精细化学品工艺学-40课时知识分享

附件1：《精细化学品工艺学》课程教学大纲课程中文名称：精细化学品工艺学课程英文名称： Technology of Fine Chemicals 课程代码： HG1D05 课程性质：专业必修总学时： 40 学时总学分： 2.5 开课学期： 5 适用专业：应用化学先修课程：无机、分析、有机和物理化学后续课程：材料化学、涂料化学大纲执笔人： DDDD 参加人： DDDF 审核人： FF 编写时间： 2017 年 3 月编写依据：应用化学专业人才培养方案（ 2015 ）年版一、本课程的类型、性质和任务精细化学品工艺学是应用化学专业和化工工艺专业的专业必修课程。

介绍简单的有关精细化工工艺计算；各工艺的工艺流程设计技术，相关的环境污染及防治。

精细化工工艺专题主要含有表面活性剂；合成材料助剂；食品添加剂等方面内容。

它的理论和方法对解决科研和生产中的实际问题具有重要作用，是每个化学化工工作者必备的基本知识，为学生学习相关的精细化工专业技术知识和今后进行专业技术革新打好专业基础。

二、本课程教学在专业人才培养中的地位和作用精细化学品工艺学是以精细化学品为基本研究对象的学科，是精细化学品科学的基础。

与化学的其它二级学科相比，它与化学工艺有着更加深刻的亲缘关系，其发展同时也依赖于有机合成技术的进步。

由于近年精细化学品科学对各个工业部门和科技领域的渗透作用显著，所以在应用化学专业作为选修课教学具有重要的意义。

二、本课程教学所要达到的基本目标本课程的教学环节包括课堂讲授，学生自学，习题讨论课，习题答疑，期末考试。

通过上述基本教学步骤，要求学生掌握和了解精细化学品合成一般原理，重点讲述了表面活性剂、合成材料助剂等系列产品的合成原理、原料消耗、工艺过程、主要操作技术和产品的性能用途，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。

三、本课程与其他课程的联系与分工本课程属应用化学专业方向的专业方向课，其先行课为无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、化工原理等，后续课程为材料化学、涂料后续和功能性高分子材料等课程。

化学工艺学第一章绪论1、化学工业：运用化学工艺、化学工程及设备，通过各种化工单元操作，高效、节能、经济、环保和安全地将原料生产成化工产品的特定生产部门。

2、化学工艺即化工生产技术，是指将各种原料主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这种转变的全部化学的和物理的措施。

3、化学工艺学是根据化学、物理和其他科学的成就，研究综合利用各种原料生产化学产品的方法原理、操作条件、流程和设备，以创立技术先进、经济上合理、生产上安全的化工生产工艺的学科。

4、21世纪，化学工业的发展趋势答：（1）产品结构精细化和功能化；（2）生产装置微型化和柔性化；（3）生产过程绿色化和高科技化；（4）市场经营国际化、信息化。

5、绿色化工就是用先进的化工技术和方法减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有害的各种物质的一种技术手段。

6、化学工业的基础原料指可以用来加工生产化工基本原料或产品的在自然界天然存在的资源。

7、化工产品一般是指由原料经化学反应、化工单元操作等加工方法生产出来的新物料（品）。

8.煤化工：以煤为原料，经过化学加工转化为气体、液体和固体燃料及化学品的工业。

9.煤的干馏：是指在隔绝空气条件下将煤加热，使其分解生成焦炭、煤焦油、粗苯和焦炉气的过程。

10．一次加工方法主要包括一次加工和二次加工，一次加工方法主要包括常压蒸馏和减压蒸馏。

11.蒸馏是一种利用液体混合物中各组分挥发度的差别（沸点不同）进行分离的方法，是一种没有化学反应的传质、传热物理过程，主要设备是蒸馏塔。

12.常用的二次加工方法主要有催化重整、催化裂化、催化加氢裂化和烃类热裂解四种。

13.催化重整：是在铂催化剂作用下加热汽油馏分(石脑油)，使其中的烃类分子重新排列形成新分子的工艺过程。

14.催化重整的原料是石脑油，以生产高辛烷值汽油为目的时一般采用80～180℃馏分。

15．催化加氢裂化是在催化剂及高氢压下加热重质油，使其发生一系列加氢和裂化反应，转变成航空煤油、柴油、汽油和气体等产品的加工过程。

精细化学品生产工艺学精细化学品生产工艺学是研究精细化学品制造的技术，这类化学品被广泛应用于制药、能源、农业、塑料、化妆品等领域。

精细化学品在制造过程中需要高精度和高纯度，因此，其制造工艺非常重要。

本文将探讨精细化学品生产工艺学的基础知识，包括其生产方法、反应机制、产品纯度等方面。

一、精细化学品生产方法精细化学品有很多种类，它们的制造方法也各不相同。

在生产过程中，需要考虑到反应物的选择、反应的条件、分离和纯化等环节。

下面是常见的几种生产方法。

1. 合成法：通过化学反应合成精细化学品，这是最常见的生产方法。

该方法需要选择稳定的反应物，设置合适的反应条件，比如控制反应温度、时间、PH值等，以及使用适当的溶剂，最终得到目标化合物。

2. 分离提纯法：精细化学品常常是由复杂的混合物提纯得到的。

在生产过程中，需要寻找合适的分离提纯方法，比如结晶、凝胶层析、气相色谱、液相色谱、萃取等等。

这些方法可以根据目标化合物的性质和分子结构来选择。

3. 微生物法：微生物通过代谢途径合成了很多对人类有用的化合物。

在生产过程中，需要选取适当的微生物，并根据其生长条件优化培养和发酵的过程，最终得到目标化合物。

4. 物理化学法：通过物理化学方法制造精细化学品，比如利用高压、高温、电解等原理。

这些方法通常需要先设定合适的反应条件，再进行反应。

二、精细化学品反应机制精细化学品的生产过程需要了解反应机制，这对于预测反应的结果、提高产品的纯度等方面都有用。

下面是常见的几种反应机制。

1. 加成反应：加成反应是指单体分子中的双键被加成其他分子，形成新的分子。

这种反应常见于生产乙烯基化合物、脂肪酸酯等精细化学品。

2. 消除反应：消除反应是指原有分子中的某些原子或基团被消除，生成一个新的化合物。

这种反应常见于生产芳香烃、卤代烃等精细化学品。

3. 合成反应：合成反应是指两种或两种以上的分子结合成一个更大的分子。

这种反应在生产葡萄糖、肽等精细化学品中常见。

○精细化工：生产精细化学品的工业称精细化学工业。

○精细化学品：凡能增进或赋予一种产品特定功能、或本身拥有特定功能的小批量、高纯度化学品。

○专用化学品(商品化学品)：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○附加价值：在产值中扣除原材料，税金，设备，厂房的折旧费所剩余部分的价值。

它包括工人劳动，利润，动力消耗以及技术开发等费用。

○精细化工产值率(精细化率)：=(精细化工产品总值／化工产品总值)×100%○增塑剂：添加到聚合物体系中能使聚合物的玻璃化温度降低，塑性增加，使之易于加工的物质。

○氧指数(OI)：试样像蜡烛状持续燃烧时，氮—氧混合气流中所必须的最低氧体积分数，OI = VO2／(VO2+VN2)○协同效应:助剂并用时，总效应超过各自单独使用效能的加和。

○相抗效应:助剂并用时，总效应小于各自单独使用效能的加和。

○塑化效率：以邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为标准，将其塑化效率定为100，达到同一柔软程度时，其他增塑剂用量与DOP用量的比值。

○ODP(臭氧损耗)值：表示大气中氯氟碳化物质对臭氧破坏的相对能力。

以CFC-11为1。

○老化：高分子材料在加工，贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用，导致结构变化，其性能逐渐变坏，以至最后丧失价值的现象。

○表面活性剂：加入少量就能显著降低溶液表面张力并改变体系界面状态的物质。

○临界胶束浓度：表面活性剂在溶液中开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。

○亲水亲油平衡值：表面活性剂分子中亲水基的强度与亲油基的强度之比值。

HLB=(亲水基分子量／亲水基分子量+憎水基分子量)×20○浊点：表面活性剂溶液升高温度时，透明溶液突然变浑浊时的温度点。

(聚乙二醇型非离子型表面活性剂)○克拉夫特点：表面活性剂溶液升高温度时，溶解度突然增大时的温度点。

(离子型表面活性剂)○乳化：形成双电子层表面，防止液滴相互靠近，使原来的热力学不稳定体系保持为准稳定体系。

精细化工工艺学知识点近年来，精细化工领域得到了广泛的关注和发展，对于精细化工工艺学的知识点，可以总结为以下几个方面：1.精细化工的定义和特点：精细化工是在化学工程的基础上，利用新型工艺、新型装置和新型材料，通过改变化学反应的反应条件和反应路径，实现对化学反应的充分控制和调节，以获得高纯度、高选择性和高产率的产物。

其特点包括反应条件的精确控制、产品质量的细化要求、催化剂和催化反应的重要性以及绿色化生产等。

2.精细化工的反应工艺：精细化工的反应工艺主要包括传统工艺和新型工艺两个方面。

传统工艺包括催化、溶剂、浓缩、萃取、结晶等，而新型工艺则包括微波辐射、超临界流体、膜分离、固相合成等。

3.精细化工的反应器：精细化工的反应器根据反应的不同特点可以分为多相反应器和单相反应器。

多相反应器主要包括多相悬浮床反应器、多相固定床反应器、多相流化床反应器等。

而单相反应器主要包括批式反应器、连续流动反应器等。

4.精细化工的传热与传质：传热与传质是精细化工过程中不可忽视的重要环节。

传热方式主要包括对流传热、传导传热和辐射传热，而传质方式主要包括对流传质、分子扩散传质和表面吸附传质。

精细化工中需要考虑传热与传质的速率、反应器内的物料分布等因素。

5.精细化工的分离与纯化：精细化工中，纯度要求较高的产物需要进行进一步的分离与纯化。

分离与纯化的方式主要包括蒸馏、萃取、结晶、吸附、膜分离等方法。

根据不同产物的性质和分离程度的要求，选择合适的分离与纯化方法。

6.精细化工的催化剂：催化剂在精细化工过程中起到了至关重要的作用。

催化剂可以提高反应速率、提高选择性和稳定性等。

常用的催化剂包括金属催化剂、金属氧化物催化剂、酸碱催化剂等。

选择合适的催化剂对于精细化工的反应过程和产物纯度至关重要。

7.精细化工的安全控制：精细化工过程中需要重视安全控制。

包括反应条件的控制、设备的安全性、储存和运输的安全性等。

防止因反应过程中发生意外导致产生环境和人员的不安全。

精细品化学知识点总结精细化学品的研究具有很高的科学性和应用价值。

因此，需要对精细化学品的知识点进行总结，以便更好地理解和应用这些知识。

下面就对精细化学品的相关知识点进行总结：1. 精细化学品的概念和种类：精细化学品是指在化学品中，具有高附加值、技术含量高、质量高、环保型的细化学品，它可以是一种单一的有机化合物，也可以是一种含有多种成分的复杂混合物，比如染料、药品、香料、化妆品、农药、染料中间体、医药中间体等。

根据应用领域不同，精细化学品可以分为医药领域、农药领域、香料领域、染料领域等。

2. 精细化学品的合成方法：精细化学品的合成方法主要包括化学合成法、发酵法、生物法、萃取法、氧化法等。

在化学合成法中，可以通过有机合成路线来制备精细化学品。

而在发酵法和生物法中，主要是利用微生物来合成精细化学品。

萃取法主要是用来提取天然产物中的精细化学品。

氧化法则是利用氧化反应来制备精细化学品。

3. 精细化学品的应用：精细化学品在医药、农药、染料、香料、涂料等领域都有着广泛的应用。

比如在医药领域，精细化学品可以用来制备抗癌药、抗生素、抗病毒药等；在农药领域，精细化学品可以用来制备杀虫剂、杀菌剂、除草剂等；在染料领域，精细化学品可以用来制备高性能染料；在香料领域，精细化学品可以用来制备高档香料；在涂料领域，精细化学品可以用来制备高性能涂料。

4. 精细化学品的质量控制：精细化学品的质量控制是非常重要的，它涉及到产品的安全性、有效性和稳定性。

在生产过程中，需要严格控制原材料的纯度、控制反应条件、监控产品的纯度、控制产品的稳定性等。

在生产过程中，还需要对产品进行全面的分析和检测，以确保产品的质量符合标准。

5. 精细化学品的环保性：随着人们对环境保护的重视，精细化学品的环保性也成为了一个重要的考量因素。

在精细化学品的生产过程中，需要尽量减少产生废物和有害物质的排放，采用节能减排的新技术、新工艺，提高资源利用效率，降低对环境的影响。

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。