导论精细化工给学生.ppt

精 细 化 工,张淑芬,化工与制药类导论,精细化工定义:,精细化工的发展与经济地位,传统精细化学品,高新精细化学品,精细化工系与精细化工国家重点实验室介绍,目 录,是生产精细化学品工业的通称，简称“精细化工”。,一、精细化工定义:,化学工程化学工艺生物化工工业催化,均以“过程”科学为主要研究对象其核心理论基础主要为“三传一反”,精细化工,精细化学品精细化学品制备技术,研究对象：更侧重“产品”或曰产品的功用性理论基础：主要是以应用为目标的化学基本理论,精细化学品：,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)。,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。,中国、日本等则把这两类产品统称为精细化学品。,但是，这个含义还没有充分揭示精细化学品的本质。,各国专家对精细化学品的定义有一些差别，,凡具有以下特点的化工产品通称为精细化学品：,1.品种多，更新换代快；2.产量小，大多以间歇方式生产；3.具有功能性或最终使用性；4.许多为复配性产品，配方等技术决定产品性能；5.产品质量要求高；6.商品性强，多数以商品名销售；7.技术密集高，要求不断进行新产品的技术开发和 应用技术的研究，重视技术服务；8.设备投资较小；9.附加价值高等。,二、精细化工的发展与经济地位：,基本原料,精细化学品,大宗化学品,化工产品产业链,社会发展国民经济国防建设,附价值：1 1.5-5 5-100+,催化剂、表面活性剂油品添加剂、橡胶助剂,农药、生长调节剂除草剂、复合肥料,染料、纺织助剂、颜料,医药、抗生素,2000多种化工品，绝大多数是精细化工品,涂料，黏合剂,精细化工的发展，促进了其它行业如农业、医药、纺织印染、皮革、造纸等衣、食、行和用水平的提高，同时为这些行业带来了经济效益的提高。,皮革,医药中间体,精细化工的发展，为生物技术、信息技术、新材料、新能源技术、环保等高新技术的发展提供了保证。,生物技术,三大合成材料,催化剂,阻燃剂,膜材料,各种助剂、添加剂,表面活性剂,精细化工的发展，提高了化学工业的加工深度，提高了大的石油公司、大的化工公司的经济效益。,正由于精细化工对国民经济和人民生活的重大贡献，被我国先后 列为“六五”、“七五”、“八五”和“九五”国民经济发展的 战略重点。,“十五”完成时，我国精细化工总产值达到3800亿元（不包括医药、兽药和日用化工）。部分精细化工门类产量已据全球首位。21世纪前10年是我国经济结构战略性调整时期，新兴的环保产业、新能源、新材料、新型保健品等各类高科技领域的发展都需要精细化工，纺织产业和服装出口、原油开采、机械制造业、建筑业、汽车业等传统产业也需精细化工配合。这个时期我国化学工业也由粗放型向精细化工方向发展，精细化率由25%提升至近40%，实现了化学工业结构初步调整。,“十一五”及以后一段时间，我国化学工业将进一步实行结构调整，重点是控制总量，淘汰落后，加快重组，调整布局，降低能耗，减少污染，提高产品档次和技术水平，优先完善基础化工，积极发展精细化工，淘汰高污染企业，不再以“拼资源，毁环境”一味追求经济效益。,我国精细化工“十一五”规划,精细化工的发展，提高了国家的化学工业的整体经济效益，增强了国家的经济实力。,当今，精细化工已成为世界化学工业发展的战略重点之一，也是化学工业激烈竞争的焦点之一。,精细化工和粮食生产一样重要，只能立足于国内，不能依赖于国外，关系国计民生的、不可或缺的重要经济部门。,1985 1995 20002007,精细化工占化工产品百分比(%):成为一个国家化工发展水平的重要标志,精细化工是全球化学工业发展的大趋势,目前我国精细化工企业总数已达11000余家，传统领域精细化工企业7000多家，其中：染料、颜料企业1525家，农药及其制剂加工企业1243家，涂料生产企业4544家；新领域精细化工企业3900家.精细化工行业总产值达1200亿元，其中新领域精细化工产值为600700亿元。许多精细化工产品产量如染料、农药等居世界前列。有部分精细化工产品已能满足国内需求。,经过20多年的努力，我国精细化工得到了长足的发展。,国家的战略目标资源节约型社会 环境友好型社会国家中长期科学和技术发展规划纲要重点领域及优先主题:重点发展精细化工科学前沿：新物质创造与转化的化学过程,发展精细化工符合国家的重大战略目标,医药、农药、合成染料、有机颜料、涂料、香料与香精、化妆品与盥洗卫生品、肥皂与合成洗涤剂、表面活性剂、印刷油墨及其助剂、粘接剂、感光材料、磁性材料、催化剂、试剂、水处理剂与高分子絮凝剂、造纸助剂、皮革助剂、合成材料助剂、纺织印染剂及整理剂、食品添加剂、饲料添加剂、动物用药、油田化学品、石油添加剂及炼制助剂、水泥添加剂、矿物浮选剂、铸造用化学品、金属表面处理剂、合成润滑油与润滑油添加剂、汽车用化学品、芳香除臭剂、工业防菌防霉剂、电子化学品及材料、功能性高分子材料、生物化工制品等40多个行业和门类。,三、传统精细化学品,纳米聚合物,纳米日用化工,粘合剂和密封胶,涂料,高效助燃剂,贮氢材料,催化剂,高新精细化学品,纳米技术与精细化工的结合,四、高新精细化学品,现代生物化工与精细化工的结合,(1)维生素,(2)生物农药,（3）生物表面活性剂,新催化技术,新分离技术,复配增效技术,超细粉体技术,精细化工新技术,2 重大化学学科,21世纪化学热点,1 物质的微观、介观和宏观的组成，结构与性能研究,材料化学，能源化学，环境化学 和生命科学化学等。,原子、分子、超分子、生物分子及其宏观聚集态和介观聚集态。,新应用功能的不断追求是精细化工产品和工艺创新的不竭动力,精细化工和各领域或学科交叉融合,精细化学品合成遵循“三E”原则,人类进入生态文明时代，精细化学品创新追求高性能、环境友好和经济性(三E)，品种更新换代十分迅速，科技进步促进了人类文明和科技发达。,随着生产技术进步、市场需求增长、原料供应充足和资金状况改善，发达国家迫于环境保护，生产成本加大和市场趋于饱和，纷纷战略转移，使精细化工产业遇到前所未有的发展机遇。,基于三E(Efficient，Ecology，Economy)原则的精细化工科学基础,精细化工领域未来研究热点,将引导我国精细化工向具有自主知识产权的高性能、生态相容和经济可行方向发展，实现减排、可循环、可再生使用的可持续发展目标。,2010年我国主要精细和专用化学品需求预测,精细化工系,精细化工教研室,制药教研室,精细化工国家重点实验室,分析中心,五、精细化工系与精细化工国家重点实验室介绍,精细化工系人员组成：,教授：20人副教授：21人高级工程师：7人博士：15人工程师、助工和技术员：13人,研究方向：染料化学与光化学 表面活性剂与各类助剂 生物质精细化学品 功能精细化学品 化学制药与天然药物提取 农药及其中间体 精细化工合成新技术,图1白光经棱镜后分成光谱,赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞？-毛泽东诗词,以“光能转化分子创新设计合成及应用研究”为研究方向。,光能转换染料,生物标识染料,清洁染色技术,生态纺织染料,-共额电子体系化合物光功能转换分子,光能转化分子创新设计合成及应用,光-色转换分子,光-荧光转换分子,光-能转换分子,特点:1.可与纤维反应的基团多,固色率极高;2.与纤维成化学键结合,湿处理牢度高;3.着色能力强,颜色鲜艳;4.高分子的卫生性,相容性等。,成果1：生态纺织染料基础及技术研究,为解决活性染料固色率只有60-80%的问题提出化学交联染色实现高固色率染色的设想,活性染料无盐染色研究,棉纤维暂时性阳离子化-电性吸引与吸附,阳离子染色助剂在纤维上吸附和阴离子染料在助剂处理的纤维上吸附等温线,方向1：生态纺织染料基础及技术研究,无盐染色助剂,活细胞内Cd2+专一性荧光识别染料,调控光诱导分子内电荷转移ICT，实现Cd2+选择性识别,Zn2+与Cd2+的相似性,2.2,方向2：光转化分子-荧光标识和检测染料设计合成与应用,H2,Electrochemical hydrogen production catalyzed by the model complex.,方向3：电化学催化质子还原放氢,Licheng Sun,et al.,Dalton Trans.,2007,1277-1283.,Licheng Sun,et al.Inorg.Chem.2007,46,3813-3815.,方向4：手性精细化学品的设计合成,首次实现了在温和条件下,用外消旋环氧烷烃和CO2为原料直接一步合成光学活性环状碳酸酯；这是第一例由非手性底物与CO2反应直接得到光学活性有机化合物,J.Am.Chem.Soc.,2004,126,3732 迄今被SCI刊物他引110余次Org.ProcessResDev.,2004,8,544以Highlights from the Literature报道,含亲电中心和亲核中心双功能催化体系-手性环状碳酸酯的合成,手性化合物和具有特种功能的聚合物分子是高新精细化工的重要发展方向之一。,富康制药公司：比BASF 的Pd/C催化加氢工艺收率提高20%，成本降低50%。占国际市场75%。,东港集团：占全球产量60%，替代铁粉还原。减少COD 2.4万吨/年（CN101081825）,锦鸡染料公司：替代铁粉还原法传统工艺。产能1.5万吨/年，年减少 COD排放2.5万吨（CN101069851）,提高催化加氢活性高度分散的Mo改性骨架镍催化剂鞍山众力工业化，产能达1000t/a,催化加氢工业应用举例,方向5：精细化工清洁合成新技术,精细化工国家重点实验室实验室的总体定位,以精细化工领域应用基础研究为主线以学科发展前沿和国家重大战略需求为导向以创建国际知名的高水平实验室为目标 着力开展精细化学品的结构设计、功能调控和清洁制备等研究集聚和培养一批高水平的创新型人才引领我国精细化工领域的科学创新和产业发展,精细化工国家重点实验室,谢谢大家！,