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李侃社西安科技大学教授博士生导师政协陕西省第十一届常务委员会委员政协陕西省文化教育委员会副主任精细化工的昨天、今天和明天目录一、化学与化工二、精细化工的昨天三、精细化工的今天四、精细化工的明天一、化学与化工1、化学化学-在分子水平上研究物质变化的科学化学是主要研究从原子、分子片、分子、超分子,到分子和原子的各种不同尺度和不同复杂程度的聚集态和组装态的合成和反应,分离和分析,结构和形态,物理性能和生物活性及其规律和应用的自然科学.molecule,material,matter.量变质变质量变化+能量变化•质量守恒•能量守恒结构变化+性能变化化学变化研究化学变化的一般规律—物理化学应用物理学基本理论和方法研究物质结构与性能及其变化规律的化学学科分支.宏观化学反应理论:化学热力学（以热力学理论和方法为基础）化学动力学微观物质结构理论量子化学（以量子力学理论和方法为基础）结构化学（以结构分析实验方法为基础）宏观与微观的结合—统计力学研究化学变化的特殊规律—无机化学:研究无机物的组成、结构与性质和无机化学反应与过程的化学.有机化学:研究碳氢化合物及其衍生物的化学.高分子化学:研究高分子化合物结构与性能和反应与合成及加工成型与应用的化学.生物化学:就是生命的化学.研究生物机体的化学组成和生命过程中的化学反应规律的科学.............科学研究的手段和工具—分析科学分析的理论基础：化学平衡理论和近代物理理论分析的依据：物质的特性分析方法的分类：化学分析：滴定分析和重量分析仪器分析：电学分析波谱分析（UV、IR、NMR、MS）热分析（DTA、DSC、TGA、TMA、……）色谱分析电子显微分析化学研究的永恒目标—物质的制备发现和合成新元素设计和合成新分子制备和组装新物质组装和加工新材料化学—21世纪的中心科学化学物理学计算与信息科学数学工程科学生命科学材料科学天文学地学移上游学科之花,接下游学科之木化学工业的发展化学工业历史悠久，最初的化工可追溯到公元前2000多年前的制陶、冶炼、酿造、漂染、鞣革等行业。2、化学工业20世纪初，美国标准石油公司采用裂化方法将重质油加热转化为相当汽油馏分的轻质油。促进了石油化工的发展。20世纪中叶，有机化工产品80%-90%是以石油或天然气为原料生产的，三大合成材料的原料几乎全部来自石油化工。由于化工原料的变化，引发了化学工业产业结构的变革，带动精细化工的发展。19世纪,钢铁工业的发展促进了炼焦工业,从炼焦副产品煤焦油中提取多种有机芳香族化合物，并以其为原料制染料、医药、香料、炸药等产品，形成了以煤焦油为基础的有机合成工业。自20世纪40年代以来，化工已经成为世界各国工业发展的重点。80年代以来，随社会的发展、生产工艺技术的改进，提高人民生活水平，化工产品出现多样化、功能化、精细化的特点。成为化学工业的起点，化学工业由发展基础化工转向重点发展精细化学工业，使化学工业发展达到了一个新的历史时期。化学工业：泛指通过化学反应的生产过程,它既是基础工业,也是加工工业.包括无机化工和有机化工工业.无机化工基本无机化工—酸、碱、盐和氨及化肥的生产；精细无机化工—试剂、药剂和稀有元素的生产；电化学工业—烧碱、氯、氢、氧等的电解法生产,金属的湿法冶金,电池工业,电石、氰氨化钙和磷的电热法生产等；硅酸盐工业—玻璃、陶瓷、水泥、耐火材料和粘合材料的生产等；矿物涂料和无机颜料工业等；2、化学工业化学工业有机化工基本有机化工—有机化基本原料的生产；精细有机化工—试剂、药剂、黏合剂、洗涤剂、杀虫剂和香料的生产；中间体和染料工业；高分子化工；燃料化工；食品工业；其他—造纸、制革、橡胶加工等.化工的特点现代化工是化学理论—化工技术—过程机械与自动控制技术—系统工程技术的完美结合.投资高、资本增值快、利润高（资金密集-用钱赚钱-有钱）；机械化、自动化、智能化连续生产、综合性强和企业大型化(技术密集-用科技赚钱-有技术)；高危险、有污染(良心密集-用心赚钱-有良心).化工——促进21世纪社会发展的基础产业、支柱产业化工衣行食住用人口能源材料信息传输与贮存医药卫生资源的合理利用国防保障保护环境3、化学工程技术化学工程技术：是实现化学工业及其相关产业生产的技术集成.包括：化学反应工程与工艺技术分离工程与工艺技术化工系统工程技术过程控制工程技术等.4、化学工程与技术学科化学工程与技术：是研究化学工业及其相关产业生产技术、工艺、设备及过程控制的技术科学.化学工程与技术以现代化学基本理论为基础,综合研究如何借助于现代工程技术和现代化设备、装置,构成一个生产系统,使物料沿着一定的路线,按照一定的工艺条件,完成各种化学变化、物理加工,得到目标产品的技术科学.包括化学反应工程、分离工程、系统工程、化学工艺学等分支学科.包括化学工程、化工工艺、工业分析、工业催化、精细化工、生物化工等研究领域.5、有机化工体系天然气石油开采天然气油田气原油裂解裂解轻油轻油煤油汽油渣油重油柴油分离精制乙烯丙烯丁烯丁二烯抽提重整重整油萘二甲苯甲苯苯开采煤矿煤炭炼焦煤焦油分离精制石油开采业石油炼制工业合成气化甲醇液化油品炼厂气炼制裂解气乙烯丙烯丁烯丁二烯萘二甲苯甲苯苯合成煤炭石灰石高温加热电石水乙炔单体配合剂添加剂聚合合成树脂合成橡胶塑料制品橡胶制品涂料粘合剂化学纤维成型纺丝成型基本有机化工高分子合成工业高分子材料成型工业煤炭气化合成烯烃高分子材料的制备与加工聚合物直接应用于精细高分子领域（如涂料、黏合剂、油墨、各种助剂等）配料聚合反应合成聚合物：聚合物溶液、聚合物乳液等第一层次聚合物分离干燥的粉状、粒状或块状聚合物第二层次聚合物后处理：洗涤、干燥、造粒或压块、包装等聚合物成型加工成型的聚合物：塑料、橡胶或纤维第三层次助剂原料准备和精制6、化工产品无机化工主要产品酸类：硫酸、硝酸、盐酸等三大酸类碱类：烧碱、金属的氢氧化物等盐类：纯碱等碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、氯化物等.氧化物：石灰、太白粉、铁的氧化物（磁性氧化铁、铁红、铁黄、铁黑）等.单质：金属：铁、铝、锌、钠、镁、铜、银、……非金属：氯气、氢气、氮气、氩气、氦气、氧气、硫磺、黄磷……6、化工产品基本有机化工主要产品原料农副产品煤炭石油及天然气基本有机原料三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）、三苯（苯、甲苯、二甲苯）、乙炔、奈……醇、醛、酮、酯、醚、睛6、化工产品高分子化工主要产品按材料和产品的用途分：塑料、合成橡胶、合成纤维、涂料、胶粘剂等按功能分通用高分子：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、锦纶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶特种高分子：工程塑料,高分子分离膜、……6、化工产品精细化工产品农药、染料、表面活性剂、油漆、清洁剂、食品添加剂等生物化工主要产品大宗化工产品：乙醇、丙酮、丁醇、甘油、柠檬酸、乳酸、葡萄糖酸等精细化工产品：各种氨基酸、酶制剂、核酸、生物农药、饲料蛋白等医药产品：抗生素、维生素、疫苗等二、精细化工的昨天1960’日本最先提出精细化学品的概念1980’精细化工学会成立1983年，我国框定精细化工的范围，并提议建立精细化工专业1986年，化工部提出了精细化工产品暂行分类办法1、精细化工的诞生2、精细化学品的定义精细化学品(Finechemicals)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(Heavychemicals)或大宗化学品一些应用范围广泛，生产中化工技术要求很高，产量大的产品，例如石油化工中的塑料、合成纤维及橡胶。①通用化学品：以煤、石油、天然气、农副产品为原料经简单加工而成的三烯、三苯、一炔、一萘、三酸、二碱、盐类等。②精细化工品：以通用化学品为原料，深加工，高附加值，小批量，大利润，高纯度的产品。一是欧美国家定义：U.S.ADoctorC.H.Kline1974精细化学品的定义国际上有二种。首先将化学品分为两大类：无差别化学品：具有固定熔点或沸点，能以分子式或结构式表示其结构的；差别化学品：不具备上述条件的称为。然后依此进一步进行分类定义：（1）通用化学品（CommodityChemicals）：指大量生产的无差别化学品，如无机的酸、碱、盐，以及有机的一些简单试剂。（2）准通用化学品（PseudocommodityChemicals）：指较大量生产的差别化学品，例如塑料、合成纤维、合成橡胶等。（3）精细化学品（Finechemicals）：指小量生产的无差别化学品，例如原料医药、原料农药、原料染料等。（4）专用化学品（Specialtychemicals)：指小量生产的差别化学品，例如医药制剂、农药制剂、商品染料等。二是日本的定义：凡是具有专门功能，研究、开发、制造及应用技术密集度高，配方技术决定产品性能，附加值高，收益大，批量小，品种多的化工产品统称为精细化学品。精细化学品（Finechemicals）专用化学品（Specialtychemicals)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定功能、特定用途、小批量生产的系列产品，称为精细化学品。世界上精细化学工业最发达的要推：美国、德国和日本。精细化学品化学与精细化工精细化工——是“精细化学品生产工业”的简称，属化学工程学范畴。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。3、精细化学品的分类精细化学品的分类，由于不同国家自身的生产体制的不同而不同。欧美将专用化学品按其使用性能分为三大类:(1)准商用(通用)化学品;(2)多功能、多用途化学品;(3)最终用途化学品或直接上市化学品。日本1984年《精细化工年鉴》中共分为35个行业类别，到1985年，就发展为50多个类别。我国根据国情，1986年3月6日颁布《精细化工产品分类暂行规定》将精细化学品分为11个类别。1985年日本的精细化工门类1.医药14.合成洗涤剂27.食品添加剂40.炭黑2.饲料添加剂及兽药15.催化剂28.混凝土添加剂41.脂肪酸及其衍生物3.农药16.合成沸石29.水处理剂42.稀有气体4.染料17.试剂30.高分子絮凝剂43.稀有金属5.颜料18.胶粘剂31.工业杀菌防霉剂44.精细陶瓷6.涂料19.塑料增塑剂32.金属表面处理剂45.无机纤维7.油墨20.塑料稳定剂33.芳香除臭剂46.储氢合金8.成像材料21.其它塑料添加剂34.造纸用化学品47.非晶态合金9.电机与电子材料22.橡胶添加剂35.纤维用化学品48.火药与推进剂10.香料23.燃料油添加剂36.皮革用化学品49.酶11.化妆品24.润滑剂37.油田用化学品50.生物技术12.肥皂25.润滑油添加剂38.汽车用化学品51.功能高分子13.表面活性剂26.保健食品39.溶剂与中间体(1)农药；(2)染料；(3)涂料（包括油漆和油墨）；(4)颜料；(5)试剂和高纯物；(6)信息用化学品（包括感光材料、磁性材料等能接受电磁波的化学品）；(7)食品和饲料添加剂；(8)黏合剂；(9)催化剂和各种助剂；(10)化学药品和日用化学品；(11)功能高分子材料（感光材料等）。(1)催化剂分为炼油用、石油化工用、有机化工用、合成氨用、硫酸用、环保用等(2)印染助剂含柔软剂、匀染剂、分散剂、抗静电剂、纤维用阻燃剂等(3)塑料助剂含增塑剂、稳定剂、发泡剂、阻燃剂(4)橡胶助剂含促进剂、防老剂、塑解剂、再生胶活化剂等(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