为18类：
医药和兽药、农药、粘合剂、涂料、染料和颜料、表 面活性剂与合成洗涤剂、三大合成材料用助剂、香料、 感光材料、试剂和高纯物、食品和饲料添加剂、石油 用化学品、造纸用化学品、功能高分子材料、化妆品、 催化剂、生化酶、无机精细化学品。 (18类)
学品为原料的精细化学品产生了第一次飞跃。
在20世纪中叶，随着高分子化学的发展和高分
子材料的大量出现，为精细化学品带来了第二次
飞跃，其特征之一是部分老行业更新换代，如合
成洗涤剂的出现，油漆扩展为涂料；其另一特征
是新生行业崛起如合成聚合物胶粘剂、合成材料
用助剂、信息化学品、功能高分子等。
进入21世纪以来，精细化学品的发展基本特征
液化为液体的单体的贮罐应当是耐压容器。
• 其它：用氮气保护贮罐以防止进入空气；为防止单体受热后 发生自聚，应当防止阳光照射并采取隔热措施；或安装冷却 水管，必要时进行冷却。
聚合反应过程的引发剂贮存注意事项：
• 过氧化物采用小包装、低温环境、防火、防撞击； • 固体过氧化物，如过氧化二苯甲酰中加适量水，使之保持潮
可按商品使用性质分为准商品、多用途功能化合物 和最终用途化学品，如化妆品、肥皂、洗衣粉、农 药等；以混合物形式销售，主要以复配显示专门功 能为特点。
精细化学品（fine chemicals）：
• 凡是增进或赋予一种（一类）产品以特定功能，或本 身拥有某些特定功能的纯物质或多元复配物。
• 换句话说：对基本化学工业生产的初级或次级化学品 进行深加工而制取的具有特定功能、特定用途、小批 量生产的系列产品。
涂料产量2004年达到298万吨，成为世界第二大涂料生产国。 农药产量居世界第二位 柠檬酸的年出口量已接近40万吨，约占全球总消费量的三分之一。 维生素C的出口量已突破5万吨，占全球总消费量的50%以上
精细化工的发展与经济地位：
◆化工产品产业链
基本原料 附加值： 1
大宗化学品 1.5-5
精细化学品 5-100+
• 化学纯（CP，蓝标签，三级品）：主成分含量高、纯度较 高，存在干扰杂质，适用于化学实验和合成制备；
• 实验纯（LR，黄标签）：主成分含量高、纯度较差，杂质 含量不做选择，只适用于一般化学实验和合成制备；
• 指定级（ZD）、高纯试剂（EP）、色谱纯（GC或LC）、 指示剂（ID）、生化试剂（BR）、可替代指示剂、当量试 剂、电泳试剂等。
1.4 精细化工工艺学的内涵
反应/ 复配
初级原料、次级原料
精细化工产品
化工生产过程主要由生产准备过程、化学反应过程、 产品后处理过程所组成。
1、生产准备过程 精细化工生产的原料主要是各种有机化合物。根据生产 目的的不同，原料要求等级也不尽一致。控制住原料的 来源、产地、纯度等，是保障生产顺利进行的首要条件。 如：试剂等级及选用原则、试剂贮存原则、试剂预处理
是当今世界各国发展化学工业的战略重点。 是一个国家综合技术水平的重要标志之一。 是以高新技术为依托的工业。 是生产高质量、多品种、专用或多功能精细化学品的工业。
精细化工的发展
精细化学品十九世纪以前即已有，如药物、油
漆、肥皂、农药等等。天然物为原料。
在20世纪初，随着石油化工的发展，以合成化
社会发展 国民经济 国防建设
精细化工产品分类（1986年3月6日化工部颁布）
1．农药；
2．染料；
3．涂料（包括油漆和油墨）； 精细有机化学品
4．颜料；
精细无机化学品
5. 试剂和高纯物；
精细生物制品
6. 信息用化学品；
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和日用化学品;
精细化学品（Fine Chemicals，FC）： • 特点：非差别性、量少； • 例如：化学试剂、燃料、颜料、食品添加剂、催化
剂、医药和农药的原药等。以化合物的形式销售， 强调产品的规格和纯度；用初级产品深加工制成。
专业化学品（Specialty Chemicals，SC） • 特点：差别性、量少； • 定义：指全面要求产品功能和性能的一类化学品，
产量大、用 途广
产量小、用 途专
Undifferentiated products(非差别性)
产量大、用 途广
产量小、用 途专
PseudoCommodity
SpecialtyChemicals
CommodityChemicals
Fine-Chemicals
无差别化学品——具有固定熔点或沸点，能以分子式或结构式 表示其结构的化学品称为“无差别化学品”。