精细化学品化学及工艺学.ppt

1.4 精细化工的原料资源
煤的加工 石油加工 天然气的利用 农、林、牧、渔副产品的利用-天然产物资源
1.4.1 煤的加工
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
煤的气化：
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。
1.4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ4 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）
名称 染料 涂料 农药
饲料添加剂 食品添加剂 胶黏剂 表面活性剂 水处理化学品 造纸化学品 材料助剂
产量(万吨) 54.2 241.5 86.3
170 220 335 95 35 60 115
2003年我国主要精细化学品进出口贸易额
产品门类 出口金额（万美元） 进口金额（万美元）
染料
54534
28979
大宗化学品（Heavy chemicals）：
欧美：
把产量小、按不同化学结构进行生产和销售的 化学物质，称为精细化学品(fine chemicals)；
把产量小、经过加工配制、具有专门功能或最 终使用性能的产品,称为专用化学品(specialty chemicals)。
中国、日本等则把这两类产品统称为精细化学品 。
2、精细化学品的分类：
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。（11类）
——《精细化工产品分类暂行规定》，1986年3月6日
1.2 精细化工的特点
技术密集度高（成功率较低、时间长、耗资较大，如开发
一种新药需5-10年，耗资$2000万)
品种多，批量小（国外表面活性剂就达5000多种） 具有特定的功能 大量采用复配技术 附加价值和经济效益高 间歇生产，综合生产流程和多用途、多功
能生产设备 产品更新换代快
1. 3 精细化学品现状及发展趋势
1.3.1 现状
精细化工企业： 一万余家，
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
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。
1.5 精细有机合成的单元反应
精细化学品的主要取代基 精细有机合成的主要单元反应 产品举例及合成路线的综合评定
1.5.1 精细化学品的主要取代基
烷基、酰基
1.5.2 精细有机合成的主要单元反应
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
的转化
氨解和胺化 水解 烃化 酰化 缩合 环合 聚合
1.5.3 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
主体结构 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
含氧基团： -OH、-OR、-OAc -COH、-COR、-COOH、-COOR、-COCl、 -CONH2
基 本化学品 如三酸二碱、 三大合成材料
精 细化学品
精细化学品 如化学试剂
专用化学品 如洗发香波
1.1.1 精细化工和精细化学品
1、定义： 精细化工： 即精细化学工业，是生产精细化学品的工 业。
精细化学品（Fine chemicals） :
凡能增进或赋予一种（类）产品以特定 的功能或本身拥有特定的功能的小批量制造 和应用的、技术密集度高、附加值高、纯度 高的化学品。
精细化学品化学及工艺学
本课程主要内容
绪论 表面活性剂 涂料 颜料 食品添加剂 香精香料 合成材料助剂
第一章 绪论
1.1 精细化工概述 1.2 精细化工特点 1.3 精细化工现状及发展趋势 1.4 精细化工产品原料 1.5 精细化学品合成单元反应
1.1 精细化工概述
化工产品
年总产值：
超过1200亿元
占化学工业总产值：40%。
精细化工率：
39.44%( 2002年）。
典型领域：染料和颜料产量已为世界第一位，
为世界上第一染料和颜料的出口大国；农用化 学品的产量已居世界第二位，出口量也逐年增 加；涂料生产企业近9000家，成为世界第三大 生产国。
2003年我国精细化工产品生产概况
农药
72966
13398
食品添加剂 45911
6237
饲料添加剂 17335
33802
表面活性剂 19317
69953
1.3.2 不足
1．技术水平低 仅相当于发达国家20世纪80年代 末90年代初
的水平。 2．能耗大
原材料消耗以及公用工程用量一般高于国外同 类产品水平。 3．竞争能力小
企业规模小，产品单一，企业对市场的适应能 力差。
水煤气反应：氢 费－托反应：分子量较宽的烷烃或烯烃混合物 破坏加氢——煤的氢化 生产电石：乙炔
1.4.2 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
1.4.3 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）；
4．产品粗放 原料型产品多，精加工产品少。中低
档产品多，高档高附加值产品少。
6．低水平重复建设严重
1.3.3 精细化工的发展趋势
加强技术创新： 积极参与合作：重视国际合作 发展绿色精化：清洁化和节能化的方向发展 重视产品开发：高档化、精细化、复合化和功能化 加强应用研究： 注重新品研发：绿色精细化工产品 重视剂型改造： 开拓新兴领域：