精细化学品制备省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

1课程：精细化学品制备课程：精细化学品制备讲课：讲课：陈腊梅陈腊梅第1页2绪论绪论75课时课时37课时讲课课时讲课+37课时试验课时试验功效高分子功效高分子胶黏剂胶黏剂无机精细化学品无机精细化学品日用化学品日用化学品食品添加剂食品添加剂课程主要内容：课程主要内容：第2页3第一章第一章 绪论绪论1.1 精细化工定义与范围精细化工定义与范围 第3页4v一、精细化工一、精细化工 v二、精细化学品（沿革）二、精细化学品（沿革）v三、无机精细化工三、无机精细化工 v四、世界各国精细化工现实状况四、世界各国精细化工现实状况第4页5一、精细化工一、精细化工1、精细化工、精细化工2、化学工业、化学工业第5页61、精细化工、精细化工 v精细化学工业简称，化学工业中生产精细化学品经济领域。v精细化工与基础化工（如基本有机化工，无机化工）精细化工与基础化工（如基本有机化工，无机化工）不一样，后者多生产基本化工原料，而前者生产产不一样，后者多生产基本化工原料，而前者生产产品，多为各工业部门广泛应用品，多为各工业部门广泛应用辅助材料辅助材料或人民生活或人民生活直接消费品直接消费品。所以，精细化工是国民经济不可缺乏。所以，精细化工是国民经济不可缺乏工业部门，它与人民生产、生活紧密关联。工业部门，它与人民生产、生活紧密关联。第6页72、化学工业、化学工业 v化学工业又称化学加工工业，其范围视各种详细情况化学工业又称化学加工工业，其范围视各种详细情况有所不一样。广义地说，泛指生产过程中有所不一样。广义地说，泛指生产过程中化学方法化学方法占占主要地位制造工业。因为这些工业都是经过主要地位制造工业。因为这些工业都是经过反应过程反应过程实现原料向产品转换生产部门，故也称实现原料向产品转换生产部门，故也称过程工业过程工业。但。但通常采取侠义定义，把通常采取侠义定义，把金属、石油产品、建筑材料、金属、石油产品、建筑材料、纸张、皮革、食糖和食用化学品纸张、皮革、食糖和食用化学品等生产均列为独立工等生产均列为独立工业部门，或者划归其它工业部门，而不包含在化学工业部门，或者划归其它工业部门，而不包含在化学工业之内。业之内。第7页8分类v在化学工业范围中，假如着眼于化工产品，则通常在化学工业范围中，假如着眼于化工产品，则通常包含：包含：第8页9v假如再考虑到假如再考虑到原料起源和加工原料起源和加工特点，还有特点，还有石油化工、石油化工、煤化工、天然气化工、油页岩加工煤化工、天然气化工、油页岩加工等，这些部门可等，这些部门可概括为燃料化工。概括为燃料化工。v至于农林化工和许多无机矿物化学加工，则可分别至于农林化工和许多无机矿物化学加工，则可分别归属于归属于基本有机化工基本有机化工和和无机盐工业无机盐工业，后者当然是属，后者当然是属于无机化工范围。于无机化工范围。第9页10在化学工业各部门之间，因为原料与产品关系，而存在着相互依存和相互交叉关系。比如：比如：合成气合成气是燃料化工产品，又是无机化工（如合成氨）和基本有机是燃料化工产品，又是无机化工（如合成氨）和基本有机化工（如甲醇）原料；化工（如甲醇）原料；乙烯、丙烯乙烯、丙烯等大量石油化学品都是基本有机化工原料，也分别是等大量石油化学品都是基本有机化工原料，也分别是聚乙烯、聚丙烯等聚合物单体；聚乙烯、聚丙烯等聚合物单体；二氧化钛二氧化钛既是无机盐工业产品，又是颜料工业产品；既是无机盐工业产品，又是颜料工业产品；硝酸铵硝酸铵既可用作化肥，也可用作炸药；既可用作化肥，也可用作炸药；聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺既是高分子化工产品，又是一个油田化学品、水处理既是高分子化工产品，又是一个油田化学品、水处理品，后者都属于精细化学品，等等。品，后者都属于精细化学品，等等。continue第10页11v合成气：以氢气、一氧化碳为主要组分供化学合成合成气：以氢气、一氧化碳为主要组分供化学合成用一个原料气。用一个原料气。第11页12v按中国工业统计方法，把化学工业划分为以下各种工业：合成氨及肥料工业、硫酸工业、制碱工业、无机物工业、基本有机原料工业、染料及中间体工业、产业用炸药工业、化学农药工业、医药药品工业、合成树脂与塑料工业、合成纤维工业、合成橡胶工业、橡胶制品工业、涂料及颜料工业、信息统计材料工业、化学试剂工业、军用化学品工业、以及化学矿开采和化工机械制造业等。第12页13二、精细化学品（沿革）v1、定义；、定义；v2、精细化学品特点；、精细化学品特点；v3、通用化学品；、通用化学品；v4、精细化学品与专用化学品区分（欧美）；、精细化学品与专用化学品区分（欧美）；v5、分类、分类第13页14v精细化学品这个词，沿用已久，原指精细化学品这个词，沿用已久，原指产量小产量小、纯度高、纯度高、价格贵价格贵化学产品，如医药、染料、涂料等。不过，这个化学产品，如医药、染料、涂料等。不过，这个含义还没有揭示精细化学品本质。含义还没有揭示精细化学品本质。v近年来，各国教授对精细化学品定义有了一些新看法，近年来，各国教授对精细化学品定义有了一些新看法，欧美欧美一些国家把产量小、按一些国家把产量小、按化学结构化学结构进行生产和销售化进行生产和销售化学物质，称为学物质，称为精细化学品精细化学品（fine chemicalsfine chemicals）；把产量小、）；把产量小、经过加工配制、含有专门功效或最终使用性产品，称为经过加工配制、含有专门功效或最终使用性产品，称为专用化学品专用化学品（specialty chemicalsspecialty chemicals）。中国和日本等则把这两）。中国和日本等则把这两类产品统称为精细化学品。类产品统称为精细化学品。第14页151、中国对精细化学品定义、中国对精细化学品定义v精细化学品是指深度加工、含有精细化学品是指深度加工、含有功效性功效性或或最终使用最终使用性性、品种多、产量小、附加价值高一大类化工产品。、品种多、产量小、附加价值高一大类化工产品。第15页162、精细化学品（中国）应具备以下特点：、精细化学品（中国）应具备以下特点：v1、品种多、产量小，主要以其功效进行交易；v2、多数采取间歇生产方式；v3、技术要求比较高，质量指标高；v4、生产占地面积小，普通中、小型企业即可生产；v5、整个产品产值中原材料费用所占百分比低；v6、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；v7、投资小、见效快、利润大；v8、技术密集性高，竞争激烈。第16页173、通用化学品、通用化学品v所谓通用化学品，就是以天然资源（如煤、石油、所谓通用化学品，就是以天然资源（如煤、石油、天然气、矿物、农副产品等）为基本原料，经过简天然气、矿物、农副产品等）为基本原料，经过简单加工而制成大吨位、附加价值率和利润率较低，单加工而制成大吨位、附加价值率和利润率较低，应用范围较广化工产品。应用范围较广化工产品。第17页18v比如：大宗产品（产量大、规格统一，且是通用产比如：大宗产品（产量大、规格统一，且是通用产品）品）v如硫酸：最大消费者是化肥工业，用于制造磷酸、如硫酸：最大消费者是化肥工业，用于制造磷酸、过磷酸钙和硫酸铵。过磷酸钙和硫酸铵。v苯：主要是制乙苯，其次是环己烷和苯酚。苯主要苯：主要是制乙苯，其次是环己烷和苯酚。苯主要用途以下表所表示。用途以下表所表示。第18页19第19页204、精细化学品与专用化学品区分（欧美）、精细化学品与专用化学品区分（欧美）v（1）欧美对化工产品分类 1974年，美国克兰（C.H.Kline）博士提出从商品学质和量角度对化工产品在特征上与其它企业有没有差异性而分为差异性产品（Differentiated Products）和非差异性产品（Undifferentiated Products）两类；并结合此种分类，再以“量”为标按时，依据生产规模大小，则将化工产品分为以下四类：通用化学品（Commodity Chemicals）；拟通用化学品（Pseudocommodity Chemicals）；精细化学品（Fine Chemicals）；专用化学品（specialty chemicals）continue第20页21v通用化学品（Commodity Chemicals）：是指大量生产非差异性制品，如化肥、硫酸、烧碱和通用塑料等。第21页22v拟通用化学品（Pseudocommodity Chemicals）：也称半通用化学品（Semicommodity Chemicals），指大量生产差异性制品，如炭黑、火药和合成纤维等。第22页23v精细化学品（Fine Chemicals）：指少许生产非差异性制品，如染料、颜料、医药和农药原药。第23页24v专用化学品（specialty chemicals）：是指少许生产差异性制品，如医药，农药，感光材料和调和香料等。第24页25（2）精细化学品和专用化学品区分）精细化学品和专用化学品区分v精细化学品多为单一化合物，可用化学式表示其成份，精细化学品多为单一化合物，可用化学式表示其成份，而专用化学品极少是单一化合物，经常是若干种化学品而专用化学品极少是单一化合物，经常是若干种化学品组成复配物，通常不能用化学式表示其成份；组成复配物，通常不能用化学式表示其成份；v精细化学品普通为非最终使用性产品，用途较广，专精细化学品普通为非最终使用性产品，用途较广，专用化学品加工度高，为最终使用性产品，用途针对性强；用化学品加工度高，为最终使用性产品，用途针对性强；v精细化学品大致是用一个方法或类似方法制造，不一精细化学品大致是用一个方法或类似方法制造，不一样厂家产品基本上没有差异，而专用化学品制造，各生样厂家产品基本上没有差异，而专用化学品制造，各生产厂家互不相同，产品有差异，甚至完全不一样；产厂家互不相同，产品有差异，甚至完全不一样；第25页26v精细化学品是按其所含化学成份来销售，精细化学品是按其所含化学成份来销售，而专用化学品是按其功效销售；而专用化学品是按其功效销售；v精细化学品生命期相对较长，而专用化学精细化学品生命期相对较长，而专用化学品生命期较短，产品更新更加快；品生命期较短，产品更新更加快；v专用化学品附加价值率、利润率更高，技专用化学品附加价值率、利润率更高，技术密集性更强，更需依靠专利保护或对技术术密集性更强，更需依靠专利保护或对技术诀窍严加保密，新产品生产完全需依靠本企诀窍严加保密，新产品生产完全需依靠本企业技术开发。业技术开发。第26页275、中国对精细化工产品分类、中国对精细化工产品分类 因为各国分类方法不尽相同，精细化学品包含范围也不完全一致。中国精细化工分别隶属于化工、医药、轻工、石化、农业等部门，较长时间也尚无比较明确而统一说法。1986年，为了统一精细化工产品口径，加紧调整产品结构，发展精细化工，原化工部对精细化工产品分类作了以下暂行要求：第27页28v农药；农药；v染料；染料；v涂料涂料（包含油漆和油墨包含油漆和油墨）；）；v颜料；颜料；v试剂和高纯物；试剂和高纯物；v信息用化学品信息用化学品（包含感光材料、磁性材料等能接收电磁波化学品包含感光材料、磁性材料等能接收电磁波化学品）；）；第28页29v食品和饲料添加剂；食品和饲料添加剂；v胶粘剂；胶粘剂；v催化剂和各种助剂；催化剂和各种助剂；v化工系统生产化学药品（原料药（化工系统生产化学药品（原料药（药剂有效成份。原料药只有加药剂有效成份。原料药只有加工成为可供临床应用医药。工成为可供临床应用医药。）和日用化学品；）和日用化学品；v高分子聚合物中功效高分子材料（高分子聚合物中功效高分子材料（包含功效膜、偏光材料等包含功效膜、偏光材料等）。）。第29页30三、无机精细化工三、无机精细化工 无机精细化工是精细化工中无机部分。无机精无机精细化工是精细化工中无机部分。无机精细化工在精细化工中，相对起步较晚、产品较少。细化工在精细化工中，相对起步较晚、产品较少。然而，然而，近年来崛起趋势越来越显著近年来崛起趋势越来越显著，不论是，不论是类别还是品种，都在以较快速度增加，而且对其它类别还是品种，都在以较快速度增加，而且对其它部门或化工本身科技发展起着越来越主要作用。部门或化工本身科技发展起着越来越主要作用。第30页31v无机精细化工属无机精细化工属高科技范围高科技范围。它虽不直接为国民。它虽不直接为国民经济、人民生活服务，推进国民经济各领域，国防经济、人民生活服务，推进国民经济各领域，国防和科学研究进步，但它能够改变下游产品性能，提和科学研究进步，但它能够改变下游产品性能，提升其品质，增加产品附加值，降低其生产成本。升其品质，增加产品附加值，降低其生产成本。v如碳酸锂用于陶瓷工业如碳酸锂用于陶瓷工业第31页32v品种多、产量大、用途广、包括面宽是传统无机盐品种多、产量大、用途广、包括面宽是传统无机盐产品特点。而对无机精细化工产品，则要求愈加专产品特点。而对无机精细化工产品，则要求愈加专业化、功效化、系列化、精细化。不但如此，无机业化、功效化、系列化、精细化。不但如此，无机精细化工产品在传统产品中应用，也正改变着它原精细化工产品在传统产品中应用，也正改变着它原有形象。有形象。如碳酸钙粒径小于如碳酸钙粒径小于0.090.09mm时，在时，在PVCPVC涂料涂料中展现显著触变性，广泛用于汽车底盘防石击涂料。中展现显著触变性，广泛用于汽车底盘防石击涂料。第32页33四、世界各国精细化工现实状况四、世界各国精细化工现实状况 世界精细化学工业最发达要推美国、联邦世界精细化学工业最发达要推美国、联邦德国和日本，其产品产量分别居于世界第一、德国和日本，其产品产量分别居于世界第一、二、三位。二、三位。第33页34表表11 1982年世界精细化学品产量（年世界精细化学品产量（kt）第34页351、美国精细化工、美国精细化工v新门类不停涌现新门类不停涌现v在在2020世纪世纪6060年代美国发展了水处理剂；年代美国发展了水处理剂；v19731973年石油大幅度涨价，迫使石油企业开发新油气资源，年石油大幅度涨价，迫使石油企业开发新油气资源，油田化学品就应用而成为热门产品。油田化学品就应用而成为热门产品。v油田化学品油田化学品指在石油、天然气钻探、采输、水质处理及提升指在石油、天然气钻探、采输、水质处理及提升采收率过程中所用一类助剂，它品种繁多，大部分属于水溶采收率过程中所用一类助剂，它品种繁多，大部分属于水溶性聚合物和表面活性剂。性聚合物和表面活性剂。v7070年代末伴随电子工业蓬勃发展，电子工业用试剂又成了年代末伴随电子工业蓬勃发展，电子工业用试剂又成了重点。重点。19821982年美国专用化学品销售额以农用化学品和油田化年美国专用化学品销售额以农用化学品和油田化学品为最高。学品为最高。第35页36第36页372、联邦德国精细化工 自自7070年代起，采取所谓年代起，采取所谓“差异增加战略差异增加战略”，即，即有选择有重点地发展含有自己特点和技术优势精细有选择有重点地发展含有自己特点和技术优势精细化工产品，使这类产品销售额不停提升。化工产品，使这类产品销售额不停提升。第37页38第38页39 据统计全球500强中有17家化工企业，其中前几位是美国杜邦企业、德国巴斯夫企业、赫斯特企业和拜尔企业，美国道企业以及瑞士汽巴嘉基企业等。它们都有百余年历史，在20世纪70年代以前都大力发展石油化工，以后逐步转向精细化工。德国是发展精细化工最早国家。它们从煤化工起家，在20世纪50年代以前，以煤化工为原料占80%左右，但因为煤化工工艺路线和效益不佳，1970年起以石油为原料化工产品百分比猛增到80%以上。第39页40v杜邦企业是世界上最大化学企业，成立于18。它从1980年前后才从石油化工大幅度地转向精细化工，比德国和日本起步晚，但发展速度却很快。该企业对以往通用产品以提升质量、降低成本和提升市场竞争力为目标，80年代以来，扩大了专用化学品生产，主要为农药、医药、特种聚合物、复合材料等精细化工产品生产。该企业久远目标为发展生命科学制品，为保健品、抗癌、抗衰老等药品和仿生医疗品，1995年该企业利润为33亿美元。第40页41v道化学企业成立于1897年。70年代末，经过产品结构调整，加强了对医药和各种工程用聚合物生产，尤其是汽车涂料和黏合剂方面有所专长。该企业在1973年精细化学品产值只有5.4亿美元，精细化工率为18%，1996年猛增到50%。90年代初总产值为200亿美元，而精细化工产值占110亿美元。第41页42v巴斯夫企业、赫斯特企业和拜尔企业是德国化工企业三大支柱。它们多以吞并、转让、出售为伎俩，加大投入力度，以技术力量强弱，实施关键业务，尽可能提升关键业务比重和主导产品市场拥有率。重点开发保健医药用具、农用化学品、电子化学品、医疗诊疗用具、信息影像用具、宇航用化学品和新材料等高新领域，大大提升了精细化工产品科技含量和经济效益。第42页43v如巴斯夫企业涂料和感光树脂等几个有特色产品，其销售额占总销售额百分比由1980年11%升至1995年30%。该企业1994年营业额462亿马克，赫斯特1996年营业额为521亿马克，拜尔企业1994年营业额为267亿美元。它们都非常重视开发高新技术，拜尔企业至1995年底已取得15.5万件专利，产品2.4万个，它在医药中主导产品阿司匹林已经有百年历史。第43页44v瑞士汽巴嘉基企业是世界上著名农药、医药、染料、添加剂、化装品、洗涤剂、宇航用胶粘剂等生产企业，是世界上唯一全部外购原材料发展精细化工大企业。1994年，其营业额为161亿美元，其精细化工率占世界首位，高达80%以上。第44页453、中国精细化工v基础弱，近年产量增加很快。v，我国精细化工率已上升到45%。第45页46v19851985年中国生产染料年中国生产染料89kt89kt，医药（，医药（1212大类化学原料大类化学原料药）药）79kt79kt，农药，农药205kt205kt，涂料，涂料769kt769kt，电影胶片，电影胶片170Mm170Mm。化学试剂（化学试剂（19831983年产值）近年产值）近5 5亿元，粘合剂亿元，粘合剂（19831983）110kt110kt，增塑剂（，增塑剂（19831983）215kt215kt，洗涤剂，洗涤剂（19831983）670kt670kt，磁带（，磁带（19841984）MmMm。第46页47第47页