精细有机化工工艺
第五章 精细有机化工工艺
项目 磺化剂 沸点，℃ 磺化速度 磺化转化率 磺化热效应 磺化物粘度 副反应 产生废酸量 反应器容积
H2SO4 290～317
慢 达到平衡，不完全
需加热 低 少 大 大
ClSO3H 151～150
较快 较完全
一般 一般 少 较少 大
SO3•H2SO4
较快 较完全
一般 一般 少 较少 一般
SO3 46 瞬间完成 定量转化 放热量大，需冷却 十分粘稠 多，有时很高 无 很小
十二烷基苯磺酸钠是合成洗涤剂工业中产量最大, 用途最广的阴 离子表面活性剂
反应原理
C12H25
SO3
空气
C12H25
SO3H
该反应属于气液非均相反应, 化学反应速度很快, 几乎在瞬间完成, 且 放出大量的热, 因此, 工业上用干燥的空气将三氧化硫稀释至浓度为47%。
➢ 磺化反应器
➢磺化工艺
§ 5.3 硝化
• 硝酸（HNO3） • 混合酸: （HNO3-H2SO4-H2O） • 硝酸与乙酸酐混合物（HNO3-(CH3CO)2O） • 有机硝酸酯（C2H5CO-ONO2） • 含氮氧化物（N2O5）
4.硝化反应的特点
• 反应不可逆 • 反应速度快, 无需高温 • 放热量大, 需要及时移除反应热 • 多数为非均相反应, 需要加强传质
九八酸（98％） 九二酸（92～93％）
20～25％ 三氧化硫（SO3） 60～65％
发烟硫酸（SO3•H2SO4）
氯磺酸（ClSO3H）
其它: 氨基磺酸（NH2SO3H）、亚硫酸盐（Na2SO3）
二、磺化反应的基本原理
➢ 磺化反应是亲电取代反应。一般认为是按二步反应进行的。
➢ 三氧化硫和HSO3+阳离子被认为是真正的磺化剂:
精细化工生产工艺调研报告
精细化工生产工艺调研报告精细化工生产工艺调研报告一、引言精细化工生产工艺是一种高度复杂和精细的工艺，作为化工行业的重要组成部分，它在药品、染料、颜料、香料以及其他化学制品的生产中扮演着重要角色。
本文将就精细化工生产工艺进行调研，并对其在制造业中的应用进行分析和总结。
二、概述精细化工生产工艺是指在有机合成及化学物理过程中，以高效、环保、资源节约为目标，通过精细控制反应条件、合理设计反应步骤和加工流程，生产出具有特殊功能和高附加值的化学产品。
其特点是反应温度、压力、物料纯度、流速、固体颗粒大小等各项参数要求非常严格，因此需要仔细调控和仿真模拟。
三、精细化工生产工艺的应用1. 药品制造精细化工生产工艺在药品制造中起到了举足轻重的作用。
通过控制反应条件，可以合成出高产率和无副产物的合成物，并保证质量的稳定性和纯度的高度。
此外，在药品制造过程中，还需要严格控制反应物和催化剂的浓度、温度、PH值等因素，以确保反应过程的可控性和稳定性。
2. 染料和颜料制备精细化工生产工艺在染料和颜料制备中也起到了至关重要的作用。
通过结构优化和反应条件调整，可以合成出高色度、高荧光和高光泽度的染料和颜料。
此外，精细化工工艺还可以通过改变反应条件，控制反应中的分子聚集程度和晶体结构，从而调节颜色的鲜艳度和升光效果。
3. 香料合成精细化工生产工艺还广泛应用于香料合成。
通过改变反应步骤和温度条件，可以合成具有特定香气和长效性的香料。
此外，在香料合成过程中，还可以通过精细调控反应的过程参数，如pH值、溶剂种类和溶剂浓度等，来控制香料的成分比例和纯度。
四、发展趋势1. 自动化控制技术随着自动化技术的不断发展，精细化工生产工艺的控制将越来越自动化。
通过使用先进的传感器、控制器和智能系统，可以实时监测和调节反应条件，提高生产效率和产品质量。
2. 模拟仿真技术模拟仿真技术在精细化工生产工艺中的应用也越来越广泛。
通过建立精细化工生产工艺的数学模型，并进行仿真模拟，可以提前预测和优化工艺参数，减少实验次数和时间，降低生产成本。
第二章精细化工工艺学基础及技术开发ppt课件
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
（二）正交试验法
(参阅:侯化国,王玉民编.正交试验法[M].长春:吉林人民出版社.1985)
1.基本概念 正交试验法也叫正交试验设计法，它是用“正交表”来 安排和分析多因素试验的一种数理统计方法。这种方法 的优点是试验次数少，效果好，方法简单，使用方便， 效率高。
2.3 精细化工过程开发的一般规律
一个新的过程开发可分为三大阶段:
实验室研 究阶段
中间试 验阶段
工业化 阶段
提出新的技术路线、实验室 实验、测定数据、探索工艺 条件。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
单元反应
反应后处理
提纯、粉碎、干燥、 熔化、溶解、蒸发、 汽化、加热、冷却
蒸馏、精馏、吸收、 吸附、萃取、结晶、 冷凝、过滤、干燥
生产设备、生产流程
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
现在希望解决：(1)哪个因素起主要作用，哪个因素 是次要的?(2)各个因素中以哪个水平最好?(3)最优工 艺方案?
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
2．正交表
(1)定义 最简单的正交表是L4(23)
《精细有机合成及工艺》思考题
《精细有机合成及工艺》思考题第一章绪论1、什么是精细化工产品？2、精细化工产品的特点有那些？3、我国化工部对精细化工产品共分几类？它们是什么？第二章精细化工工艺学基础及技术开发1、精细化工的生产有何特点？其研究的主要内容是什么？2、什么是合成路线？什么是工艺路线？什么是反应条件？什么是合成技术？什么是完成反应的方法？3、精细化工过程开发的一般可分为哪几个阶段？4、如何进行精细化工新产品的开发？一般可分为哪几个步骤？新产品的发展规律是什么？第三章表面活性剂1、什么是表面活性剂？是如何分类的？表面活性剂具有什么特点？其性质是什么？2、如何测定表面活性剂溶液的临界胶束浓度？3、表面活性剂的主要应用在哪几个方面？4、肥皂的生产方法有哪些？最基本的制皂方法是什么？其生产工艺操作可分为哪几步？5、今有下列几种可能获得的油脂：牛油、椰子油、棉籽油、棕榈油、硬化油，请根据所学设计一个适合生产制备高温（1-20号）、中温（21-40号）、低温（41-60号）洗衣皂的油脂配方？试计算皂化1千克上述配方的油脂需要氢氧化钠多少克? 若用20%NaOH(25℃、密度1.20)多少毫升才能完全皂化？经整理后的皂基各物质含量是：皂70%，水29%，其余杂质1%，则要制成53型的肥皂需要添加泡花碱多6、磺酸盐型阴离子表面活性剂的反应制备原理是什么？其原料有哪些？如何合成制备？其生产方法有哪些？请各举例说明其生产的工艺过程？7、硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的反应制备原理是什么？其原料有哪些？如何合成制备？其生产方法有哪些？请各举例说明其生产的工艺过程？8、如何合成阳离子型表面活性剂，其反应原理是什么？9、请以油脂为主要原料合成：十八烷基二甲基苄基氯化铵、萨帕明A、索罗明A、阿苛维尔A、咪唑啉型等阳离子表面活性剂？（以反应方程式表示）10、如何合成非离子型表面活性剂，其反应原理是什么？11、如何测定聚氯乙烯醚型非离子表面活性剂的“浊点”温度？“浊点”所表示的意义是什么？12、如何合成两性表面活性剂，其反应原理是什么？13、可从哪几个方面来了解表面活性剂的性质与化学结构的关系？14、如何求算表面活性剂的H.L.B值？如何利用已知的H.L.B值的表面活性剂及E.H.L.B值的油脂来测定其它的未知E.H.L.B值的油脂及未知表面活性剂的H.L.B值？15、7%的Tween—60（14.9）和Arace—60（2.1）来乳化31.1%的矿物油（E.H.L.B值10.5）及17.5%的硬化油（10）试求出乳化剂的使用比例。
精细化工工艺教案模板范文
课时：2课时年级：高中学科：化学教学目标：1. 知识与技能：使学生了解精细化工的基本概念、分类、工艺流程及在生活中的应用。
2. 过程与方法：通过实验操作，培养学生观察、分析、实验和解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观：激发学生对化学学科的兴趣，培养学生严谨的科学态度和团队合作精神。
教学重点：1. 精细化工的基本概念和分类。
2. 精细化工工艺流程的特点。
3. 精细化工在生活中的应用。
教学难点：1. 精细化工工艺流程的理解。
2. 精细化工在实际生产中的应用。
教学准备：1. 教师准备：多媒体课件、实验器材、实验药品、安全防护用品。
2. 学生准备：预习教材相关内容，了解精细化工的基本知识。
教学过程：第一课时一、导入新课1. 提问：什么是化工？化工在人类生活中有哪些应用？2. 引入精细化工的概念，引导学生思考精细化工的特点。
二、新课讲解1. 精细化工的基本概念和分类：- 精细化工的定义：以精细化学品为研究对象，采用先进的化学工艺和技术，进行生产、加工和应用。
- 精细化工的分类：根据产品用途和性质，可分为有机合成、无机合成、精细制药、生物化工等。
2. 精细化工工艺流程的特点：- 精细化工工艺流程的特点：工艺流程复杂、精细、高效、环保。
3. 精细化工在生活中的应用：- 举例说明精细化工在生活中的应用，如：化妆品、医药、食品、农业、环保等。
三、课堂练习1. 让学生根据教材内容，总结精细化工的特点。
2. 让学生举例说明精细化工在生活中的应用。
四、课堂小结1. 教师总结本节课的重点内容。
2. 学生回顾本节课所学知识。
第二课时一、复习导入1. 复习上一节课所学的精细化工基本概念和分类。
2. 引入精细化工工艺流程，引导学生思考工艺流程的特点。
二、新课讲解1. 精细化工工艺流程：- 精细化工工艺流程的组成：原料处理、反应、分离、精制、包装等环节。
- 精细化工工艺流程的特点：工艺流程复杂、精细、高效、环保。
2. 精细化工工艺流程的实例分析：- 以某一精细化工产品为例，分析其工艺流程，讲解各环节的特点。
第二章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
2、中间实验阶段 由于过程的极端复杂性，往往不能把实验 室的研究成果直接用生产中，而必须经过中间 规模的考察（有时还要辅以大型冷模试验）。 这一步是从实验室过度到生产的关键阶段。在 此阶段中，化学工程知识和手段是十分重要的。 中试的时间对一个过程的开发周期往往具有决 定性的影响。中试要求研究人员具有丰富的工 程知识，掌握先进的测试手段，并能取得提供 工业生产装置设计足够的工程数据，进行数据 处理从而修正为放大设计所需的数学模型。
第三节
精细化工过程开发的 一般步骤
此时，对新过程的经济评价也是中试的重要组 成部分。 3、工业化（生产）阶段： 对于研究开发人员，其主要任务是根据前 两个阶段的研究结果作出工业装置的基础设计， 然后由工程设计部门进行工程和施工设计。但 研究人员应在工业装置建成后，取足必要的现 场数据以最后完善研究开发的各项成果，并形 成一整套技术资料，作为专利推广之用。
第四节 精细化工的技术开发
（2）、对该课题的可行性分析与论证 查找与课题相关的文献资料，写出文献 总结；从中分析比较论证。无论课题来源是什 么，都必须明确课题的目的、意义，是否重复 研究，在科学和技术上的合理性、经济和社会 效益等进行全面的分析。这一步是带有战略性 的。它要求研究人员要有扎实的基础知识和技 巧，又要求其思想敏锐与视野开阔，善于去伪 存真把握过程的内在规律，从而作出正确的判 断。
第三节
精细化工过程开发的 一般步骤
1、实验室研究阶段 它包括根据物理的、化学的基本理论或从 实验现象的启发与推演、或从科技情报资料的 分析等出发，提出一个新的技术思路，然后在 实验室进行探索，明确过程的可能性与合理性， 测定基础数据，摸索工艺条件等。 这一步是带有战略性的。它要求研究人员 要有扎实的基础知识和技巧，又要求其思想敏 锐与视野开阔，善于去伪存真把握过程的内在 规律，从而作出正确的判断。
精细有机合成化学与工艺学复习参考题
1、精细化学品与精细化工的概念与特点。
精细化学品：“凡能增进或赋予一种（类）产品以特定功能，或本身具有特定功能的小批量或高纯度化学品”。
精细化学品的特点：① 产品功能性强（专用性）② 批量小③ 品种多④ 利润率高⑤ 更新换代快精细化工 ：“生产精细化学品的工业”。
“它属于一类化工产品的生产行业” 。
精细化工的特点：① 多品种、小批量 ② 综合生产流程和多功能生产装置 ③ 高技术密集度 ④ 大量应用复配技术 ⑤ 新产品开发周期长，费用高 ⑥ 商品性强、市场竞争激烈2、新领域精细化学品的类别。
食品添加剂、饲料添加剂、电子化学品、造纸化学品、塑料助剂、皮革化学品、表面活性剂、水处理剂等。
3、精细化率的定义、我国目前的精细化率。
精细化率是一个国家或地区化学工业发达程度和化工科技水平高低的重要标志。
我国目前的精细化率为45%。
4、世界精细化工的发展趋势。
发达国家新领域精细化工发展迅速、重视化境友好绿色精细化学品和超高功能及超高附加值产品，发展绿色化生产与生物工程技术。
传统精细化工向发展中国家转移。
5、我国精细化工的现状与存在的主要问题。
●我国精细化工产品的自我供应能力已有了大幅度的提升，传统精细化工产品不仅自给有余，而且大量出口；新领域精细化工产品的整体市场自给率达到70%左右。
一些产品在国际市场上具有较大的影响力。
●目前国精细化工产品尚难以满足细分市场需求。
以中低档产品为主，难以满足高端市场要求，以电子化学品为代表的高端精细化学品严重依靠进口。
● 在快速变化的市场面前，我国的研发力量还很不足的，特别是薄弱的精细化工的基础性研究已成为我国开发新技术和新产品的重要制约因素。
● 部分国家以保护环境和提高产品安全性为由，陆续实施了一批新的条例和标准；我国也在不断加大与人民生活息息相关的工业品的安全管理力度和提%100⨯=化工产品的总值精细化工产品的总值）精细化工率（精细化率高安全标准，这些因素对精细化工的发展提出更高的要求和挑战。
有机化工工艺流程
有机化工工艺流程有机化工工艺流程一般包括原料准备、反应、分离、纯化和产物收集等环节。
下面以有机合成为例，介绍一下有机化工工艺流程。
首先是原料准备。
有机合成通常需要使用多种有机化合物作为起始物，这些原料需要经过精确的测量和配比。
然后需要通过物化手段让原料达到适宜的反应条件，如调节溶解度、稳定性、温度等。
接下来是反应环节。
反应环节是有机化工工艺流程的核心。
根据目标产物和反应的特点，选择适合的反应方式和条件，如温度、压力、催化剂等。
反应过程中需要定期采样并分析反应物和产物的组成，以掌握反应的进程和效果。
然后是分离环节。
反应完成后，需要将反应物与产物进行分离。
这一步骤通常涉及到物质的相对分离，可以通过物理方法（如蒸馏、结晶、萃取等）或化学方法（如水解、酸碱中和、氧化还原等）来实现。
分离过程中需要控制各组分的目标纯度和产率。
接下来是纯化环节。
在分离环节之后，还需要对产物进行纯化以得到高纯度的目标产物。
这一步骤通常涉及到萃取、结晶、干燥、洗涤等方法。
纯化过程需要严格控制操作条件，以确保得到符合要求的产物。
最后是产物收集。
工艺流程完成后，需要对产物进行收集和储存。
产物收集可以通过过滤、离心、蒸馏等方式进行。
收集的产物需要定期进行质量检验，并储存于适宜的条件下以保持其质量。
在整个有机化工工艺流程中，需要严格控制操作条件，以确保反应的安全性和产物的质量。
同时，工艺流程的设计还需要考虑效率、经济性和环境保护等因素。
有机化工工艺流程的优化和改进可以通过实验设计、微观反应机理研究和计算模拟等手段来实现，以提高反应的选择性、产率和纯度。
总之，有机化工工艺流程是一个复杂的过程，需要充分考虑原料准备、反应、分离、纯化和产物收集等环节，并且严格控制操作条件和质量要求。
通过不断的优化和改进，可以提高合成效率和产品质量，从而满足工业化生产的要求。
精细化工工艺学习题及答案
精细化工工艺学习题及答案1. 精细化工工艺的定义是什么？精细化工工艺是指利用先进的化学过程技术和工艺手段，将原料转化为高附加值、高纯度和高质量的化学品的制造过程。
2. 精细化工的主要产品有哪些？精细化工的主要产品包括精细有机化合物、功能材料、医药化学品及其中间体、光学材料、电子材料、催化剂等。
3. 精细化工工艺的关键技术是哪些？精细化工工艺的关键技术包括分离纯化技术、化学反应工艺技术、催化反应技术、小批量生产技术、精密控制技术以及安全环保技术。
4. 精细化工工艺中，产品的纯度要求是什么？精细化工工艺中，产品的纯度要求非常高，一般需要达到高纯度、无杂质、无光、无声、无味、无臭等要求。
5. 精细化工工艺中，如何选择合适的反应器？在精细化工工艺中，选择合适的反应器主要考虑反应物之间的化学性质、反应条件、反应过程和产品的纯度等因素，常用的反应器有搅拌桶反应器、半管式反应器、固定床反应器、搅拌槽反应器等。
6. 精细化工工艺中，如何实现分离纯化？在精细化工工艺中，分离纯化是非常关键的步骤，一般采用结晶、蒸馏、萃取、吸附、膜分离等技术，根据需要可组合多种技术进行分离纯化。
7. 精细化工工艺中，如何实现控制质量？在精细化工工艺中，控制质量是至关重要的，采用现代计算机控制和数据采集技术，可以对反应和分离过程进行精密控制和实时监测，从而实现控制质量的目的。
8. 精细化工工艺中，如何实现安全环保？在精细化工工艺中，安全环保是必须要重视的问题，采用现代的安全管理技术可以有效地保障生产运行安全，减少环境污染，保护生态环境。
例如采用自动化系统和监测设备进行实时监测、添加催化剂和反应物时要注意控制温度和压力、对废水和废气进行处理等。
《化学工艺学》(第2版) 浙江大学 第七章 精细化工反应单元工艺
时产生的二氧化硫又可用于碱熔物的酸化：
2ArSO3H+Na2SO3 2ArSO3Na + 4NaOH 2ArONa + SO2 + H2O
2ArSO3Na+H2O+SO2 2ArONa + 2Na2SO3 + 2H2O 2ArOH+Na2SO3
精细化工反应单元工艺
❖脱硫酸钙法
——磺化
为了减少磺酸盐中的无机盐，不能用盐析法将它们
在有水的硫酸中，磺酸的异构化是一个水解再磺化 的过程，而在无水溶液中则是分子内的重排过程。 ❖ 副反应
用SO3磺化时，极易形成砜，可以用卤代烷烃为溶 剂，也可以用三氧化硫和二氧六环、吡啶等的复合物来 调节SO3的活性。
精细化工反应单元工艺
磺化反应的影响因素
——磺化
❖ 被磺化物的结构
磺化反应是典型的亲电取代反应，当芳环上 有给电子基团时，磺化反应较易进行，如— C位H。3,芳—环O上H,有—吸N电H子2,磺基酸团基时进，入对该磺类化取反代应基不的利对， 如硝基、羧基的存在，使其磺化的速率较苯环降 低。
细胞大量培养、改良的发酵技术和生物反应器等为 基础技术的新生物技术，对于开发精细化工新产品， 改造传统化工生产工艺，节省能源，治理污染等均 有重大作用。目前实现商品化生产的药品有胰岛素、 干扰素和人生长激素等。
在其他高附加值的精细化工产品中，也已运用 生物技术，如各种氨基酸、酶制剂、维生素、单细 胞蛋白和染料等产品的新工艺。
精细化工反应单元工艺 ——磺化
❖ 糖精的制备
CH3 ClSO3H
CH3 SO2Cl +
CH3
氨化
SO2Cl
SO2NH2
CH3
精细化工工艺学
第1章 绪论／ 3、精细化学品与精细化工的基本特点
3、精细化学品与精细化工的基本特点
精细化学品的基本特点：产品功能性强
（专用性）、批量小、品种多、利润率高、 更新换代快。
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第1章 绪论／ 3、精细化学品与精细化工的基本特点
精细化学品的生产过程（精细化工产品生 产过程），不同于基本化工产品的生产，它是 由化学合成（包括前处理和后处理）、剂型加 工（制剂）和商品化（标准化）三部分组成， 在每一部分中又包含多种化学的、物理的、生 理的以及经济的要求。精细化工产品的生产主 要表现出以下特点：
予一种（类）产品以特定功能，或本身拥有特定功能的 小批量、高纯度化学品，称为精细(fine)化学品”，有 时也称作专用(special)化学品。
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第1章 绪论／1、精细化工及相关行业的概念
其它有机化工产品的类别 ：
基础有机原料、基本有机化学品、三大合成材料
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第1章 绪论／1、精细化工及相关行业的概念
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第1章 绪论／ 3、精细化学品与精细化工的基本特点
精细化工的基本特点： （1） 多品种、小批量 （2） 综合生产流程和多功能生产装置 （3） 高技术密集度 （4） 大量应用复配技术 （5） 新产品开发周期长，费用高 （6） 产品换代周期短，商品性强、市场竞争激烈
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精细化学品与精细化工
随着生产的发展、科学技术的进步和人民生活水平的 提高，精细化工在经济建设和社会发展中将具有越来越重 要的战略地位。
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课程主要内容
课程主要内容
第一部分 《精细有机合成化学及工艺学》 第二部分 《精细化工过程及设备》
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精细有机合成化学及工艺学部分
《精细化工工艺学》教学大纲
《精细化工工艺学》教学大纲FineChemica1Techno1ogy一、课程基本信息学时：40学分：2.5考核方式：考试与平时成绩相结合；平时成绩占总成绩的30%中文简介：本课程为化学工程与工艺方向专业选修课程，是一门内容丰富、实用性很强的一门课程，本课程结合精细化工发展的重点及本学科的主要研究方向，内容主要涉及表面活性剂、食品添加剂、香料、化妆品、涂料、胶粘剂、合成材料助剂等各类精细化学品的定义、分类、相关应用知识要点、作用机理、生产原理、化学反应机理、生产原理流程或配方及相应设备要求等。
在课程讲授上结合精细化工品的合成实例，重点讲述它们的合成原理、原料消耗、工艺过程，主要操作技术和产品的性能用途等，为学生毕业后从事精细化工产品的生产和新品种的开发奠定必要的理论和技术基础；对学生精细化工工艺学知识的掌握，及研究开发能力等综合素质的提高均有重要的作用。
二、教学目的与要求通过本课程的学习，要求学生掌握和了解精细化工发展的重点及本学科的主要研究方向和内容，在很大程度上能打下精细化工工艺学的深厚基础和良好的基本功训练，拓宽学生的知识面和增强其独立思考问题的能力。
为学生从事精细化工的各种民用和工业用产品开发和新应用领域拓展等工作奠定基础，培养学生查阅与精细化学品领域相关文献的能力，为从事该领域的科学研究工作打下基础。
三、教学方法与手段1.突出重点，以课堂讲授为主，以精细化工基础理论与化学工程高新技术的紧密结合为主线，对课程中的重点着重讲解。
2.精讲多练，把现代教育多媒体技术运用到授课过程中，通过增加精细化工研究的新概念、新理论、新技术、新工艺、突出教材内容现代化3.在教学过程中注意理论联系实际，注重各类精细化工产品的共性与个性、点和面的结合和体现、多学科知识的交叉和渗透。
把教师讲授与课堂讨论相结合,通过实例提高学生分析问题解决问题的能力。
四、教学内容及目标五、推荐教材和教学参考资源1推荐教材李和平主编.《精细化工工艺学》（第三版）.北京：科学出版社，20142.教学参考资源1.李和平主编.《现代精细化工生产工艺流程图解》.北京：化学工业出版社，20142.宋启煌.精细化工工艺学.第二版北京：化学工业出版社教材出版中心，2013年3.《合成材料助剂手册》编写组.合成材料助剂手册.第一版，北京：化学工业出版社，1985年4.杨葵华主编.《精细化工品制备与分析》.化学工业出版社，2015。
精细有机合成原理与工艺思考题-化工02
精细有机合成原理与⼯艺思考题-化⼯02精细有机合成原理与⼯艺思考题第⼀章绪论1、衡量⼀个国家或地区化学⼯业发达程度和化⼯科技⽔平⾼低的重要标志是什么？2、什么叫精细化⼯产品（或精细化学品）？基本特点有哪些？3、精细化⼯的定义；精细化⼯的基本特点有哪些？4、化⼯产品⽣产过程的顺序是怎样的？5、化⼯⾏业类别有哪些？6、精细化⼯的产⽣和发展与什么有关？7、⽬前国外精细化⼯的发展趋势是什么？8、化学⼯业精细化率（精细化⼯率）是怎样定义的？它的标志性意义是什么？9、我国近期出台的《“⼗⼀五”化学⼯业科技发展纲要》将哪些精细化⼯领域列为“⼗⼀五”精细化⼯技术开发和产业化的重点?10、⾃2007年起我国将全⾯禁⽌哪5种⾼毒农药在农业上使⽤？11、我国建设的化⼯园区有哪些？12、中国精细化⼯发展⽐较先进的领域有哪些？举例说明。
13、中国精细化⼯⽣产中存在的问题主要有哪些？14、有机化⼯⽣产的起始原料和主要基础有机原料有哪些？15、精细化⼯专业技术⼈才应具备的素质有哪些？16、有机化⼯原料发展的三个阶段和两次转换各是什么？以农林副产品为原料⽣产的化⼯产品延续⾄今的主要有哪些？为什么能延续⾄今？17、煤化⼯的兴起与发展阶段主要包括哪⼏个⽅⾯？被称为“有机合成⼯业之母”的产品是什么？18、⽯油化⼯的兴起与发展经历了哪⼏个阶段？⽯油化⼯诞⽣的标志是什么？19、⼀个国家有机化⼯发展⽔平的标志是什么？20、⽯油烃裂解（⼄烯装置）可以得到哪些化⼯产品？21、单元反应的概念？最重要的单元反应有哪些？22、合成⽓的⽣产⽅法有哪些？何谓C1化学，C1化学的发展有何意义？合成⽓的定义是什么？23、⽣产糠醛的原料有哪些？糠醛的⽤途有哪些？24、⽯油芳烃⽣产的⽣产⼯艺主要有哪些？芳烃抽提中常⽤的溶剂有哪些？25、写出以下基本化⼯原料主要来⾃哪种资源？⑴甲烷；⑵⼀氧化碳；⑶⼄炔；⑷⼄烯；⑸ C18-C30直链烷烃；⑹苯；⑺萘；⑻ C12-C18直链脂肪酸。
精细化工生产工艺规范
精细化工生产工艺规范一、引言精细化工生产工艺规范是为了确保精细化工生产过程的安全、高效和环保而制定的一系列规程和标准。
本文将围绕精细化工生产的工艺规范展开论述，包括原料选择、储存与处理、生产工艺控制、质量监控等几个方面。
二、原料选择在精细化工生产中，原料的选择至关重要。
首先，应确保原料质量可靠，符合国家和行业标准。
其次，要根据产品需求，合理选择原料种类和比例，以达到预期的生产效果。
此外，为了降低生产成本和提高产品质量，还应优化原料的使用方式，减少浪费。
三、储存与处理对于精细化工生产中的原料和中间产物，储存与处理是必不可少的环节。
储存应遵循严格的安全要求，包括固定储存容器、避免与有害物质接触、保持适宜的温度等。
同时，对于易燃、易爆或有毒的物质，应采取特殊措施，如设置防火措施、通风系统等。
在处理过程中，应注意保持操作台面的整洁，及时清理并正确处理产生的废弃物。
四、生产工艺控制精细化工生产工艺控制是确保产品质量和生产效率的关键。
首先，应对生产过程进行详细的工艺规定，包括反应条件、操作步骤、物料流动等。
其次，要建立严格的生产记录和数据监控体系，对关键参数进行实时监测和记录。
同时，要做好设备维护和检修工作，确保生产设备的正常运行。
五、质量监控在精细化工生产中，质量监控是不可或缺的环节。
首先，要对产品进行全面的质量检测，包括外观、物理性质、化学组成等。
其次，要建立完善的质量控制体系，包括制定标准操作规程、建立产品合格标准等。
另外，还要定期进行质量审核和评估，及时纠正可能存在的问题，保证产品质量的稳定性。
六、安全生产精细化工生产过程中，安全生产至关重要。
要加强员工的安全教育和培训，提高员工的安全意识和操作技能。
同时，要做好应急预案的制定和演练工作，确保在发生事故时能够迅速采取正确的应对措施。
此外，还应定期进行安全隐患排查和整改，确保生产环境的安全性。
七、环境保护精细化工生产应始终将环境保护放在首位。
要严格遵守环保法律法规，确保废水、废气、固体废弃物等的排放符合国家和地方的标准。
精细化工工艺学
表面活性剂应用领域
01
洗涤剂
表面活性剂是洗涤剂的主要成分，用于去除衣物、餐 具等表面的污垢。
02
乳化剂
在食品、化妆品等领域中，表面活性剂作为乳化剂可 稳定乳液体系，防止油水分离。
03
分散剂
在涂料、染料等领域中，表面活性剂作为分散剂可提 高颜料或染料的分散性，防止其团聚。
04
增溶剂
在药物制剂等领域中，表面活性剂作为增溶剂可提高 难溶性药物的溶解度，增加其生物利用度。
02
应用领域广泛，渗透到国民经济和人民生活的各个领域。
03
精细化工发展趋势
精细化工特点及发展趋势
01
02
03
04
绿色化
随着环保意识的提高，精细化 工将更加注重绿色生产，减少 环境污染；
高性能化
产品性能将不断提高，满足高 端市场需求；
智能化
借助人工智能、大数据等技术 手段，实现精细化工生产过程 的智能化管理和优化；
将物质分子转化为带电粒子，并利用电场和磁场 的作用，按照质荷比进行分离和检测的方法。质 谱法具有高灵敏度、高分辨率等优点，可用于复 杂样品的定性和定量分析。
核磁共振法
利用物质在强磁场作用下的核磁共振现象，对物 质分子结构进行解析的方法。核磁共振法具有非 破坏性、高分辨率等优点，可用于复杂有机物的 结构分析。
将废弃物转化为有价值的资源，如回收金属、生产肥料和燃料等。
06
现代分析测试技术在精细化工中应用
现代分析测试技术概述
现代分析测试技术是指利用先进的仪器和方法，对物质的成分、 结构、性质等进行定性和定量分析的技术。
随着科技的不断发展，现代分析测试技术不断更新和完善，为精 细化工领域提供了强有力的支持。
精细化工工艺学
1.精细化学品是与大宗的化学品相对应的一类化工产品，是指对化学工业生产的（初级或次级）产品进行深加工而制成的具有某些或某些种特殊功能的化学品。
一般其产量相对较小的，附加值相对较高2.精细化工及精细化学品的生产特性1）具有小批量，多品种，复配型居多的特点2）属于技术密集型产业3）生产多采用间歇生产装置或多功能生产装置4）生产流程呈多样化3.精细化学品分为三类即精细有机化学品，精细无机化学品和精细生物制品4.增塑剂，即凡添加到聚合物体系中能使聚合玻璃化温度降低，塑性增加易于加工的物质都可以叫做增塑剂，作用是削弱聚合物分子之间的次价健，即范德华力，从而增加了聚合物分子链的移动性，降低了聚合物分子链的结晶性，即增加了聚合物的塑性5.抗氧剂高聚物的氧化是一种游离基连锁反应。
抗氧剂可以捕获活性自由基，生成非活性否认自由基，从而使连锁反应终止，它还能分解氧化过程中产生的聚合物氢过氧化物，生成非自由基产物，从而终止连锁反应6.表面活性剂表面活性物质，是指能使其溶液表面张力降低的物质，习惯上把显著降低溶液表面张力，改变体系界面状态的物质称为表面活性剂.7．表面活性剂分类分为三大类即离子型表面活性剂（阳离子型表面活性剂；阴离子型表面活性剂；两性表面活性剂），非离子型表面活性剂，特殊表面活性剂7.亲水亲油平衡值指的是表面活性剂的亲水基和疏水基之间在大小和力量上的平衡关系，反应这种平衡程度的量被称为亲水亲油平衡值（简称HLB值）8.乳状液指的是两种互不相溶的液体中，一种液体以微滴状分散于另一种液体中，所形成的多相分散体系，称为乳状液，乳状液分为三类，分别是水包油型，油包水型，多重性乳状液9.破乳方法三种，分别是机械法，物理法和化学法10.根据亲水基，判断阴阳离子P6611.食品增稠剂是指在水中溶解或分散，能增加流体或半流体食品的黏度，并保持所在体系的相对稳定的亲水性大分子物质。
增稠剂分子中含有许多亲水基团，如羟基，羧基，氨基和羧酸根等，能与大分子发生水化作用。
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§5.1 概述 §5.2 磺化 §5.3 硝化 §5.4 酯化
§5.1 概述
1、精细化工和精细化学品
通用化学品
• 精细化工：即精细化学工业，是生产精细化学品的工业。
➢ 通用化学品（大宗化学品）：指应用范围广泛、生产中技术要求 高、生产批量大的化学品。如三酸、两碱、化肥、乙烯、苯及合 成树脂、合成橡胶、合成纤维等。
项目 磺化剂 沸点，℃ 磺化速度 磺化转化率 磺化热效应 磺化物粘度 副反应 产生废酸量 反应器容积
H2SO4 290～317
慢 达到平衡，不完全
需加热 低 少 大 大
ClSO3H 151～150
较快 较完全
一般 一般 少 较少 大
SO3•H2SO4
较快 较完全
一般 一般 少 较少 一般
SO3 46 瞬间完成 定量转化 放热量大，需冷却 十分粘稠 多，有时很高 无 很小
——《精细化工产品分类暂行规定》，1986年3月6日
2、精细化工的特点
• 多品种，小批量 • 大量采用复配技术 • 投资小、附加价值高、利润大 • 技术密集度高、产品更新换代快
3、精细有机合成的单元反应
主体结构 精细化学品
取代基
1) 精细化学品的主要取代基
• 卤素：-Cl、-Br、-I、-F • 含氮基团：-NO2、-NO、-NH2、-NHR、-NR1R2
• 卤化 • 磺化和硫酸酯化 • 硝化和亚硝化 • 还原和加氢 • 氧化 • 重氮化和重氮基的转化
• 氨解和胺化 • 水解 • 烃化 • 酰化 • 缩合 • 环合 • 聚合
3) 产品举例及合成路线综合评价
硝化
NO2
还原
NH2
酰化
NHCOCH3
硝化
水解
NHCOCH3
氯化
NHCOCH3 Cl
NO2
NO2
SO3H
SO3H SO3H
SO3H
SO3H
3、 磺化值
磺化速率与硫酸中所含水浓度的平方成反比例，当硫酸浓度降 低一定值，磺化反应停止，此时剩余的酸称为废酸(w)，习惯上把 这种废酸折算成三氧化硫的质量分数表示，称为“”值—p212。
九八酸（98％） 九二酸（92～93％）
20～25％ 三氧化硫（SO3） 60～65％
发烟硫酸（SO3•H2SO4）
氯磺酸（ClSO3H）
其它：氨基磺酸（NH2SO3H）、亚硫酸盐（Na2SO3）
二、磺化反应的基本原理
➢ 磺化反应是亲电取代反应。一般认为是按二步反应进行的。
➢ 三氧化硫和HSO3+阳离子被认为是真正的磺化剂： ➢ 磺化反应是可逆的，苯磺酸与稀硫酸共热时可水解脱下磺酸基。
➢ 精细化学品：对基本化学品的初级或次级化学品深加工而制取的 具有特定功能、特定应用功能、合成工艺中步骤多、产量小、产 品附加值高等系列产品，例如医药、农药、食品添加剂等。
精细化学品的分类（11类） ：
农药、染料、涂料（含油漆、油墨）、颜料、试剂 和高纯物、信息用化学品、食品和饲料添加剂、胶 粘剂、催化剂和各种助剂、化工系统生产的化学药 品（原料药）和日用化学品、功能高分子材料。
➢ 产物与磺化剂的种类、浓度和反应温度有关。
+ H2SO4
SO3H
SO3H
SO3H
HO3S
SO3H
SO3H
SO3H
+
SO3H
SO3H
➢ 多磺化产物的制备往往需要进行多步磺化。
H2SO4 60℃
SO3H
SO3•H2SO4 35～55℃
SO3•H2SO4 50～90℃
SO3H
SO3H
SO3H
SO3•H2SO4 HO3S 150～250℃
胶束
SO3H
碱性水解
OH
OH OH HO3S
磺化
SO3H
溴化 HO3S
OH
Br 水解 H+
SO3H
OH Br
δ+
..
O2N
Cl + H2N
磺化
O2N
δ+
Cl
+
..
H2N
SO3H
芳氨基化
OCH3
O2N
芳氨基化
OCH3
O2N
NH
OCH3
H+，水解
NH SO3H
OCH3
3、磺化试剂
浓硫酸（浓H2SO4）
SO3H
磺化
水解（碱熔）
氯化
Cl 气固相接触催化水解
C-烷化 硝化
高压液相碱性水解
CH(CH3)2 氧化
CH3 H3C C O OH
OH
脱羧 COOH
酸解 水解
NO2
还原
NH2 重氮化
N2+Cl-
氧化 CH3
合成工艺路线的选择依据
• 路线短 • 总收率最高 • 易于工业化生产 • 成本低，经济效益高 • 原料易得
O
+ SO O
H SO3
SO3 + HOSO3H
SO3 SO3H
+ HSO4
SO3H
+ H2O
180 ℃
+ H2SO4
三、磺化反应的影响因素
1、被磺化物的结构和性质 被磺化物活泼顺序为：萘>甲苯>苯>蒽醌>>饱和烃类
（1）取代基的影响
当芳环上存在吸电子基：-NO2、-SO3H、-COOH时，磺化变难 ➢当存在供电子基-Cl、-CH3、-OH、-NH2时，磺化反应变易。
-NHCO-、-NH2OH、-N2+X-、-N=N-、-NHNH2、 -CN • 含硫基团：-SO3H、-SO2Cl、-SO2NH2、-SO2NHR
• 含氧基团：-OH、-OR、-OAc、-COH、-COR、 -COOH、-COOR、-COCl、-CONH2
• 烷基、酰基
2) 精细有机合成的主要单元反应
➢ 赋予有机物酸性、水溶性、表面活性及对纤维的亲和力等。
N
N
N
NCuຫໍສະໝຸດ NNNN
(SO3H)2-4
磺化铜酞菁
HOOC-Wool-NH2 H+ HOOC-Wool-NH3+
Dye-SO3-
HOOC-W ool-NH3+. -O3S-Dye
C12H25
SO3Na
H2O
酸性染料对蛋白质纤维上染
C12H25
SO3- 阴离子表面活性剂
磺化反应是亲电 取代反应
三、磺化反应的影响因素
1、被磺化物的结构和性质 （2）空间效应的影响---P211
表
R o/p
一R磺化异构产物的比例（25℃，89.1%H2SO4)
CH3 0.88
C2H5 0.39
CH(CH3)2 C(CH3)3
0.057
0
2、磺化剂的种类、浓度和用量
➢不同磺化剂对反应的影响-p211
§ 5.2 磺化反应
一、磺化反应概述 1、磺化
➢向有机物分子中引入磺酸基(-SO3H)的反应称为磺化，磺化的产物 磺酸（R-SO3H ）、磺酸盐（R-SO3M ） 、磺酰氯（ R-SO2Cl ）
磺化
+ H2SO4
+ H2O
SO3H
§ 5.2 磺化反应
2、磺化作用
➢ 赋予有机物酸性、水溶性、表面活性及对纤维的亲和力等。 ➢ 可将-SO3H转化为其它基团，如-OH,-NH2,-CN,-Cl等。 ➢ 利用-SO3H的可水解性，辅助定位或提高反应活性。