精细化工概论
精细化工概论,重要概念
精细化工概论,重要概念精细化学品(Fine chemicals)即精细化工产品具有深度加工、技术密集度高、小批量生产、高附加价值、一般具有特定功能的化学品。
通用化工产品(Heavy chemicals)或大宗化学品一些应用范围广泛，生产中化工技术要求较高，产量大的产品，例如石油化工中的塑料、合成纤维及橡胶。
精细化学品的定义目前得到多数国家公认的定义：对于基本化学工业生产的初级或次级化学品经过深加工而制取的具有特一定或特定用途、小批量生产的系列产品，称为精细化学品。
精细化学品化学——研究精细化学品的组成、结构、性质、变化、制备及应用的科学。
精细化工——是“精细化学品生产工业”的简称，属化学工程学范畴。
当任意两相接触时, 两相之间决非是一个没有厚度的纯几何面,实际存在厚度的过渡区, 这一过渡区通常称之为界面(其中一相是气体时，称为表面)。
表面分子不稳定，它有向液体内部迁移的趋势，即有缩小表面积的趋势，这个力简称表面张力某些物质能使溶剂的表面张力降低的性质称为表面活性。
具有表面活性的物质叫表面活性物质4）表面活性剂定义：加入很少量即能降低溶剂（一般为水）的表面张力，改变体系界面状态，以达到实际应用要求的一类物质。
固体表面能：表面上的质点受到不平衡的作用力，要将内部质点迁移到表面时，要克服向内的引力，即要增强新表面，必须反抗内部引力的作用。
分散指不溶性微粒分布在液体或半固体中组成的粗分散体系，也称悬浮液。
粒子为1-10um 为胶体分散。
分散相、连续相和分散剂三部分构成（1）固液界面吸附，降低自由能；（2）庞大亲水集团造成空间阻碍，防止微粒重新靠近合并。
（3）增大浓度，电性排斥作用。
两种互不相容的液体，一相以微滴的形式分散在另一相中,形成的多相分散体系，称为乳状液为使该混合体系稳定，加入起帮助分散和稳定作用的第三组分称作乳化剂，表面活性剂是常用的乳化剂。
（2）乳化剂的作用;降低界面张力,增加界面强度,产生界面电荷多重乳液：是一种O/W型（水包油型）和W/O型(油包水型共存的乳状液复杂体系。
精细化工概论2.1
金属醇盐是指金属置换醇中羟基的氢而生成
21
②醇盐法：
所谓醇盐法就是利用金属醇盐的水解制备超
细粉体材料的一种方法。
22
金属醇盐的特性
①一般具有挥发性
②金属醇盐容易进行水解
23
醇盐法应用举例
Ba（OC3H7）2 、Ti（OC5H11）4等分 子混合后，经水解过滤干燥后得到
BaTiO3 。
36
市场预测：全年需5000吨
用于感光材料领域的nm-TiO2需50（t / a）； 用于防晒化妆品领域的nm-TiO2需200（ t / a ）； 用于气体传感器和湿度传感器领域的nm-TiO2需25（ t / a ）； 用于电子陶瓷领域的nm-TiO2需240--340（ t / a ）； 用于光催化剂和催化剂载体领域的nm-TiO2需300（ t / a ）； 用于高级汽车面漆领域的nm-TiO2需500（ t / a ）； 用于功能性化学纤维织物领域的nm-TiO2需1000（ t / a ）； 用于新型无机杀菌剂领域的 nm-TiO2需1000（ t / a ）； 用于新型塑料领域的nm-TiO2需1500（ t / a ）；
19
均匀沉淀法举例
该法常用的试剂有尿素。其水溶液在
70℃左右发生分解反应：
（NH2）2CO＋3H2O→2NH4OH＋CO2 ↑
生成的NH4OH起到沉淀剂的作用。
20
2、醇盐法
①金属醇盐： 的含M－O－C－键的金属有机化合物的总称。 化学通式为M（OR）n，M为金属，R代表烷 基或烯丙基。
15
共沉淀法举例
利用该法可以制备含有两种以上金属元 素的复合氧化物超细粉。如向BaCl2和 TiCl4混合溶液中滴加草酸溶液，能沉淀 出BaTiO(C2O4)2· 4H2O,经过滤、洗涤和 加热分解等处理，即可得到具有化学计 量组成的、所需晶型的BaTiO3超细粉。
精细化工概论
精细化⼯概论精细化⼯概论1.什么叫精细化学品？它有哪些特点？答：初级或次级化学品经过深加⼯⽽制成的具有特定的应⽤性能、⽤途，技术密集，商品性强，产量⼩，产品附加值较⾼的化⼯产品。
特点-----（1）⼩批量，多品种;（2）技术密集;（3）综合⽣产流程和多功能⽣产装置；（4）⼤量采⽤复配技术;（5）投资少、利润⼤、附加值⾼；（6）产品更新换代快。
2.精细化⼯基本原料有哪些？答：初级原料：（1）⽯油（2）天然⽓（3）煤（煤焦油、⽔煤⽓），主要包括---基本原料（三烯、三苯、⼀炔、⼀甲烷）；中间体；精细化学品。
（4）农副产品——可再⽣资源脂肪类与油类、碳⽔化合物、天然产物等3.⽬前精细化学品的发展趋势如何？答：精细化⼯与农业的关系、精细化⼯与轻⼯业和⼈民⽣活的关系、精细化⼯与军⼯、⾼技术领域的关系。
4.胶粘剂有哪些优点?⼀般由哪些物质组成？答：（１）能粘合⽤其他⽅法不能连接的不同种类、形状材料间的物质，如粘接薄膜、纤维、⼩颗粒等；（２）应⼒分布⾯⼴，⽐采⽤机械连接易得到更轻、更牢固的组件；（３）通过交叉粘接能使各向异性材料的强度、重量⽐及尺⼨稳定性得到改善；（４）粘合剂有许多特殊性能；（５）可以粘合异种材料；（６）粘合⽅法⽐其他连接⽅法（焊接、铆钉、螺栓等连接）便于施⼯，且速度快，经济，美观。
物质组成----(1) 基料；（2）固化剂和固化促进剂；（3）稀释剂；（4）增塑剂与增韧剂；（5）偶联剂；（6）填料；（7）其它助剂。
5. 什么是热固(塑)性胶粘剂?举例说明。
答：热固性胶黏剂---热固性树脂粘合剂是在热、催化剂单独作⽤或联合作⽤下形成化学键，它固化后不熔化，也不溶解。
如：环氧树脂胶粘剂，俗称万能胶，是以环氧树脂为基料制备的胶粘剂，能粘接许多⾦属和⾮⾦属材料。
热塑性胶黏剂---以热塑性树脂为基料的粘合剂，加热熔融软化，冷却固化，遇溶剂可溶解。
如：聚醋酸⼄烯酯及其共聚物胶粘剂主要⽤于⽊材、纸制品、纤维、陶瓷、塑料薄膜、发泡聚⼄烯等的粘接。
精细化工概述
1.3.3 产品举例及合成路线综合评价
硝化
NO2Biblioteka 还原NH2酰化NHCOCH3
硝化
水解
NHCOCH3
氯化
NHCOCH3 Cl
NO2
NO2
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
煤焦油 萘、2－甲基萘、蒽、菲、芴、苊、 芘、苯酚、甲酚、二甲酚、氧芴、 硫芴、吡啶、咔唑等
煤旳气化：
水煤气反应：氢 费－托反应：分子量较宽旳烷烃或烯烃混合物 破坏加氢——煤旳氢化 生产电石：乙炔
1.2.2 石油加工
催化重整：苯、甲苯、二甲苯 热裂解：乙烯、丙烯、丁二烯 催化裂化：多烷基苯、烷基萘 临氢脱烷基化：苯、萘
含氧基团： -OH、-OR、-OAc -COH、-COR、-COOH、-COOR、-COCl、 -CONH2
烷基、酰基
1.3.2 精细有机合成旳主要单元反应
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
旳转化
氨解和胺化 水解 烃化 酰化 缩合 环合 聚合
1.3.1 精细化学品旳主要取代基
主体构造 精细化学品
取代基
卤素：-Cl、-Br、-I、-F
含氮基团： -NO2、-NO -NH2、-NHR、-NR1R2 -NHCO-、-NH2OH、-N2+X-、-N=N-、-NHNH2 -CN
含硫基团： -SO3H、-SO2Cl、-SO2NH2、-SO2NHR
第1章 绪论
精细化工概论最终版
精细化⼯概论最终版⼀、名词解释：1、表⾯活性剂：是指加⼊少量能使其溶液体系的界⾯状态发⽣明显变化的物质。
2、结构两亲性：表⾯活性剂⼀般都是线性分⼦，其分⼦同时含有亲⽔性的极性基团和亲油性的⾮极性疏⽔基团，因⽽使表⾯活性剂具有双亲性。
3、CMC: 表⾯活性剂分⼦在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度即为临界胶束浓度4、浊点：对于⾮离⼦型表⾯活性剂，其亲⽔性作⽤依赖于醚氧或其他氧氮等杂原⼦与⽔的极性相互作⽤或氢键相互作⽤温度的升⾼溶解度降低⾄⼀定温度以上，⾮离⼦表⾯活性剂⽔溶液将分离出表⾯活性相，外观由清亮变浑浊，这个开始变浑浊的温度就称为浊点。
5、克拉夫脱点：离⼦型表⾯活性剂⼀种特性常数，离⼦型表⾯活性剂在⽔中的溶解度随温度的升⾼⽽慢慢增加，但达到某⼀温度以后溶解度迅速增⼤，这⼀点称为临界溶解温度，也叫作Kafft点，Tk或Kp表⽰。
6、HLB:表⾯活性剂分⼦中亲⽔和亲油基团对油或⽔的综合亲和⼒称为亲⽔亲油平衡值.7、精细化率：精细化⼯产品的总值/化⼯产品的总值×100%8、热塑性树脂：是具有受热软化、冷却硬化的性能，⽽且不起化学反应，⽆论加热和冷却重复进⾏多少次，均能保持这种性能。
9、胶黏剂：凡是能将同种或不同种的固体材料粘接在⼀起的物质。
10、ADI（⽇允许摄⼊量）：是指⼈⼀天连续摄⼊某种添加剂，⽽不致影响健康的每⽇最⼤摄⼊量，以每⽇每公⽄体重摄⼊的毫克数表⽰。
mg/kg ADI=MNL(最⼤⽆作⽤剂量)× 1/10011、涂料：是涂覆在被保护或被装饰的物体表⾯，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜。
（指特定的施⼯⽅法涂覆在物体表⾯后，经固化在物体表⾯形成有⼀定强度的连续保护膜，或者形成具有某种特殊功能涂膜的⼀种精细化⼯产品。
）12、两性离⼦表⾯活性剂：指分⼦中同时具有阴离⼦和阳离⼦基团的表⾯活性剂。
主要有咪唑啉型、甜菜碱型、氨基酸型、磷酸脂型。
13、⽯油化学品：在⽯油开采及其制品的⽣产中，需添加多种化学品，这些化学品对提⾼采油率，改进⽣产⼯艺，改善燃料油和润滑油的重量具有重要作⽤。
精细化工概论
精细化工概论1、通用化学品是以天然资源为基本原料，经过简单加工而制成的大吨位，附加价值率与利润率较低，应用范围较广的化工产品。
精细化学品是以通用化学品为起始原料，采用复杂的生产工艺进行深度加工，制成小批量、多品种、附加价值率和利润率高、具有特定应用功能和专门用途的化工产品。
2、精细化学品的特点：（1）品种多、产量小，主要以其功能进行交易（2）采用间歇生产方式（3）生产技术要求高，产品质量指标高（4）生产装置占地面积小，一般中小型企业即可生产（5）整个产品价值中原材料的费用的比率较低，商品性较强（6）直接用于工农业，军工、宇航、人民生活和健康等方面，重视技术服务（7）投资小，见效快，利润大（8）技术密集性高，竞争激烈。
3、超细白炭黑的应用：（1）在橡胶制品中作为高补强填充材料（2）作为塑料的填充材料，提高塑料的弹性强度和耐磨性以及硬度和热稳定性（3）在造纸工业中，作为纸张的上胶剂。
纳米二氧化钛的应用：（1）利用其光电性和光敏性，可制纳米二氧化钛的感光材料，用于传真和彩色复印（2）利用其对紫外线吸收率高的特性，可作为塑料的抗老化剂和化妆品中的紫外线吸收剂（3）制作气体传感器和湿度传感器。
4、非晶态合金优点：（1）具有高强度、高韧性（2）对酸、碱、盐具有高的耐腐蚀性（3）具有磁导率和磁感应强度高、矫顽力和损耗低的特性（4）可用作催化剂（5）具有超导电特性。
不足：热力学的亚稳态，只适用于低温场合；非晶态材料的杨氏模量大约只有晶态材料的一半。
5、表面改性就是对固体物质的表面通过改性剂的物理化学作用或某一工艺过程，改变其原来表面的性能或功能。
复合改性的必要性：表面改性处理除需严格的工艺程序和科学配方外，表面改性剂的选择是改性能否成功的关键，一定要根据使用的具体环境和要求改善的性能来选择改性剂。
所以选择改性剂比一定仅限于一种，多数情况下可选多种，复合使用，取长补短，以期取得更理想的效果。
特别是用于高聚物的各种各样的填料、粉体助剂，为了提高其耐热性、耐候性和化学稳定性，往往先用无机改性剂进行包膜，而为了提高其亲油性，增强与聚合物的亲和力，往往需要再用有机改性剂—表面活性剂或偶联剂做进一步表面改性，从而取得更为理想的综合效果。
(完整版)《精细化工概论》PPT课件
4、大量采用复配技术； 5、间歇生产 6、附加价值高，商品性强；
精细化工的原料来源
• 煤的加工 • 石油加工 • 天然气的利用 • 农、林、牧、渔副产品的利用
• 煤的炼焦：
粗苯
苯：50－70％ 甲苯：12－22％ 二甲苯：2－6％
煤焦油 萘、2－甲基萘、蒽、菲、芴、苊、 芘、苯酚、甲酚、二甲酚、氧芴、 硫芴、吡啶、咔唑等
胶束：两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其 非极性部分会相互吸引，从而使得分子自发形成有 序的聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，减少了 憎水基与水分子的接触，使体系能量下降，这种多 分子有序聚集体称为胶束。
• 4、增溶
• 4、增溶
随着亲水基不同和浓度不同，形成的胶 束可呈现棒状、层状或球状等多种形状。
• 2、乳化
一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一 种液体 。
分层 水包油
油包水
• 3、分散
能使固体微粒均匀地分散在另一种液体中的物质称为 分散剂，如颜料分散在涂料、印刷油墨中。
• 4、起泡和消泡 • 泡沫是指气体分散在液体中的分散体系。
• 4、起泡和消泡
4、起泡和消泡
• 发泡剂：能使气泡稳定存在的作用。用以发泡的表面活性剂叫发泡
增溶作用
5、洗涤作用
• 从固体表面出去污物统称为洗涤。洗涤 去污作用，是表面活性剂降低了表面张力而 产生的润湿、渗透、乳化、分散、增溶等作 用的综合结果。
肥皂去污原理示意图
• 表面活性剂种类：
2、染料、颜料
• 染料：在一定的介质中，能使纤维或其他物质牢固着色的
化合物。
➢ 从中国古代仰韶文化遗址中就已发现了早在公元前5000年至公元前3000 多年的丝绸织物。
精细化工概论_01绪论
中试放大
正式生产
中间实验阶段是进一步研究在一定规模 的装置中各步化学反应条件的变化规律，并 解决实验室中所不能解决或发现的问题。
一、精细化学品的开发 1、
1）新产品开发的组织准备阶段 2）拟定产品的开发方案阶段 3）新产品研制试验阶段 小试 1， 工艺路线和单元反应操作方法的最终确定。
中试放大
正式生产
二、精细化工生产过程的开发
1）原料路线 原料路线的选择，应充分考虑原料 的利用率、价格和供应等因素。
二、精细化工生产过程的开发
1）原料路线 2）工艺流程 工艺流程是产品生产的操作程序、 物料流向以及各种化工单元设备的有机 组合。
优质、高产、低效、低成本、安全
二、精细化工生产过程的开发
1）原料路线 2）工艺流程 3）操作方式
四、精细化学品的特点
1）一般具有特定功能★★
① 产品本身具有特定功能 ② 能赋予产品特定的功能，并在某产 品中只需加入极少量就能改善或提高 产品质量的效果，充分显示其功能性。
四、精细化学品的特点
2）多品种，小批量 精细化学品的用量一般较少。 精细化学品的种类较多。
四、精细化学品的特点
3）技术密集度高、附加值高、利润大★ 新精细化工产品开发需要动员大量人力和 物力，且开发成功可能性较小。
(5)水处理剂 含水质稳定剂、缓蚀剂、软水剂、杀 菌灭藻剂、絮凝剂等 (6)纤维抽丝用油剂 涤纶长丝用，涤纶短丝用、锦纶用、 腈纶用、丙纶用、玻璃丝用油剂等 (7)有机抽提剂 吡咯烷酮系列、脂肪烃系列、乙睛系 列、糠醛系列等 (8)高分子聚合物添加剂 含引发剂、阻聚剂、终止剂、调节剂、 活化剂等
(9)表面活性剂 除家用洗涤剂以外的阳、阴、两性和 非离子型表面活性剂 (10)皮革助剂 含合成鞣剂、涂饰剂、加脂剂、光亮剂等 (11)农药用助剂 含乳化剂、增效剂等 (12)油田用化学品 破乳剂、钻井防塌剂、泥浆用助剂等；
精细化工概论
②绿色化学
（a）环境保护
实现清洁化生产和零排放，以？产物计，炼油0.1T/T， 大宗化学品1－5T/T，精细化学品5－50T/T’，其中医药25－ 100T/T。1995年美国提出绿色挑战计划，奖励和支持从源 头清除化学污染并可工业化的创造发明，1996年美国总统 首次颁发了“总统绿色化学挑战奖”，1997年美国国家实 验室、企业和大学联合成立了绿色化学院。
现又提出新领域精细化工的11个方面。
三、精细化工的特点
1 多品种小批量 2 多功能生产装置、综合流程 3 技术密集（投资大，成功低，单元多，信息快且密集） 4 附加值高 附加值＝产值－（原料、税金、设备厂房折旧）
＝利润＋劳力动力成本＋技术开发费等 5 具有特定功能 6 大量采用复配技术 7 产品更新换代快 8 商品性强
〔863计划的7个高新技术领域是：生物技术、信息技 术、航天技术、激光技术、自动化技术、能源技术、新材料 技术〕现又提出973计划。
目前各个国家都在提高精细化工率：
精细化工率＝
精细化工产品总值 化工产品总值
100％
美国 40%（70年代）目前60％
德国 50%（70年代）
日本
目前55-65％ 目前55-65％ 目前60％
四、精细化工的形成与发展
1 形成
1944-1955 化肥时代 1957-1970 塑料时代 1971 精细化工时代 目前进入高技术年代，特别是生物技术的发展促使化工 达到新水平。但在整个二十世纪中，化学的发展和化工的进 步创造了人类赖以生存的众多物质基础。和化工产生的影响至今尚存。
精细化工概论复习
精细化工概论复习一、名词解释1．精细化学品：凡是能增进或赋予一种（类）产品以特定功能，或本身拥有特定功能的小批量、高纯度化学品。
2．表面活性剂：加到溶剂中会大大降低溶剂的表面张力，能够使体系的表面状态发生明显变化的物质。
如硬脂酸钠（肥皂）、烷基苯磺酸钠（洗衣粉）等物质。
3.涂料：涂料是一种涂覆在物体(被保护和被装饰对象)表面同时能形成牢固附着的连续薄膜的配套性工程材料。
4.食品添加剂：为改善食品品质和色、香、味，以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质。
5.胶粘剂：靠界面间作用使各种材料牢固地粘接在一起的物质。
6.物理、化学气相法物理气象法（PVD）利用电弧，高频电场或等离子体等高温热源将原料加热，使之汽化或形成等离子体，然后通过骤冷使之凝聚成各种形态（如晶须，薄片，晶粒等）的超细粒子。
化学气象法（CVD）是以金属蒸汽，挥发性金属卤化物或有机金属化合物等蒸汽为原料进行气相热分解反应，或两种以上单质或化合物反应，在凝聚生成超细粉。
7.表面活性剂、表面张力、HLB值表面活性剂是指在溶剂中加入很少量既能显著降低溶剂表面张力改变体系界面状态的物质表面张力是指通常把垂直作用于液面表面上任一单位长度并于液面相切的收缩表面力HLB是表面活性剂的亲水亲油平衡值8. 离子交换树脂、高吸水性树脂、高分子试剂离子交换树脂是指功能基在具有三维空间立体结构的网格骨架上不能移动，但功能基所带的可以理解的离子却可以自由移动高吸水性树脂P142页高分子试剂P143页9. 抗氧化剂、防腐剂、营养强化剂抗氧化剂 P62 页防腐剂P58页营养强化剂P89页二、填空题1．水和油形成的乳状液，根据分散情形可分为两种：水包油型/ O/W和油包水型/ W/O两种类型。
2．消泡作用分为破泡和抑泡两种作用。
3.涂料按其是否有颜色可分为：清漆、色漆等。
4.食品抗氧化剂有两类，一类是水溶性的，如：；另一类是油溶性的，如：。
（各举3个例子）5.精细化工产品具有小批量、多品种、大量采用复配技术、综合生产流程和多功能生产装置、高技术密集度、商业性强、经济效益显著等特点。
全套课件精细化工概论
第三节 非 晶 化
一、坚硬耐蚀的“理想新金属” ⑴ 非晶态合金具有高强度、高韧性 一些非晶态合金的强度非常高，抗拉强度可达相应晶 态合金的5～6倍，这使高强度钢望尘莫及。但由于目前仅 能制得条带形或薄片形的非晶态合金，所以尚且还只能用 于制作轮胎、传送带、水泥制品及高压管道的增强材料， 以及制作各种切削刀具和保安刀片等。随着科学技术的发 展，非晶态合金只要能制得型材，依其优异的机械性能， 它不仅可以充分发挥高强度和高韧性的作用，而且可望大 大降低成本，由液体金属一次直接成型，省去了铸、锻、 轧、拉等工序，且边角料也可全部回收，在能源和材料上 都有很大的节省。
第三节 精细化工的发展趋势
2．当前要优先发展的关键技术 (1)新催化技术 (2)新分离技术 (3)增效复配技术 (4)气雾剂(CFC)无污染替代技术 (5)生物技术
精细化工概论
第二章 无机精细化学品
第一节 超 细 化
目前，超细颗粒的制备途径大体上有两个方面：一是 通过机械力将常规粉末材料进一步超细粉化；一是借助于 各种化学和物理的方法，将新形成的分散状态的原子或分 子逐渐生长成或凝聚成所希望的超细颗粒。前者难以得到 微米级以下的粉末，这有待于技术的进一步发展来实现； 后者是当今超细化的主要方法，其最大优点是容易制得超 细粉末，具体方法很多，若按原料物质的状态分，可分为 气相法、液相法和固相法。
第一节 超 细 化
2、物理法 物理法的主要过程是将溶解度大的盐的水溶液雾化成 小液滴，使其中的水分迅速蒸发，而使盐形成均匀的球状。 如再将微细的盐粒加热分解，即可制得氧化物超细粉。该 法与沉淀法比较，由于不需添加沉淀剂，可以避免随沉淀 剂可能带入的杂质。已用这类方法生产的超细粉有PLZT、 铁氧体、氧化锆、氧化铝等。由于盐类分解往往会产生大 量的有害气体，对环境造成污染，所以在很大程度上限制 了这类方法的工业化生产。属于这类方法的有：喷雾干燥 法，喷雾热解法，冷冻干燥法等。由于前两法工业上使用 较多、较普遍，其过程简单、容易理解，所以下面仅介绍 冷冻干燥法。
精细化工概论
精细化工概论1.精细化学品（定义、典型代表）答：精细化学品是与通用化工产品或大宗化学品相区分的一类化学品。
典型代表：染料、涂料、添加剂、胶黏剂、功能高分子材料。
2.通用化学品（定义、典型代表）答：通用化学品是以天然资源为基本原料，经过简单加工而制成的大吨位、附加价值率与利润率较低、应用范围较广的化工产品。
典型代表：煤、石油、天然气、矿物。
3.精细化学品/精细化工生产特点：（1）品种多、产量小、主要以其功能进行交易；（2）多数采用间歇生产方式；（3）生产技术要求比较高，产品质量指标高；（4）生产装置占地面积小；（5）整个产品价值中原材料费用的比率较低，商品性较强；（6）直接用于工农业、军工、宇航、人民生活和健康等方面，重视技术服务；（7）投资小，较效快，利润大；（8）技术密集型高，竞争激烈。
4.精细化学品在现代化建设中的作用：（1）精细化工不仅提供了质优的半导体材料、磁性材料等，而且还提供了大量用于集成电路加工的超纯化学试剂和超纯电子气体。
（2）精细化工对国防建设和空间技术的发展起着特别重要的作用。
（3）开发精细化工产品，可以降低能源消耗和节省资源（4）开发精细化工产品，可使原来的低档产品变为高档产品。
（5）促进粮食生产，保证国家粮食安全（6）促进药物开发，为人类进步保驾起航。
5.超细颗粒：粒径达到0.1微米以下。
分类：粒径在10-100纳米之间的称大超细颗粒；粒径在2-10纳米之间的称中超细颗粒；粒径在2纳米以下的称小超细颗粒；6.超细颗粒特点：熔点低、化学活性高、磁性强、热导性好、对电磁波的异常吸收。
7.超级白炭黑应用：橡胶、塑料、造纸工业、涂料、油墨。
8.纳米二氧化钛应用：杀菌、防紫外线、对氟氯昂的降解、对有机废水的处理、自清洁。
9.单晶体特点：原子和原子集团总是在三维空间中有规律的重复。
10.宝石的化学名称：氧化铝。
11.蓝宝石--钛；红宝石--铬。
12.非晶态合金优点：高强度、高韧性；对酸碱盐具有高的耐腐蚀性；具有磁导率和磁感应强度高、矫顽力和损耗低的特性；用作催化剂；超导电特性。
精细化工概论第1章 绪论
◆ 国家的战略目标 资源节约型社会 环境友好型社会
◆《国家中长期科学和技术发展规划纲要》
重点领域及优先主题: 重点发展精细化工 科学前沿：新物质创造与转化的化学过程
发展精细化工符合国家的重大战略目标
三、传统精细化学品
医药、农药、合成染料、有机颜料、涂料、香料与香 精、化妆品与盥洗卫生品、肥皂与合成洗涤剂、表面活性 剂、印刷油墨及其助剂、粘接剂、感光材料、磁性材料、 催化剂、试剂、水处理剂与高分子絮凝剂、造纸助剂、皮 革助剂、合成材料助剂、纺织印染剂及整理剂、食品添加 剂、饲料添加剂、动物用药、油田化学品、石油添加剂及 炼制助剂、水泥添加剂、矿物浮选剂、铸造用化学品、金 属表面处理剂、合成润滑油与润滑油添加剂、汽车用化学 品、芳香除臭剂、工业防菌防霉剂、电子化学品及材料、 功能性高分子材料、生物化工制品等40多个行业和门类。
四、高新精细化学品
纳米技术与精细化工的结合
纳米日用化工
粘合剂和密封胶
纳米聚合物
涂料
催化剂
贮氢材料
高效助燃剂
现代生物化工与精细化工的结合 (1) 维生素
(2) 生物农药
（3）生物表面活性剂
精细化工新技术
新催化技术
新分离技术
复配增效技术
超细粉体技术
21世纪化学热点（补充材料）
1 物质的微观、介观和宏观的组成，结构与性能研究
生物化工
工业催化
精细化学品
精细化工 精细化学品制备技术
精细化学品：
研究对象：更侧重“产品”或曰产品的功用性理论基础， 主要是以应用为目标的化学基本理论。
精细化学品这个名词，沿用已久，原指产量小、纯 度高、价格贵的化工产品，如医药、染料、涂料等。
但是，这个含义还没有充分揭示精细化学品的本质。
《精细化工概论》课件
探讨精细化工在可持
域。
演变和重要里程碑。
续发展和创新领域的
前景。
精细化工的定义和范围
精细化工是一门涉及合成、生产和应用高附加值、高技术含量的化学和生物制品的学科，涵盖了 有机合成、催化反应、分离纯化、过程控制等领域。
精细化工的应用领域
药物制造
精细实现高效合成和纯化药物。
农药和化肥
精细化工在农业领域中可以生产高效农药 和环保型化肥。
功能材料
精细化工用于制造各种具有特殊功能的材 料，如涂层材料、高性能塑料等。
化妆品
精细化工提供了许多用于制造高品质化妆 品的原料和技术。
精细化工的发展历程
1
2 0世纪50年代-1 970年代
2
精细化工逐渐发展成为一个独立的
学科，实现了多种化合物的工业化
4 安全环保
精细化工生产过程需要经过多个步骤和 控制参数的精确控制。
精细化工注重安全生产和环境保护，减 少对环境的污染。
精细化工的未来发展趋势
1 绿色化学
精细化工将更加注重 可持续发展和绿色化 学，减少对环境的负 面影响。
2 新技术的应用
精细化工将积极应用 新的材料和技术，为 产业创新和进步提供 支持。
生产。
3
20世纪早期
精细化工作为化学工业的一个分支 开始出现。
1980年代以后
随着科技的发展，精细化工得到了 长足的进步，成为现代化学工业的 重要组成部分。
精细化工过程的基本特点
1 高纯度
2 高附加值
精细化工产品要求纯度高，能够满足各 种应用的需求。
精细化工产品具有较高的附加值和经济 效益。
3 复杂工艺
3 协同发展
精细化工将与其他领 域进行协同发展，实 现更加综合性和智能 化的生产。
精细化工概论
精细化学品（Fine Chemicals）具有特定功能的小批量、深加工、附加价值和利润率较高的化学品，或称精细化工产品。
又称专用化学品。
通用化学品生产规模大，产量高、应用范围广，无特定功能。
例如合成氨、烧碱、塑料、橡胶、纤维、汽油等,是制造精细化学品的基本原料或材料。
又称基本化工产品。
我国精细化工产品按功能和用途分成11大类1、农药2、染料3、涂料4、颜料5、试剂和高纯物6、电子信息化学品7、食品和饲料添加剂8、胶粘剂 9、催化剂和各种助剂10、化工系统生产的化学药品（原料药）和日用化学品11、功能高分子材料（功能膜、偏光材料等）。
高分子的基本特征：分子量大（高分子的分子量一般高达几万、几十万，甚至上百万，范围在104～107以上）高分子具有链状结构--大分子由结构相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成。
高分子的种类：橡胶纤维塑料涂料胶粘剂功能高分子材料高分子的分子链结构：高分子主链上的原子都直接以共价键连接。
高分子材料助剂的定义：是一种许许多多原子由共价键联结而成的相对分子质量很大（104～107，甚至更大）的化合物。
涂料的定义是能涂覆在物体表面并能形成牢固附着的连续薄膜的材料。
涂料的作用装饰保护特殊功能涂料的分类①按形态水性涂料----以水为分散介质：乳胶漆溶剂型涂料----以有机溶剂为分散介质：油漆粉末涂料----完全不含有机溶剂的固体粉末涂料②按用途（家装、工业、特种）建筑涂料、家具涂料、家电涂料、玩具涂料、交通标志涂料、汽车涂料、船舶涂料③按涂层作用：腻子、底漆、中涂、面漆、罩光漆④按施工方法刷涂涂料、喷涂涂料、辊涂涂料、电泳涂料、浸涂涂料等。
⑤按成膜物质醇酸树脂涂料丙烯酸酯涂料环氧树脂涂料聚氨酯涂料酚醛树脂涂料不饱和聚酯涂料氨基树脂涂料氟碳树脂涂料⑥按颜料含量清漆:不含颜料的透明涂料。
色漆(磁漆）:含有颜料的涂料。
⑦按涂膜干燥方式自干漆(常温干燥涂料)、烤漆（加热干燥涂料) 、湿固化涂料、紫外光固化涂料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 4、增溶
精细化工概论
• 4、增溶
随着亲水基不同和浓度不同，形成的胶 束可呈现棒状、层状或球状等多种形状。
精细化工概论
• 4、增溶
精细化工概论
• 4、增溶
精细化工概论
4、增溶
精细化工概论
• 4、增溶的作用方式
（1）非极性分子在胶束内核的增溶，饱和脂肪烃、环烷烃
以及苯等不易极化的非极性有机物，通常被增溶于胶束内核 中，就像溶于非极性碳氢化合物溶液中一样。紫外光谱或核 磁共振谱分析表明，被增溶的物质完全处于一个非极性环境 中，X射线衍射分析发现增溶后胶束体积变大。
非极性分子
精细化工概论
精细化工概论
（2）与表面活性剂分子并排分布
对于分子结构与表面活性剂相似的极性有机化 合物，如长链的醇、胺、脂肪酸和极性燃料等两亲 分子，则是增溶于胶束的“栅栏”之间。被增溶物的 非极性碳氢键插入胶束内部，其极性头插入表面活 性剂极性基之间，通过氢键或偶极子相互作用联系 起来。这种方式增溶后胶束并不变大。
表面活性剂降低了表面张力，液体可以很好的固体表面铺展开来。
精细化工概论
• 2、乳化
一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一 种液体 。
分层
水包油
精细化工概论
油包水
• 3、分散
能使固体微粒均匀地分散在另一种液体中的物质称为 分散剂，如颜料分散在涂料、印刷油墨中。
精细化工概论
• 4、起泡和消泡 • 泡沫是指气体分散在液体中的分散体系。
• 抑泡剂：防止泡沫的产生。
精细化工概论
• 4、增溶 是指由于表面活性剂胶束的存在，使得在溶剂
中难溶乃至不溶的物质溶解度显著增加的作用。
胶束：两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其 非极性部分会相互吸引，从而使得分子自发形成有 序的聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，减少了 憎水基与水分子的接触，使体系能量下降，这种多 分子有序聚集体称为胶束。
精细化工概论
（3）在胶束表面的吸附增溶
• 苯二甲酸二甲酯等既不溶于水、也不溶于油的小分子极性有 机化合物在胶束表面的增溶是通过被吸附于胶束表面区域或 是靠近胶束表面分子“栅栏”的区域完成的。
精细化工概论
• （4）包裹在亲水长链内部
以聚氧乙烯基为亲水基团的非离子表面活性剂，通 常将被增溶物包藏在胶束外层的聚氧乙烯链中。以这 种方式被增溶的物质主要是较易极化的碳氢化合物， 如苯、乙苯、苯酚等短链芳香烃类化合物
精细化工概论
增溶作用
精细化工概论
5、洗涤作用
• 从固体表面出去污物统称为洗涤。洗涤去 污作用，是表面活性剂降低了表面张力而产 生的润湿、渗透、乳化、分散、增溶等作用 的综合结果。
精细化工概论
肥皂去污原理示意图
精细化工概论
• 表面活性剂种类：
精细化工概论
2、染料、颜料
• 染料：在一定的介质中，能使纤维或其他物质牢固着色的
共计11类。分别为：
农药、染料、涂料（油漆、油墨）、颜料、 试剂和高纯物、信息用化学品（感光材料、磁性 材料）、食品和饲料添加剂、粘合剂、催化剂和 各种助剂、化学药品（原料药）和日用化学品、 功能高分子材料（功能膜、偏光材料）。
精细化工概论
• 精细化工产业特点：
1、多品种、小批量、高纯度； 2、综合生产流程和多功能生产装置； 3、高技术密度：
精细化工概论
• 4、起泡和消泡
精细化工概论
4、起泡和消泡
• 发泡剂：能使气泡稳定存在的作用。用以发泡的表面活性剂叫发泡
剂或起泡剂。
• 稳泡剂：在作为起泡剂的表面活性剂中加入少量极性有机物可提高
液膜的表面粘度，增加泡沫的稳定性，以期延长泡沫寿命，该类物质称 为稳泡剂。
• 消泡剂：消除泡沫稳定的因素。
化合物。
精细化工概论
➢ 从中国古代仰韶文化遗址中就已发现了早在公元前5000年至公元前3000 多年的丝绸织物。
➢ 公元前2600年，中国最早记载了染料的使用。 ➢ 公元前11世纪，商朝，中国染料和染丝技术已相当成熟。 ➢ 公元前2世纪开始的“丝绸之路”，中国的纺织品远销到中亚、 西亚、地
中海和欧洲。 ➢ 公元2世纪和3世纪，在罗马人的坟墓中发现用茜草和靛蓝染色的织物，
精 细 化 工 概 论
绪论
化学品
非差别性
差别性
产量大 用途广
产量小 用途专
产量大 用途广
产量小 用途专
通用化学品
精细化学品
拟通用化学品
专用化学品
硫酸 烧碱 化肥 通用塑料
染料 颜料 农药 医药
火药 炭黑 合成纤维
精细化工概论
医药 感光材料 调和香料
• 精细化学品： 我国1986年颁发《精细化工产品分类规定》，
1、表面活性剂
——“工业味精”之称 ——降低表面张力的作用
引力
问题：溅开来后为什么形成水滴？
精细化工概论
内聚力
表面活性剂
——“两亲”结构
亲油基（长烃链R-，C8-C18之间）
亲水基（-OH,-COOH,-COOR,-NH2）亲油基源自亲水基精细化工概论
表面活性剂应用原理
• 1、润湿和渗透
不良润湿 良好润湿
投资小、生产复杂、技术性强、保密性高。
4、大量采用复配技术； 5、间歇生产 6、附加价值高，商品性强；
精细化工概论
精细化工的原料来源
• 煤的加工 • 石油加工 • 天然气的利用 • 农、林、牧、渔副产品的利用
精细化工概论
• 煤的炼焦：
粗苯
苯：50－70％ 甲苯：12－22％ 二甲苯：2－6％
煤焦油 萘、2－甲基萘、蒽、菲、芴、苊、 芘、苯酚、甲酚、二甲酚、氧芴、 硫芴、吡啶、咔唑等
精细化工概论
• 农、林、牧、渔副产品的利用
• 碳水化合物： 糖类、淀粉、糖类树胶——单糖 纤维素——己糖（葡萄糖）和戊糖（木糖）
• 脂肪和油类： 主要成分：甘油三羧酸酯 可获得化工原料：脂肪酸、脂肪族含氮化合 物、二聚酸、氨基酰胺和咪唑啉类、壬二酸 与壬酸、脂肪醇、环氧化合物、蓖麻醇酸、 甘油。
精细化工概论
精细化工概论
• 石油加工
➢催化重整：苯、甲苯、二甲苯 ➢热裂解：乙烯、丙烯、丁二烯 ➢催化裂化：多烷基苯、烷基萘 ➢临氢脱烷基化：苯、萘
精细化工概论
• 天然气的利用
➢甲烷、乙烷、丙烷和较高碳链的烷烃（其中 主要是甲烷）
➢可直接用于制备碳黑、乙炔、氢氰酸、各种 氯代甲烷、二硫化碳、甲醇、甲醛等
➢制合成气（CO和H2的混合物），进一步制得 甲醇、甲醛、高碳醇、正丁醛、甲酸、乙酸、 丙酸、丙烯酸、丙烯酸酯、人造石油等