《精细化工实验技术》教学课件—13催化剂及各种助剂
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第二章精细化工工艺学基础及技术开发ppt课件
黄金分割法（也叫0.618法)
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)
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)
精细化学品化学及工艺学.ppt
表面活性剂的HLB值可以计算得到，也可以测定得出。
表面活性剂的HLB值与应用关系
HLB值 3~6 7~9 8~15 13~15 15~18
适用场合 油包水型乳化剂 润湿、渗透 水包油型乳化剂 洗涤 增溶
意义：表面活性剂的HLB值直接影响到它的性质和 应用。
HLB值的调节：
离子型：通过亲油基碳数的增减或亲 水基的种类的变化来调节HLB值；
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：
亲水基团较亲油基团影响大阴离子表面活性剂阳离子表面活性剂两性离子表面活性剂离子型表面活性剂非离子表面活性剂水溶性表面活性剂油溶性表面活性剂亲水基水溶性表面活性剂油溶性表面活性剂离子型表面活性剂非离子型表面活性剂阴离子型表面活性剂阳离子型表面活性剂两性离子表面活性剂表面活性剂213表面活性剂的性质与应用1表面活性剂在表面的吸附两亲结构具有即亲水又亲油的双重属性链部分有脱离水包围趋势和在水溶液中有自身相互靠近及聚集的趋势在水中很容易形成胶束和被吸附于气水或油水的界面上形成独特的定向排列的单分子膜
型； 与憎水基团相连离子的性质：阴离子型
、阳离子型和两性型表面活性剂。
表面活性剂分类
（按亲水基带电性:亲水基团较亲油基团影响大）
亲 油 基
亲水基
水溶性表面活性剂
油溶性表面活性剂
离子型表面活性剂
非离子表面活性剂
阴离子表面活性剂
表面活性剂的HLB值与应用关系
HLB值 3~6 7~9 8~15 13~15 15~18
适用场合 油包水型乳化剂 润湿、渗透 水包油型乳化剂 洗涤 增溶
意义：表面活性剂的HLB值直接影响到它的性质和 应用。
HLB值的调节：
离子型：通过亲油基碳数的增减或亲 水基的种类的变化来调节HLB值；
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：
亲水基团较亲油基团影响大阴离子表面活性剂阳离子表面活性剂两性离子表面活性剂离子型表面活性剂非离子表面活性剂水溶性表面活性剂油溶性表面活性剂亲水基水溶性表面活性剂油溶性表面活性剂离子型表面活性剂非离子型表面活性剂阴离子型表面活性剂阳离子型表面活性剂两性离子表面活性剂表面活性剂213表面活性剂的性质与应用1表面活性剂在表面的吸附两亲结构具有即亲水又亲油的双重属性链部分有脱离水包围趋势和在水溶液中有自身相互靠近及聚集的趋势在水中很容易形成胶束和被吸附于气水或油水的界面上形成独特的定向排列的单分子膜
型； 与憎水基团相连离子的性质：阴离子型
、阳离子型和两性型表面活性剂。
表面活性剂分类
（按亲水基带电性:亲水基团较亲油基团影响大）
亲 油 基
亲水基
水溶性表面活性剂
油溶性表面活性剂
离子型表面活性剂
非离子表面活性剂
阴离子表面活性剂
精细化工简介.ppt
精细化工概述
主要内容
精细化工的定义 精细化工的特点 精细化工的发展历程 精细化工产品分类介绍 精细化工发展中应该注意的问题：
环保问题、资源问题
精细化工的定义
精细化工是化学工业的重要分支，也是当今世界各 国致力发展的战略重点之一，目前已经成为当代高 科技领域中不可缺少的组成部分和衡量一个国家综 合科技水平的标志之一。
精细化工的特点是世界各国在考虑传统化学工业的 发展时，选择发展精细化工及其产品的根本原因。
目前，美国、德国和日本等国的精细化工占整个化 学工业总产值的比率(精细化工率)均已超过60％， 而且还有继续上升的趋势。我国只有40%左右。
精细化工的发展历程
我国自上个世纪80年代改革开放以来，虽然对化工 产品进行了一系列的结构调整，精细化工已经成为 化学工业发展的战略重点之一，但由于技术、原料、 中间体、资金、市场开发和人们对精细化工的认同 等方面的原因，我国的精细化工行业仍处于比较落 后的状态，到目前为止，我国的化工精细率仅达40 ％左右，有些精细化学品已成为阻碍某些行业发展 的关键因素，包括化工行业在内的各行各业，每年 用于有关精细化学品的进口所需消耗的外汇都在几 十亿美元。
精细化工和精细化工产品是一个动态概念
精细化工产品的使用面广，种类繁多，具有 跨学科、跨行业的特点，因此在选择开发和 生产哪些精细化工产品时，人们往往感到无 所适从。其实，开发和生产精细化工产品的 根本目的是为工农业的发展和人类生活水准 的提高提供各种新材料，因而精细化工和精 细化工产品是一个动态概念，在不同的时期 和不同的地区，适合开发和生产的精细化工 产品是不同的。
精细化工的发展过程中应该注 意的问题－环保问题
谁也离不开化工产品 谁都讨厌化工厂
主要内容
精细化工的定义 精细化工的特点 精细化工的发展历程 精细化工产品分类介绍 精细化工发展中应该注意的问题：
环保问题、资源问题
精细化工的定义
精细化工是化学工业的重要分支，也是当今世界各 国致力发展的战略重点之一，目前已经成为当代高 科技领域中不可缺少的组成部分和衡量一个国家综 合科技水平的标志之一。
精细化工的特点是世界各国在考虑传统化学工业的 发展时，选择发展精细化工及其产品的根本原因。
目前，美国、德国和日本等国的精细化工占整个化 学工业总产值的比率(精细化工率)均已超过60％， 而且还有继续上升的趋势。我国只有40%左右。
精细化工的发展历程
我国自上个世纪80年代改革开放以来，虽然对化工 产品进行了一系列的结构调整，精细化工已经成为 化学工业发展的战略重点之一，但由于技术、原料、 中间体、资金、市场开发和人们对精细化工的认同 等方面的原因，我国的精细化工行业仍处于比较落 后的状态，到目前为止，我国的化工精细率仅达40 ％左右，有些精细化学品已成为阻碍某些行业发展 的关键因素，包括化工行业在内的各行各业，每年 用于有关精细化学品的进口所需消耗的外汇都在几 十亿美元。
精细化工和精细化工产品是一个动态概念
精细化工产品的使用面广，种类繁多，具有 跨学科、跨行业的特点，因此在选择开发和 生产哪些精细化工产品时，人们往往感到无 所适从。其实，开发和生产精细化工产品的 根本目的是为工农业的发展和人类生活水准 的提高提供各种新材料，因而精细化工和精 细化工产品是一个动态概念，在不同的时期 和不同的地区，适合开发和生产的精细化工 产品是不同的。
精细化工的发展过程中应该注 意的问题－环保问题
谁也离不开化工产品 谁都讨厌化工厂
催化氢化催化剂PPT课件
Ni
第13页，共19页。
催化氢化反应中，Ni 系催化剂
加氢催化剂预硫化技术
加氢催化剂在制备过程中金属组分大部分是以氧化物的形式附 着在载体的活性点位上。实践证明，只有将这些金属氧化物转化 为硫化物，催化剂才有较高的加氢活性，而预硫化就是实现这种 转化的工艺过程，它进行的好坏直接关系到催化剂的活性、稳定 性及寿命。
镍和铝在氢化过程中易流失葡萄第一代加氢催化剂raney镍第一代加氢催化剂raney镍第二代加氢催性能得到明显的改善反应条件要求高催化剂的稳定性较差优异的葡萄糖加氢反应性能活性高选择性好反应条件温和催化剂十分稳定不存在钌的流失问题性能得到明显的改善反应条件要求高催化剂的稳定性较差优异的葡萄糖加氢反应性能活性高选择性好反应条件温和催化剂十分稳定不存在钌的流失问题葡萄糖加氢催化剂糖加氢催化剂第二代加氢催化剂多元改性raney镍化剂多元改性raney镍第三代加氢催化剂ruc第三代加氢催化剂rucni骨架镍具有很大表面在催化剂的表面吸符有大量的活化氢并且ni本身的活性也很容易氧化因此该类催化剂非常容易引起燃烧一般在使用之前均放在有机溶剂中如催化氢化反应中ni系催化剂使用骨加镍催化剂需注意乙醇等
载体：为增大催化剂的表面在催化剂制备中加入的多孔物质
钯C（Pd/C)
Lindlar(林德拉）催化剂 Pd/BaSO4/喹啉 炔 Lindlar 烯
Pd
第15页，共19页。
催化氢化反应中，铂（Pt）催化剂
铂（Pt）为催化剂
铂 Na2PtCl6 + 2HCl + 6NaOH Pt + 2HCOONa + 6NaCl + 4H2O H2PtCl6 + NaBH4 Pt
葡萄糖加氢 催化剂
Ni
第十三章 催化剂及各种助剂
催化剂及各种助剂
邻苯二甲酸二辛酯为无色无臭液体。密度0.9861 g/cm3 （20℃），熔点－55℃，沸点390℃。不溶于水，溶于乙醇、 乙醚、矿物油等有机溶剂。
邻苯二甲酸二辛酯是使用最广泛的增塑剂，与大多数合 成树脂和橡胶有良好的相溶性。广泛应用于聚氯乙烯各种软 制品的加工，如薄膜、薄板、人造革、电缆料和模塑品等。 本品还可以用于硝基纤维素漆，使漆膜具有弹性和较高的抗 张强度。
⒁ 油品用添加剂 包括防水、增黏、耐高温等种类，汽 油抗震、液力传动、变压器油、刹车油添加剂等。
⒂ 电子工业专用化学品 包括显像管用碳酸钾、氟化剂、 助焊剂、石墨乳等。
⒃ 纸张用添加剂 包括增白剂、补强剂、防水剂、填充 剂等。
⒄ 其它助剂 如玻璃防霉（发花）剂、乳胶凝固剂等。
催化剂及各种助剂
三、催化剂及助剂的应用 1．催化剂的应用 催化剂的应用主要体现在工业催化、化学加工、化学制 药以及环境保护等方面。 催化剂在工业催化方面主要应用于石油炼制、催化裂化、 催化重整、加氢裂化、加氢重整以及烷基化等工业过程。在 化学加工方面主要应用于聚合、烷基化、加氢、脱氢、氧化 以及合成气体等化学反应过程。在环境保护方面主要应用于 汽车尾气的处理和工业废气的净化。 随着科技的发展，催化剂在工业上的应用也日益广泛， 而且逐渐渗透到其它科技领域，如生命科学领域。将来，催 化剂在工业生产中必然扮演更重要的角色。
催化剂及各种助剂
常用的催化剂有二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁、 五氧化二钒等氧化物催化剂，沸石、分子筛等硅铝酸盐催化 剂，铂、银、铜、锌、钛、钒、铬、钼、铁、镍、铑、钯等 金属催化剂，镍、钯、钴、铑、钌的配位化合物催化剂，冠 醚和高分子化合物等有机催化剂，以及固定酶、环糊精等。
除了以上催化剂外，还有一些物质若单独使用对于某种 反应并没有催化作用，但却能使催化剂的活性显著增强，这 种物质叫做助催化剂。
精细化工工艺学课件
1.7 精细化工工艺学的内涵
精细化工工艺学是指从初级原料、次级
原料到精细化工产品的加工方法和过程。
各个生产单元按照一定的目的要求，有
机地组合在一起，形成一个完整的生产工艺
过程，并用图形描绘出来，即工艺流程图。 其方法和过程可以采用化学反应，也可 采用复配技术，但这些方法和过程应该是技 术上可行的、工艺上先进的、经济上合理的、 环保上允许的。
主讲：刘秀奇
1.1 精细化工的定义
精细化工是生产精细化学品的工业。 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。 欧美一些国家把产量小、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)。
1.7 精细化工工艺学的内涵
2、化学反应过程
鉴于精细化学品的特点，精细化学品的生产
方式是多种多样的。以合成为主的精细化学品生
产，需要明确采用何种合成路线，即选用什么原 料，经由哪几步单元反应来制备目的产物。 反应过程中涉及的问题： (1)操作方式（连续、间歇）
(2)能量供给、移出方式
(3)催化反应
2.2 增塑剂
并非每种塑料都要添加增塑剂，如聚丙烯和聚 乙烯，它们不用增塑剂就能制造出薄膜，另有些树 脂，如不添加增塑剂就不能制造出软质制品，如聚 氯乙烯和聚苯乙烯等。
2.2 增塑剂
二、增塑剂的分类
1 相溶性： 主增塑剂 辅助增塑剂 4 2 分子结构： 单体型 聚合型 功能： 适用型 专用型 5 化学结构： 酯类 环氧类 含氯类 作用方式： 内增塑剂 外增塑剂
《精细化工》PPT课件 (2)
《精细化工》PPT课件 (2)
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• 精细化工是现代化学工业的重要组成局 部，与国民经济各部门及人们日常生活 密切相关，是当前世界各国争相开展的 化学工业重点，是衡量一个国家化学工 业水平上下的重要依据。
• 染料构造复杂，种类繁多。
染料的分类
• 染料的分类方法有两种：①按反响方法 和应用性能来分类，可分为复原染料、 活性染料、酸性染料、碱性染料、直接 染料、硫化染料、冰染染料等几大类； ②按照染料分子中所含根本构造或基团 分类，有偶氮染料、蒽醌染料、酞菁染 料、噻唑染料、三芳甲烷染料、亚甲基 染料等几大类。
• 我国在生产染料的品种和质量上还不能满足市 场的需要，构造不合理。
• 染料行业整体生产技术和装备水平不高，生产 厂家多，规模小，人员多，污染重，无序竞争 厉害。
典型的染料生产工艺过程—直接耐晒黑G
直接耐晒黑G生产步骤
• 直接耐晒黑G是一个四偶氮染料，生产过程经两次重氮 化、三次偶合反响完成。
• 第一步，先将对硝基苯胺、盐酸和水加到重氮化槽中， 升温溶解，降温至10℃，迅速参加亚硝酸钠溶液进展 重氮化反响，得到对硝基苯胺重氮盐溶液。
• ④与人民日常生活生产密不可分。 • ⑤促进技术创新与进步。 • ⑥提高经济效益。
精细化工的定义
• 所谓精细化工产品(即精细化学品)是指那 些具有特定的应用功能，技术密集，商 品性强，产品附加值较高的化工产品。 生产精细化学品的化工企业，通称精细 化学工业，简称精细化工。
中国精细化工产品包括11个产品类别
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• 精细化工是现代化学工业的重要组成局 部，与国民经济各部门及人们日常生活 密切相关，是当前世界各国争相开展的 化学工业重点，是衡量一个国家化学工 业水平上下的重要依据。
• 染料构造复杂，种类繁多。
染料的分类
• 染料的分类方法有两种：①按反响方法 和应用性能来分类，可分为复原染料、 活性染料、酸性染料、碱性染料、直接 染料、硫化染料、冰染染料等几大类； ②按照染料分子中所含根本构造或基团 分类，有偶氮染料、蒽醌染料、酞菁染 料、噻唑染料、三芳甲烷染料、亚甲基 染料等几大类。
• 我国在生产染料的品种和质量上还不能满足市 场的需要，构造不合理。
• 染料行业整体生产技术和装备水平不高，生产 厂家多，规模小，人员多，污染重，无序竞争 厉害。
典型的染料生产工艺过程—直接耐晒黑G
直接耐晒黑G生产步骤
• 直接耐晒黑G是一个四偶氮染料，生产过程经两次重氮 化、三次偶合反响完成。
• 第一步，先将对硝基苯胺、盐酸和水加到重氮化槽中， 升温溶解，降温至10℃，迅速参加亚硝酸钠溶液进展 重氮化反响，得到对硝基苯胺重氮盐溶液。
• ④与人民日常生活生产密不可分。 • ⑤促进技术创新与进步。 • ⑥提高经济效益。
精细化工的定义
• 所谓精细化工产品(即精细化学品)是指那 些具有特定的应用功能，技术密集，商 品性强，产品附加值较高的化工产品。 生产精细化学品的化工企业，通称精细 化学工业，简称精细化工。
中国精细化工产品包括11个产品类别
《精细化工实验》教学大纲
《精细化工实验》教学大纲一、课程基本信息课程名称：精细化工实验英文名称：TheIaboffineChemica1sIndustry课程编码：082103C课程类型：职业教育课总学时：15总学分：0.5适用专业：应用化学先修课程：无机化学、有机化学、化工基础二、实验课程的性质、目标与任务《精细化工实验》课程是应用化学本科专业的学生在学习了有机化学、无机化学等专业课知识后的一门专业选修课，是精细化工的配套实验课。
所选实验设计表面活性剂、洗涤剂和食品。
通过专业实验，使学生在专业基础理论、精细化工产品制备以及测试手段等方面得到全面锻炼，是学生的化工开发和化学应用的意识得到进一步的启发和加强。
三、实验课程教学基本要求（一）教学目的1.使学生在专业基础理论，精细化工产品制备以及测试手段方面得到锻炼；2.培养学生独立开展科研工作的能力；3.培养分析和解决实际问题的能力，为毕业论文及以后的工作打下一定的实验基础，成为掌握一定技能的专业技术人才。
（二）教学要求通过课程教学培养学生分析问题、解决问题和动手能力的能力，是学生得到专业实验各种基本操作和技能的锻炼，提高学生综合素质，增强学生专业适应能力和社会适应能力。
（三）教学方法本课程遵循科学性、系统性、循序渐进、少而精和理论联系实际的教学原则，着重培养各类精细化工产品之类；本课程以学生实验操作教学为主，教学环节还包括学生课前预习、试验后思考问题等。
四、实验教学内容及要求实验1.洗发香波的制备【实验类型】验证型【目的与要求】1、教学目的了解掌握洗发香波的配制2、教学要求：1.掌握配制洗发香波的工艺。
2.了解洗发香波中各组分的作用和配方原理。
【内容提要】1、了解洗发香波的配方原理和配制方法2、掌握香波配方中各组分的作用及添加量3、掌握香波的生产工艺、配置设备和灌装设备【所需主要仪器设备】洗化生产设备；罗氏泡沫仪；旋转式粘度计实验2.餐具洗涤剂的制备【实验类型】验证型【目的与要求】1、教学目的了解掌握洗洁精的配制2、教学要求：1.掌握配制餐具洗涤剂的工艺。
《精细化工》PPT课件
200～300g 500g >500g
物质名称
氰化钾 杀虫剂敌敌畏 药物阿司匹林
化学品乙醇
表1-2 几种物质的LD50值
LD50值(mg/kg体重)
物质名称
2 50～70 500～1000 6000～8000
食品抗氧剂BHA 防腐剂苯甲酸钠
尼泊金丙酯 山梨酸
LD50值(mg/kg体重)
2900 2700 >8000 10500
各种食品中最 大使用量 （E’）
1.防腐剂和抗氧化剂
防腐剂是为了抑制食品腐败和变质，延 长贮存期和保鲜期的一类添加剂。 目前常用的食品防腐剂主要有4类： 苯甲酸及其盐类 山梨酸及其盐类 丙酸及其盐类 对羟基苯甲酸酯类
（1）苯甲酸及其钠盐
苯甲酸又称安息香酸，是一种常用的有机杀菌 剂，在PH值2.5～4之间，对很多微生物都有效。 苯甲酸进入人体后，大部分与甘氨酸化合成马 尿酸，剩余部分与葡萄糖醛酸化合而解毒，并 全部从尿中排出，不在人体内蓄积。
精细化工
绪论
精细化学工业（简称精细化工）是生 产精细化学品的工业。精细化工是当今 世界各国发展化学工业的战略重点，也 是一个国家综合技术水平的重要标志之 一。其基本特征是以高新技术为依托， 为全球经济和人民生活生产提供高质量、 多品种、专用或多功能的精细化学品。
第一节精细化工的分类和特点
精细化工的形成和发展 精细化学品的定义 精细化学品的分类 精细化学品的特性
二、食品添加剂的一般要求与 安全使用
为了确保食品添加剂的食用安全，使用 食品添加剂应该遵循以下原则：
1．经过规定的食品毒理学安全评价程序 的评价，证明在使用限量内长期使用对 人体安全无害。
2．不影响食品感官性质和原味，对食品 营养成分不应有破坏作用。
精细化工—催化剂
– 只能加速反应趋于平衡，而不能改变平衡位置（平衡常数）
简而言之：
△G催化 = △G非催化
催化剂的基本特征：
改变反应途径，降低反应活化能，加快反应速度 催化剂对反应具有选择性
催化剂能做什么？
只能加速热力学上可行的反应，而不能加速热力学上不能进行的反应
只能加速反应趋于平衡，而不能改变平衡位置
催化剂不能做什么？
△G ＜ 0 △G 0 = - RT lnK
• 催化剂的基本特征三
– 催化剂对反应具有选择性（催化剂的专用性）
专一对某一反应起加速作用的性能为选择性
C2H5OH
Cu 200-250 ℃ Al2O3 350-380 ℃ Al2O3 250 ℃ ZnO-Al2O3 400-450 ℃ Cu（活化）
Na
热稳定性（活性组分挥发、流失；活性组分烧结或微晶长大， 进而比表面、活性位减少）
化学稳定性（稳定的催化剂化学组成和化合状态，活性组分和 助催化剂不产生化学变化）
抗污稳定性（催化剂表面积焦、积炭） 抗毒稳定性（催化剂对有害物质毒化的抵抗能力）
含硫、氧、氮、砷的化合物、卤素化合物、重金属化合物、金属有机化合物 等（来源于原料中杂质或反应副产物）
单位时间内每个催化活性中心上发生反应的次数 转化率（一定温度、空速下）
X（转化率） = （已转化的反应物量 / 起始的反应物量） × 100%
时空收率（时空得率） 一定条件下，单位时间、单位体积（或质量）催化剂上所得目的产物量
• 4.2 选择性
– 指所消耗的原料中转化成目的产物的分率。用来描述催化剂 上两个以上相互竞争反应的相对速率
非 均 相
催化剂状态 气 液 固
液
固
固
简而言之：
△G催化 = △G非催化
催化剂的基本特征：
改变反应途径，降低反应活化能，加快反应速度 催化剂对反应具有选择性
催化剂能做什么？
只能加速热力学上可行的反应，而不能加速热力学上不能进行的反应
只能加速反应趋于平衡，而不能改变平衡位置
催化剂不能做什么？
△G ＜ 0 △G 0 = - RT lnK
• 催化剂的基本特征三
– 催化剂对反应具有选择性（催化剂的专用性）
专一对某一反应起加速作用的性能为选择性
C2H5OH
Cu 200-250 ℃ Al2O3 350-380 ℃ Al2O3 250 ℃ ZnO-Al2O3 400-450 ℃ Cu（活化）
Na
热稳定性（活性组分挥发、流失；活性组分烧结或微晶长大， 进而比表面、活性位减少）
化学稳定性（稳定的催化剂化学组成和化合状态，活性组分和 助催化剂不产生化学变化）
抗污稳定性（催化剂表面积焦、积炭） 抗毒稳定性（催化剂对有害物质毒化的抵抗能力）
含硫、氧、氮、砷的化合物、卤素化合物、重金属化合物、金属有机化合物 等（来源于原料中杂质或反应副产物）
单位时间内每个催化活性中心上发生反应的次数 转化率（一定温度、空速下）
X（转化率） = （已转化的反应物量 / 起始的反应物量） × 100%
时空收率（时空得率） 一定条件下，单位时间、单位体积（或质量）催化剂上所得目的产物量
• 4.2 选择性
– 指所消耗的原料中转化成目的产物的分率。用来描述催化剂 上两个以上相互竞争反应的相对速率
非 均 相
催化剂状态 气 液 固
液
固
固
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AlCl3 ＋ 3NH4OH AlOOH ↓＋3NH4Cl ＋ H2O 2AlOOHAl2O3 ＋ H2O
四、主要仪器与药品 1．主要仪器 马弗炉、电热恒温干燥箱、水浴锅、电动搅拌器、布氏 漏斗、水泵。 2．主要药品 三氯化铝，AR；氨水，AR；碳酸氢铵，AR。
ห้องสมุดไป่ตู้
五、实验内容与操作步骤
1．γ-AlOOH的制备 将四口烧瓶固定在水浴锅中，并安装好电动搅拌器。用两个分
随着科技的发展，催化剂在工业上的应用也日益广泛， 而且逐渐渗透到其它科技领域，如生命科学领域。将来，催 化剂在工业生产中必然扮演更重要的角色。
2．助剂的应用 助剂的品种很多，应用广泛，已经形成了新的化工门类。
助剂一般用量不大，但能明显改变产品的性能，是一些制品 不可缺少的组分。例如，石油产品添加剂在汽油、煤油、柴 油以及润滑油中有广泛的用途，在改善燃烧性能和润滑性能， 保护机器设备，在防锈、抗氧化以及抗静电方面都有不可缺 少的作用。食品添加剂是发展较快的精细化工行业，在提高 食品营养，防止腐败变质，改善食品观感，增加风味，便于 加工等方面都有重要作用。塑料助剂如增塑剂、热稳定剂以 及脱模剂等便于加工，而抗氧化剂、光稳定剂、阻燃剂以及 防霉剂可以改善产品性能。
液漏斗作为加料器，分别固定在铁架台上。在烧瓶的两个边口上，
工业催化剂中，活性成分与助催化剂的含量并不高，主 要成分为载体，载体起到支承、分散催化剂的作用，有利于 催化剂活性的充分发挥。
二、助剂及其分类 助剂(auxiliary )泛指工业生产中用于生产过程或使用过
程中的辅助化学品。使用助剂，可以改进成品品质、节约原 材料或提高加工效率。分类如下：
⑴ 印染助剂 包括柔软剂、匀染剂、分散剂、抗静电剂、 纤维用阻燃剂等。
三、实验原理
活性氧化铝一般由氢氧化铝加热脱水制得。氢氧化铝也 称水合氧化铝，其化学组成为 Al2O3·nH2O，通常按所含结晶 水数目不同，可分为三水氧化铝和一水氧化铝。氢氧化铝加 热脱水后，可以得到γ- Al2O3，即通常所讲的活性氧化铝。
本实验采用AlCl3和NH4OH为原料，发生沉淀反应生成 以γ-AlOOH为主的氧化铝水合物，再经过滤、干燥、焙烧， 得活性氧化铝，其化学反应方程式为：
⒃ 纸张用添加剂 包括增白剂、补强剂、防水剂、填充 剂等。
⒄ 其他助剂 如玻璃防霉（发花）剂、乳胶凝固剂等。
三、催化剂及助剂的应用
1．催化剂的应用 催化剂的应用主要体现在工业催化、化学加工、化学制 药以及环境保护等方面。
催化剂在工业催化方面主要应用于石油炼制、催化裂化、 催化重整、加氢裂化、加氢重整以及烷基化等工业过程。在 化学加工方面主要应用于聚合、烷基化、加氢、脱氢、氧化 以及合成气体等化学反应过程。在环境保护方面主要应用于 汽车尾气的处理和工业废气的净化。
⑿ 混凝土用添加剂 包括减水剂、防水剂、脱模剂、泡 沫剂、嵌缝油膏等。
⒀ 机械、冶金用助剂 包括防锈剂、清洗剂、电镀用助 剂、焊接用助剂、机动车用防冻剂等。
⒁ 油品用添加剂 包括防水、增黏、耐高温等种类，汽 油抗震、液力传动、变压器油、刹车油添加剂等。
⒂ 电子工业专用化学品 包括显像管用碳酸钾、氟化剂、 助焊剂、石墨乳等。
常用的催化剂有二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁、 五氧化二钒等氧化物催化剂，沸石、分子筛等硅铝酸盐催化 剂，铂、银、铜、锌、钛、钒、铬、钼、铁、镍、铑、钯等 金属催化剂，镍、钯、钴、铑、钌的配位化合物催化剂，冠 醚和高分子化合物等有机催化剂，以及固定酶、环糊精等。
除了以上催化剂外，还有一些物质若单独使用对于某种 反应并没有催化作用，但却能使催化剂的活性显著增强，这 种物质叫做助催化剂。
⑵ 橡胶助剂 包括促进剂、防老剂、塑解剂、再生胶活 化剂等。
⑶ 塑料助剂 包括增塑剂、稳定剂、发泡剂、塑料用阻 燃剂等。
⑷ 水处理剂 包括水质稳定剂、缓蚀剂、软水剂、杀菌 灭藻剂、絮凝剂等。
⑸ 纺织助剂 包括涤纶长丝用、短丝用、锦纶用、腈纶 用、丙纶用、维纶用、玻璃丝用油剂等。
⑹ 有机溶剂 包括吡咯烷酮系列、脂肪烃系列、乙腈系 列、糠醛系列等。
⑺ 高聚物合成添加剂 包括引发剂、阻聚剂、终止剂、 调节剂、活化剂等。
⑻ 表面活性剂 包括阳离子、阴离子、两性离子和非离 子等类型的表面活性剂。
⑼ 皮革助剂 包括合成鞣剂、涂饰剂、加脂剂、光亮剂 等。
⑽ 农药用助剂 包括乳化剂、增效剂等。 ⑾ 油田用化学品 包括油品用破乳剂、钻井用防塌剂、 泥浆用助剂、防蜡降黏剂等。
催化剂一般可以从以下几个方面来分类。
⑴ 从活性成分属性分类 催化剂分为金属催化剂、氧化 物催化剂、配位化合物催化剂、有机催化剂和无机催化剂等。
⑵ 从催化反应状态分类 催化剂分为均相催化剂和多相 催化剂。
⑶ 从应用领域分类 催化剂分为炼油用催化剂、石油化 工用催化剂、化学工业用催化剂、环保用催化剂以及其它用 途的催化剂。
四、催化剂及助剂的发展概况(略)
实验二十三 活性氧化铝的制备
一、实验目标
1．了解活性氧化铝的性质及用途。 2．理解活性氧化铝的制备原理以及掌握其制备方法。 二、产品特性与用途
氧化铝，俗称矾土。化学式Al2O3。白色粉末，密度 3.9～4.0g/cm3，熔点2050℃，沸点2980℃。不溶于水，能缓 慢溶于浓硫酸。可用于炼制金属铝，也是制坩埚、瓷器、耐 火材料和人造宝石的原料。用作吸附剂、催化剂及催化剂载 体的氧化铝称为“活性氧化铝”，具有多孔性、高分散度和 大的比表面积等特性，广泛用于石油化工、精细化工、生物 以及制药等领域。
第十三章 催化剂及各种助剂
一、催化剂及其分类 二、助剂及其分类 三、催化剂及助剂的应用 四、催化剂及助剂的发展概况 实验二十三 活性氧化铝的制备 实验二十四 增塑剂邻苯二甲酸二辛酯的制备 实验二十五 聚丙烯酰胺絮凝剂的制备
一、催化剂及其分类
催化剂(catalyst)是指在化学反应中能改变化学反应速度 而本身的组成和质量在反应后保持不变的物质。加快反应速 度的催化剂称为正催化剂，减慢反应速度的催化剂称为负催 化剂。在工业生产中，催化剂也叫做触媒。
四、主要仪器与药品 1．主要仪器 马弗炉、电热恒温干燥箱、水浴锅、电动搅拌器、布氏 漏斗、水泵。 2．主要药品 三氯化铝，AR；氨水，AR；碳酸氢铵，AR。
ห้องสมุดไป่ตู้
五、实验内容与操作步骤
1．γ-AlOOH的制备 将四口烧瓶固定在水浴锅中，并安装好电动搅拌器。用两个分
随着科技的发展，催化剂在工业上的应用也日益广泛， 而且逐渐渗透到其它科技领域，如生命科学领域。将来，催 化剂在工业生产中必然扮演更重要的角色。
2．助剂的应用 助剂的品种很多，应用广泛，已经形成了新的化工门类。
助剂一般用量不大，但能明显改变产品的性能，是一些制品 不可缺少的组分。例如，石油产品添加剂在汽油、煤油、柴 油以及润滑油中有广泛的用途，在改善燃烧性能和润滑性能， 保护机器设备，在防锈、抗氧化以及抗静电方面都有不可缺 少的作用。食品添加剂是发展较快的精细化工行业，在提高 食品营养，防止腐败变质，改善食品观感，增加风味，便于 加工等方面都有重要作用。塑料助剂如增塑剂、热稳定剂以 及脱模剂等便于加工，而抗氧化剂、光稳定剂、阻燃剂以及 防霉剂可以改善产品性能。
液漏斗作为加料器，分别固定在铁架台上。在烧瓶的两个边口上，
工业催化剂中，活性成分与助催化剂的含量并不高，主 要成分为载体，载体起到支承、分散催化剂的作用，有利于 催化剂活性的充分发挥。
二、助剂及其分类 助剂(auxiliary )泛指工业生产中用于生产过程或使用过
程中的辅助化学品。使用助剂，可以改进成品品质、节约原 材料或提高加工效率。分类如下：
⑴ 印染助剂 包括柔软剂、匀染剂、分散剂、抗静电剂、 纤维用阻燃剂等。
三、实验原理
活性氧化铝一般由氢氧化铝加热脱水制得。氢氧化铝也 称水合氧化铝，其化学组成为 Al2O3·nH2O，通常按所含结晶 水数目不同，可分为三水氧化铝和一水氧化铝。氢氧化铝加 热脱水后，可以得到γ- Al2O3，即通常所讲的活性氧化铝。
本实验采用AlCl3和NH4OH为原料，发生沉淀反应生成 以γ-AlOOH为主的氧化铝水合物，再经过滤、干燥、焙烧， 得活性氧化铝，其化学反应方程式为：
⒃ 纸张用添加剂 包括增白剂、补强剂、防水剂、填充 剂等。
⒄ 其他助剂 如玻璃防霉（发花）剂、乳胶凝固剂等。
三、催化剂及助剂的应用
1．催化剂的应用 催化剂的应用主要体现在工业催化、化学加工、化学制 药以及环境保护等方面。
催化剂在工业催化方面主要应用于石油炼制、催化裂化、 催化重整、加氢裂化、加氢重整以及烷基化等工业过程。在 化学加工方面主要应用于聚合、烷基化、加氢、脱氢、氧化 以及合成气体等化学反应过程。在环境保护方面主要应用于 汽车尾气的处理和工业废气的净化。
⑿ 混凝土用添加剂 包括减水剂、防水剂、脱模剂、泡 沫剂、嵌缝油膏等。
⒀ 机械、冶金用助剂 包括防锈剂、清洗剂、电镀用助 剂、焊接用助剂、机动车用防冻剂等。
⒁ 油品用添加剂 包括防水、增黏、耐高温等种类，汽 油抗震、液力传动、变压器油、刹车油添加剂等。
⒂ 电子工业专用化学品 包括显像管用碳酸钾、氟化剂、 助焊剂、石墨乳等。
常用的催化剂有二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁、 五氧化二钒等氧化物催化剂，沸石、分子筛等硅铝酸盐催化 剂，铂、银、铜、锌、钛、钒、铬、钼、铁、镍、铑、钯等 金属催化剂，镍、钯、钴、铑、钌的配位化合物催化剂，冠 醚和高分子化合物等有机催化剂，以及固定酶、环糊精等。
除了以上催化剂外，还有一些物质若单独使用对于某种 反应并没有催化作用，但却能使催化剂的活性显著增强，这 种物质叫做助催化剂。
⑵ 橡胶助剂 包括促进剂、防老剂、塑解剂、再生胶活 化剂等。
⑶ 塑料助剂 包括增塑剂、稳定剂、发泡剂、塑料用阻 燃剂等。
⑷ 水处理剂 包括水质稳定剂、缓蚀剂、软水剂、杀菌 灭藻剂、絮凝剂等。
⑸ 纺织助剂 包括涤纶长丝用、短丝用、锦纶用、腈纶 用、丙纶用、维纶用、玻璃丝用油剂等。
⑹ 有机溶剂 包括吡咯烷酮系列、脂肪烃系列、乙腈系 列、糠醛系列等。
⑺ 高聚物合成添加剂 包括引发剂、阻聚剂、终止剂、 调节剂、活化剂等。
⑻ 表面活性剂 包括阳离子、阴离子、两性离子和非离 子等类型的表面活性剂。
⑼ 皮革助剂 包括合成鞣剂、涂饰剂、加脂剂、光亮剂 等。
⑽ 农药用助剂 包括乳化剂、增效剂等。 ⑾ 油田用化学品 包括油品用破乳剂、钻井用防塌剂、 泥浆用助剂、防蜡降黏剂等。
催化剂一般可以从以下几个方面来分类。
⑴ 从活性成分属性分类 催化剂分为金属催化剂、氧化 物催化剂、配位化合物催化剂、有机催化剂和无机催化剂等。
⑵ 从催化反应状态分类 催化剂分为均相催化剂和多相 催化剂。
⑶ 从应用领域分类 催化剂分为炼油用催化剂、石油化 工用催化剂、化学工业用催化剂、环保用催化剂以及其它用 途的催化剂。
四、催化剂及助剂的发展概况(略)
实验二十三 活性氧化铝的制备
一、实验目标
1．了解活性氧化铝的性质及用途。 2．理解活性氧化铝的制备原理以及掌握其制备方法。 二、产品特性与用途
氧化铝，俗称矾土。化学式Al2O3。白色粉末，密度 3.9～4.0g/cm3，熔点2050℃，沸点2980℃。不溶于水，能缓 慢溶于浓硫酸。可用于炼制金属铝，也是制坩埚、瓷器、耐 火材料和人造宝石的原料。用作吸附剂、催化剂及催化剂载 体的氧化铝称为“活性氧化铝”，具有多孔性、高分散度和 大的比表面积等特性，广泛用于石油化工、精细化工、生物 以及制药等领域。
第十三章 催化剂及各种助剂
一、催化剂及其分类 二、助剂及其分类 三、催化剂及助剂的应用 四、催化剂及助剂的发展概况 实验二十三 活性氧化铝的制备 实验二十四 增塑剂邻苯二甲酸二辛酯的制备 实验二十五 聚丙烯酰胺絮凝剂的制备
一、催化剂及其分类
催化剂(catalyst)是指在化学反应中能改变化学反应速度 而本身的组成和质量在反应后保持不变的物质。加快反应速 度的催化剂称为正催化剂，减慢反应速度的催化剂称为负催 化剂。在工业生产中，催化剂也叫做触媒。