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【精細化工】化工新興領域

時間:2020-11-10   訪問量:41

  精細化工是一個綜合性很強的技術密集型產業。首先,生產工藝流程長,單元反應多,原料復雜,中間過程控制要求嚴格,應用涉及多個領域和學科的理論知識和******技能,包括多步合成、分離技術、分析測試、性能篩選、復配技術、配方開發、商業加工、應用開發和技術服務等。

概述

  精細化工是化學工業中較具活力的新領域之一,是新材料的重要組成部分。精細化工產品種類繁多,附加值高,應用廣泛,產業關聯大,直接服務于國民經濟的許多行業和高新技術產業的各個領域。大力發展精細化工已成為世界各國調整化學工業結構、提升化學工業工業能源水平、擴大經濟效益的戰略重點。國家適時出臺相關政策,構建產學研結合的新技術創新組織——全國精細化工技術創新戰略聯盟,促進全國精細化工產業結構優化升級,提升產業整體競爭力。精細化工率(精細化工產值占化工總產值的比例)已經成為衡量一個國家或地區化學工業發達程度和化學科技水平的重要標志。

  各國不太一致,一般可以概括為:醫藥、農藥、合成染料、有機顏料、涂料、香料和香精、化妝品和盥洗用品、肥皂和合成洗滌劑、表面活性劑、印刷油墨及其助劑、粘合劑、感光材料、磁性材料、催化劑、試劑、水處理劑和高分子絮凝劑、造紙助劑、皮革助劑、合成材料助劑、紡織印染劑和整理劑、食品添加劑和飼料添加劑石油添加劑和精煉助劑、水泥添加劑、礦物浮選劑、鑄造化學品、金屬表面處理劑、合成潤滑油和潤滑油添加劑、汽車化學品、芳香除臭劑、工業抗菌劑和防霉劑、電子化學品和材料、功能高分子材料和生化產品。 隨著國民經濟的發展,精細化學品的開發和應用領域將不斷擴大,新的類別將不斷增加。精細化學品這個術語已經使用了很長時間。較初指產量小、純度高、價格高的化工產品,如藥品、染料、涂料等。然而,這一含義并沒有完全揭示精細化學品的本質。近年來,各國專家對精細化學品的定義有了一些新的見解。歐美一些國家將產量小、按不同化學結構生產銷售的化學品稱為精細化學品。產量小、加工制備、有特殊功能或較終用途性能的產品稱為特種化學品。中國、日本等。統稱這兩種產品為精細化學品。

產品分類

  1986年3月6日,為統一精細化工產品口徑,加快產品結構調整,發展精細化工產品,化學工業部臨時作出以下精細化工產品分類規定,作為今后規劃、計劃和統計的依據。精細化工產品包括以下11個產品類別:1。農藥;2.染料;3.涂料(包括油漆和油墨);4.顏料;5.試劑和高純度物質;6.信息化學品(包括敏感材料、磁性材料等能接收電波的化學品);7.食品和飼料添加劑;8.粘合劑;9.催化劑和各種助劑;10.化學工業系統生產的化學品(原料)和日用化學品。11.高分子中的功能高分子材料(包括功能薄膜和偏光材料等。)。

  其中催化劑和各種助劑包括以下內容:(1)催化劑:煉油、石油化工、有機化工、合成氨、硫酸、環保等催化劑。⑵印染助劑:柔軟劑、勻染劑、分散劑、抗靜電劑、纖維用阻燃劑等。⑶塑料添加劑:塑料用增塑劑、穩定劑、發泡劑、阻燃劑等。(4)橡膠助劑:促進劑、抗氧劑、膠溶劑、再生膠活化劑等。⑸水處理劑:水穩定劑、緩蝕劑、軟水器、殺菌劑、除藻劑、絮凝劑等?!?】拉絲用油:聚酯長絲油、聚酯短絲油、尼龍油、丙烯酸油、聚丙烯油、維綸油、玻璃纖維油等。⑺有機萃取劑:吡咯烷酮系列、脂肪烴系列、乙腈系列、糠醛系列等。;⑻聚合物添加劑:引發劑、阻聚劑、終止劑、調節劑、活化劑等。;⑼表面活性劑:除家用洗滌劑外的正、負、中性和非離子表面活性劑。⑽皮革助劑:合成鞣劑、涂飾劑、加脂劑、增白劑、軟皮油等。⑾農藥添加劑:乳化劑、增效劑等。⑿油田化學品:油田破乳劑、鉆井防塌劑、泥漿助劑、防蠟降粘劑等?!?3】混凝土用添加劑:減水劑、防水劑、脫模劑、發泡劑(適用于加氣混凝土)、填縫膏等?!?4】機械冶金用添加劑:防繡劑、清洗劑、電鍍添加劑、各種焊接添加劑、滲碳劑、氮化劑、汽車等機動車防凍劑等。⒂機油添加劑:防水、增粘、耐高濕等各種添加劑,汽油抗震添加劑,液壓傳動添加劑,液壓傳動添加劑,變壓器油添加劑,剎車油添加劑等。⒃炭黑(橡膠制品補強劑):高耐磨、半補強、顏料炭黑、乙炔炭黑等。⒄吸附劑:稀土分子篩系列、氮化鋁系列、天然沸石系列、二氧化硅系列、活性白土系列等。⒅電子工業專用化學品(不含光刻膠、摻雜劑、MOS試劑等高純度物質和高純度氣體):碳酸鉀、氟化物、助熔劑和顯像管用石墨乳液。⒆造紙助劑:增白劑、增強劑、防水劑、填料等。⒇其他助劑:玻璃防霉(霜)劑、乳膠凝固劑等。

特征

  精細化學品有很多種,包括無機化合物、有機化合物、聚合物及其復合物。生產工藝的共同特點是:①品種多,更新快,需要不斷的技術開發和產品的應用開發,所以研發成本很高,比如藥品的研發經費,往往占藥品銷售額的8% ~ 10%。這導致技術壟斷性強,銷售利潤率高。(2)產品質量穩定,對原產品純度要求高。復合后不僅要保證理化指標,還要更加注重使用性能。通常需要為各種服務測試配備各種測試方法。這些試驗周期長,設備復雜,許多試驗項目涉及到人體安全和環境影響。因此,精細化工產品的管理有許多法規和標準。如藥典(見中華人民共和國藥典和英國藥典)和農藥管理規定。對于不符合要求的產品,國家往往為了達到規定的目標或禁止生產而限制其改進。③精細化工的生產工藝不同于一般化工。整個生產過程不僅包括化學合成(或從天然物質中分離提取),還包括配方加工和商業化,由兩部分組成。在化學合成過程中,用基本的化學原料制成中間體,再制成藥物、染料、農藥、有機顏料、表面活性劑、香料等各種精細化學品。配方加工和商品化的過程是對各種產品進行配方和制作商品的過程,其加工工藝一般是類似的單元操作。④多為批量生產。生產過程雖然長,但規模小,單位設備投資成本低,需要精密的工程技術。⑤產品適銷對路,用戶競爭力強。研究和生產單位應具有綜合應用技術,并為用戶提供技術服務。

  美國、聯邦德國和日本是世界精細化工較發達的國家,其產量分別居世界第一、第二和第三位。近年來,國內精細化工一直在關注一個問題:21世紀精細化工的發展趨勢。自20世紀90年代末以來,中國決定增加對能源、信息、生物、材料等高科技領域的投資?;瘜W工業作為一個傳統產業,并沒有被列入國家優先發展的行列,反而被一些人歸結為夕陽產業。但事實并非如此,尤其是我們的精細化工行業,因為它在國民經濟中的特殊地位,因為它與能源、信息、生物化學和材料的密切聯系,它在中國現代化建設中的作用將變得越來越重要,并成為不可替代和不可或缺的關鍵環節。根據《2014-2018年中國精細化工行業市場前景及投資戰略規劃分析報告》,中國特種化學品行業仍處于行業生命周期的早期增長階段,而涂料、日化、農藥行業已經處于后期增長階段。在這里,我有信心告訴你,精細化工在中國乃至世界仍然是朝陽產業,前景光明。

經濟地位

  走在世界前列。一些精細化工產品已經能夠滿足國內需求。精細化學品的發展促進了服裝、食品、交通的改善以及在農業、醫藥、紡織印染、皮革、造紙等其他行業的使用。,同時也給這些行業帶來了經濟效益。精細化工的發展保障了生物技術、信息技術、新材料、新能源技術和環境保護的發展。精細化工的發展直接提供催化劑、助劑、特殊氣體、特殊材料(防腐、耐高溫、耐溶劑)、阻燃劑、膜材料、各種添加劑、工業表面活性劑、環?;瘜W品等。用于石油石化工業三大合成材料(塑料、橡膠、纖維)的生產加工和農用化學品的生產,從而保障和促進石油化工行業的發展。隨著精細化工的發展,化工加工深度提高,大型石油公司和大型化工公司的經濟效益提高。隨著精細化工的發展,國家化學工業整體經濟效益提高,國家經濟實力增強。如今,精細化工已成為世界化工發展的戰略重點之一,也是化學工業激烈競爭的焦點之一。因此,國家經貿委在《產業結構調整“十五”計劃綱要》中指出,化學工業的發展應以化肥、農藥、精細化工為主?;兽r藥與糧食生產直接相關,因此精細化工與糧食生產同等重要,只能立足國內,不能依賴國外,是關系國計民生不可或缺的重要經濟部門。

發展狀況

  據統計,全球500強中有17家化工企業,其中前幾名是美國杜邦公司、德國巴斯夫公司、赫斯特公司和拜耳公司、美國陶氏公司和瑞士汽巴-嘉吉公司等。都有一百多年的歷史了。70年代以前都是大力發展石化工業,然后逐漸轉向精細化工。德國是較早開發精細化學品的國家。他們從煤化工開始。20世紀50年代以前,約80%的企業以煤化工為原料。然而,由于煤化工工藝路線和效益較差,自1970年以來,以石油為原料的化工產品比例已飆升至80%以上。杜邦是世界上較大的化學公司,成立于1802年。1980年前后從石油化工到精細化工發生了很大變化,起步晚于德國和日本,但發展迅速。公司過去的目標是提高一般產品的質量,降低成本,提高市場競爭力。自20世紀80年代以來,擴大了特殊化學品的生產,主要包括農藥、藥物、特殊聚合物、復合材料等精細化工產品。公司的長期目標是開發生命科學產品,如保健品、抗癌、抗衰老藥物和仿生醫療產品。1995年,該公司的利潤為33億美元。陶氏化學公司成立于1897年。20世紀70年代末,通過產品結構調整,加強了藥物和各種工程聚合物的生產,特別是汽車涂料和粘合劑。1973年,公司精細化學品產值僅為5.4億美元,精細化學品率為18%,1996年飆升至50%。90年代初,總產值200億美元,精細化工產值占110億美元。巴斯夫、赫斯特和拜耳是德國化工企業的三大支柱。大多以兼并、轉讓、銷售為手段,加大投入,以技術力量實施核心業務,努力提高核心業務比重和主導產品市場份額。重點發展醫療保健和醫療用品、農用化學品、電子化學品、醫療診斷用品、信息和成像用品、航天化學品、新材料等高科技領域,大幅度提高精細化工產品的科技含量和經濟效益。比如巴斯夫的油漆和感光樹脂等。,占1980年總銷售額的11%到1995年的30%。公司1994年營業額462億馬克,赫斯特1996年營業額521億馬克,拜耳1994年營業額267億美元。他們都非常重視高科技的發展。截至1995年底,拜耳已獲得155,000項專利和24,000種產品。其主導產品阿司匹林在醫學上已有100年的歷史。瑞士的汽巴佳吉公司是世界著名的殺蟲劑、藥品、染料、添加劑、化妝品、洗滌劑、航空粘合劑等的制造商。,是世界上唯一一家通過外包所有原材料開發精細化學品的大型企業。1994年營業額161億美元,精細化工率世界第一,達到80%以上。發達國家根據經濟效益和發展的需要,以及市場、環境和資源的導向,不斷調整化工產品結構。他們轉型的重點是精細化工,精細化工的發展已經成為世界性的趨勢。1991年,全球精細化學品銷售額超過400億美元,主要銷往西歐、美國和日本。90年代初,發達國家精細化工的占比在55%左右,到較后上升到60%。精細化工的發展速度一直高于其他行業。以美國為例,20世紀80年代末,工業增長率為2.9%,而精細化工高達5%。他們的主要發展目標是擴大特殊產品的生產,如醫藥保健品、電子化學品、特殊聚合物和復合材料,大力發展生命科學產品,如抗癌藥、仿生醫療產品、無公害高效除草劑、殺菌劑等。20世紀80年代以來,我國將精細化工作為重點發展目標,并在政策上有所傾斜,發展迅速?!鞍宋濉逼陂g,建成10個精細化工技術開發中心,年生產能力800多萬噸,產品約1萬種,年產值900億元,奠定了一定基礎。20世紀末,精細化工率達到35%。與國外發達國家相比,差距很大。他們只需要電子行業的16000種精細化學品和7000多種彩電。國產的配套率不到20%,其余都是進口的。其他的在織物整理劑和皮革整理劑方面供不應求。此外,從我國精細化工產品的質量、品種、技術水平、設備和經驗來看,還不能滿足許多行業的需求。精細化工每年都有一個低谷旺季。在中國加入世貿組織之前,旺季是3-5月和8-11月,而12-2月的旺季稍淡,6-7月的旺季很差。目前主要看******化工行業情況,但總體波動不大,一般跟著油價走,看紡織行業情況。

機會

  精細化工與人們的日常生活息息相關,與糧食生產地位同等重要,關系到國家安全。因此,精細化工是我國的支柱產業之一。新世紀伊始,精細化工被國家經貿委列為發展重點之一。這是精細化工的好機會之一。生產的精細化學品大部分是新技術、品種更替快、技術專屬性強、壟斷性強、工藝精細、分離提純精確、技術強度高、相對生產量小、附加值高、具有功能性和特殊性的化學品。國內外許多專家學者將21世紀的精細化工定位為高新技術。國外高科技園區有很多精細化工企業,比如法國巴黎西南郊區的Les Ulis高科技園區。中國也是如此。上海、蘇州、杭州等高新技術開發區有大量精細化工企業。只要是高新技術企業,都可以享受政策、融資、外貿、征地、就業等方面的優惠條件。這是精細化工的第二個好機會。目前,世界各地都在進行產業結構調整。隨著環保要求的不斷提高,歐共體國家、美國和日本的工業化國家逐漸將許多化工企業轉移到發展中國家。雖然他們有轉移污染的企圖,但他們確實向國外轉移了一定數量的高科技精細化學品生產,而且這一趨勢正在不斷擴大。從世界經濟地圖來看,亞洲、南美、非洲都可以接受這種轉移。非洲經濟技術落后,無法承受這種轉移。以巴西為首的南美經濟合作區擁有一定的經濟、技術和資源基礎,但其政治不穩定和經濟風險令外國投資者望而生畏。亞洲經濟發展迅速,特別是東亞和南亞,自然資源和人力資源優勢明顯,經濟技術水平達到相當水平。其中東盟10國勞動力便宜,中國和印度較有競爭力。因為中國政局穩定,政策優惠,市場容量大,經濟建設一心一意,改革開放20年,中國基礎扎實,所以比印度好。據1995年統計,我國有近2萬家外資化工企業,其中精細化工企業2206家。隨著世界和中國高新技術的發展,出現了許多高新技術,如納米技術、信息技術、現代生物技術、現代分離技術、綠色化學等。,將與精細化工融為一體。精細化工將服務于高新技術,這將進一步改造精細化工,進一步拓寬精細化工產品的應用領域,進一步將產品推向******精細化工。因此,各種高新技術的良性互動是精細化工的第四個好機會。面對這四大好機遇,難怪中國的專家學者和有識之士一致認為精細化工在中國絕對是朝陽產業,前途無量。行業的進步和企業的發展需要優秀******人才的支持。這為我們的學生提供了一個施展才華的地方。事實上,每年一次,我們精細化工畢業生的就業率高達95%以上。省內外很多精細化工企業來我校要求引進或招聘精細化工畢業生。因為社會上精細化工企業多,精細化工企業經濟效益普遍較好,精細化工產品出口和國內市場潛力巨大,精細化工產品發展前景廣闊,所以精細化工畢業生的社會容量很大。在可預見的未來,基本不會出現就業問題。

發展方向

  根據經濟合作與發展組織(OECD)的規定,根據技術密集度情況,汽車、機械、有色冶金、化工屬于中等技術產業。高新技術及其產業是根據其研發含量高而確定的特定領域,如航空航天、信息產業、制藥等。精細化工作為化學工業的一個分支,一般也屬于中間技術范疇,但屬于精細化學品的高性能新化學材料、醫藥、生物化學等已被確定屬于高科技范疇。21世紀是知識經濟時代,以生物工程、信息科學和新材料科學為主要內容的三大前沿科學的新技術革命必將對化學工業產生巨大影響。精細化工等傳統行業的發展趨勢,必然會加大技術知識的強度,與高科技相輔相成。

  納米技術所謂納米技術,是指研究由尺寸在0.1-100nm之間的物質組成的系統的運動規律和相互作用,以及實際應用中可能出現的技術問題的科學技術。納米技術是21世紀科技產業革命的重要內容之一。它是一門與物理、化學、生物、材料科學和電子學高度交叉的綜合性學科,包括以觀察、分析和研究為主線的基礎科學,以及以納米工程和加工為主線的技術科學。不可否認,納米科學技術是一個集科學前沿和高科技于一體的完整體系。納米技術主要包括納米電子學、納米力學、納米材料等技術領域。就像20世紀的微電子和計算機技術一樣,納米技術將是21世紀的新技術之一。它的研究和應用將再次帶來一場技術革命。由于量子尺寸效應、小尺寸效應、表面效應和宏觀量子隧道效應,納米粒子的熱磁、光學、敏感性能、表面穩定性、擴散燒結性能和力學性能明顯優于普通粒子,因此納米材料在精細化工領域得到廣泛應用。具體體現在以下幾個方面:

納米聚合物

  用于制造泡沫材料、透明絕緣材料、激光摻雜透明泡沫材料、高強度纖維、高表面吸附劑、離子交換樹脂、過濾器、凝膠、多孔電較等。

  納米日化工業

  納米日用化學品和化妝品、納米顏料、納米攝影膠片、納米精細化工材料將把我們帶到一個多彩的世界。較近,美國柯達公司的研究部門成功研究出一種兼具顏料和分子染料功能的新型納米粉體,有望給彩色圖像帶來革命性的變化。

  粘合劑和密封劑

  國外已經將納米二氧化硅作為添加劑添加到膠粘劑和密封劑中,大大提高了膠粘劑的粘接效果和密封劑的密封性。作用機理是在納米二氧化硅表面包覆一層有機材料,使其具有親水性。加入到密封膠中,會迅速形成二氧化硅結構,即納米二氧化硅會形成網狀結構,限制膠體流動,加快固化速度,提高粘接效果。由于粒徑小,密封膠的密封性能會提高。

  涂層

  在各種涂料中添加納米二氧化硅可以成倍提高其抗老化性能、光滑度和強度,自然提升涂料的質量和檔次。由于納米二氧化硅是一種抗紫外線輻射材料(即抗老化),其微小顆粒具有較大的比表面積,因此在涂層干燥時可以快速形成網絡結構,同時增加涂層的強度和平滑度。

  高效助燃劑

  在火箭固體燃料推進劑中添加納米鎳粉,可以大大提高燃料的燃燒熱和燃燒效率,提高燃燒穩定性。納米炸藥會使炸藥的威力增加幾千倍;

  儲氫材料

  FeTi和Mg2Ni是儲氫材料的重要候選合金,吸氫緩慢,******活化,即多次吸氫-脫氫過程。Zaluski等人通過球磨鎂粉和鎳粉直接形成Mg2Ni,平均晶粒尺寸為20 ~ 30 nm,吸氫性能遠優于普通多晶材料。普通多晶Mg2Ni吸氫只能在高溫下進行(PH2≤20Pa,T≥250°C時),而低溫吸氫需要較長的時間和較高的氫壓。納米晶Mg2Ni無需活化處理即可在200℃以下吸收氫氣。300℃第一次加氫循環后,氫含量可達~ 3.4%。在隨后的循環過程中,吸氫速度是普通多晶材料的4倍。納米晶FeTi的吸氫和活化性能明顯優于普通多晶材料。普通多晶FeTi的活化過程是:真空加熱到400 ~ 450℃,在H2 7Pa左右退火,冷卻到室溫,然后暴露在較高壓力(35 ~ 65 Pa)的氫氣中,需要重復幾次。球磨形成的納米晶FeTi只需在400℃真空退火0.5 h,就足以完成所有吸氫循環。納米晶FeTi合金由納米晶晶粒和高度無序的晶界區組成(約占材料的20% ~ 30%)。

  催化劑

  在催化劑材料中,反應的活性位點可以是表面上的簇原子或吸附在表面上的另一種物質。這些位置與表面結構、晶格缺陷、晶角密切相關。納米晶材料可以提供大量的催化活性位點,因此適合作為催化材料。事實上,早在“納米材料”一詞出現之前的幾十年,就已經出現了許多納米結構的催化材料。典型的催化劑如銠/氧化鋁、鉑/碳等負載在惰性物質上的金屬納米粒子已被應用于石油化工、精細化工和汽車尾氣等領域。在化學工業中,使用納米粒子作為催化劑是納米材料的另一個方面。比如超細硼粉、鉻酸銨粉可以作為炸藥的有效催化劑;超細鉑粉和碳化鎢粉是高效的加氫催化劑。超細銀粉可作為乙烯氧化的催化劑;銅及其合金納米粉體可作為高效、強選擇性的催化劑,可作為二氧化碳和氫氣合成甲醇反應過程中的催化劑;納米鎳粉具有很強的催化作用,可用于有機加氫反應、汽車尾氣處理等。平金等人采用膠體法制備了負載聚乙烯吡咯烷酮(平均粒徑:1.8 nm)的Pd膠體超細顆粒,用于催化以下反應:發現其活性比一般Pd催化劑高2 ~ 3倍,選擇性幾乎達到100%。兩種以上的鋨金屬超細顆?;蚝辖鹨部梢杂米鞔呋瘎?,以獲得更高的催化活性和選擇性。如化學還原法制備的非晶態Ni-B納米催化劑和用于催化乙烯加氫的Co-Mn/SiO _ 2納米合金催化劑具有良好的催化性能。將金屬納米粒子如鎳、鈷、鐵和二氧化鈦-γ-氧化鋁混合、成型和煅燒用于汽車尾氣凈化?;钚耘c三元鉑催化劑相似,在600℃下工作100小時后活性不降低。

  生化工業

  生物化學被認為是生物學和化學工程的交叉學科。雖然我國的生化工業從幾千年前的釀酒、制醬、制醋發展緩慢,但傳統的生化工業也僅限于釀酒等食品工業,維生素(維生素B、維生素C)、抗生素(青霉素、鏈霉素)等制藥工業,井岡霉素(防稻瘟病)、青風霉素(防稻瘟病)等生物農藥,自20世紀80年代以來,隨著微生物學、生物化學、遺傳學、細胞學、分子生物學以及現代實驗技術、電子技術、計算機技術的發展和應用,生物技術得到了較大的發展。在傳統生物技術的基礎上,形成了基因重組技術、細胞融合技術、細胞大量培養技術、生物反應技術等具有強大生命力的現代生物工程技術,并逐步應用于醫藥、食品、化工、冶金、能源、醫藥、農林牧漁以及近年來生物化學在生物技術中的地位不斷上升,生物技術正在從傳統醫藥和農業向生物化學轉變。與傳統化工相比,生化工業具有以下特點:a .主要以可再生資源為主要原料。b .反應條件溫和,多在常溫常壓下進行,能耗低,選擇性好,效率高。C .環境污染少。d .設備簡單,投資少。e .能生產出目前無法生產或尚不可知的性能優良的化合物,并能開發生產新品種。f .原子利用率高,是理想的綠色化工技術。傳統生物化學側重于生物資源的加工,并通過發酵生產許多有用的產品。比如味精,酒精,氨基酸?,F在生化技術已經廣泛應用于醫藥、食品、基礎有機化工原料、生物農藥等領域。隨著現代生物技術的發展,以基因工程為基礎,以微生物工程為核心,在分子和細胞水平上對生物體及其功能進行定量轉化和利用,使維生素、激素、疫苗、生物農藥、生物表面活性劑、丙烯酰胺、有機酸等精細化學品達到了一個新的水平。

  意義

  精細化工與工農業、國防、人民生活、尖端科學密切相關。它是與經濟建設和人民生活密切相關的重要工業部門,是化學工業發展的戰略重點之一。20世紀70年代的兩次世界石油危機迫使各國對化學工業的精細化做出戰略決策。這說明發展精細化工是關系國計民生的戰略舉措。精細化工產值率(精細化率)=(精細化工產品總值/化工產品總值)X100%美國從70年代的40%上升到90年代的53%,德國從38.4%上升到56%,日本57%。預計21世紀發達國家的細化率將達到60% ~ 65%。目前國內只有28%,導致石化行業和各行業需要相當數量的精細化學品,每年需要數十億美元的外匯??梢娋毣瘜W品的發展對我國經濟建設的重要性。我們從幾個方面來看精細化工在國民經濟中的意義。

  農業

  農業是國民經濟的重要命脈,高效農業已成為世界農業發展的大方向。高效農業需要高效農藥、獸藥、飼料添加劑、肥料和微量元素。農藥單獨包括各種殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑、除草劑、植物生長調節劑和生物農藥。每年,病蟲害造成的糧食損失占世界可能收成的三分之一以上。使用農藥后,收益是農藥成本的5倍以上。使用除草劑的好處可以達到物理除草的10倍。獸藥和飼料添加劑能使牲畜少生病,長得快,產值高,經濟效益大。

  輕工業

  當今社會,人們的生活水平越來越高,生活需求日益增加。從原來的生活必需品到很多高端消費品。各種耗材講求高效、優質、低價。單說化妝品,它的品種數量就是琳瑯滿目,百花爭艷。美容、護膚、染發、除臭、防曬、生發、面膜、面霜、粉餅、油膏、面油、護手油、晨間用品、晚裝用品、日用品等。個人衛生用品也在競爭。以前只有肥皂和洗衣粉,現在很多了。比如家用清洗劑包括餐具清洗劑、油煙機和廚房清洗劑、玻璃清洗劑、地毯清洗劑等等。冰箱、廁所和鞋子都有除臭劑,還有家用空氣清新劑。各種用途的表面活性劑是精細化工中較重要、較廣泛的物質。各種香料、香精、食品添加劑、皮革工業、造紙工業、紡織印染工業,各種助劑不勝枚舉??傊?,輕工業和人民生活用品是精細化學品的大市場。

  高科技領域需要在軍事工程、高空、水下和特殊環境中具有不同性質和功能的材料。如航天火箭、航天飛機、原子反應堆、高溫高壓作業、能源開發等不同環境所需的高溫高強度結構材料。從功能上看,各種都有熱、機械、磁性。電子電氣、光學、化學、生物功能材料都與精細化學品有關。比如在航空工業中,巨型火箭所用的液氧和液氫罐都是多層絕熱材料,很難用機械方法連接,但粘接用的是聚氨酯和環氧-尼龍超低溫膠粘劑。大型波音客機使用的蜂窩結構、玻璃鋼和金屬面罩結構也離不開膠粘劑。復合材料可以整合自身優勢,從而滿足許多特殊應用的要求。繼玻璃纖維增強塑料之后,碳纖維、硼纖維和聚芳酰胺纖維增強的輕質塑料復合材料得到了發展,這在航空航天中尤為需要。過去火箭噴管的喉道是用石墨制造的,但隨著火箭的增大,用石墨制造變得困難,于是出現了比重更小的耐熱復合材料,如用碳纖維或高硅纖維增強酚醛樹脂做喉襯,用玻璃鋼做結構件。這些復合材料用于美國阿波羅飛船著陸發動機的燃燒室。

發展重點

  戰略目標

  精細化工發展的戰略目標是高科技領域的開發和研究。世界各國現在都在大力發展精細化工,在高精度方向上取得了長足的進步。相關新科技領域包括:各種新型化學材料(功能高分子材料、復合材料)、新能源、電子信息技術、生物技術(包括發酵技術、生物酶技術、細胞融合技術、基因重組技術等。),航天技術和海洋開發技術等。近年來,中國在精細化學品的開發、生產和應用方面取得了長足的進步??蒲?、設計、生產管理的技術團隊成長迅速,實力雄厚,但也只能算是未來發展的起點。因為中國的精細化率不高,包括品種、技術、質量都落后于發達國家,其特點是能耗高、質量差、品種少。無論品種、質量還是技術水平,都不能滿足各行各業的需求,每年的進口額度很大。因此,我國發展精細化工的任務仍然十分艱巨。

  升級

  化學農藥工業的重點是開發高效、安全、經濟的新產品。如殺蟲劑、殺菌劑等。近期以新制劑、新劑型加工為主,以滿足農業對各種劑型的需求。長期有限選擇開發新的原創藥物。染料行業重點發展紡織印染行業需求量大的活性染料、分散染料和還原染料。以及用于加工涂料、油墨和塑料的高級有機顏料和助劑。在不久的將來,后處理技術主要是通過引入在線接枝來發展的。為了開發******涂料,滿足建筑、汽車、電器、交通運輸(船舶、路標)、家具的需要,涂料行業解決惡劣條件下的防腐問題,重點開發低污染、節能的新品種。主要有水性涂料、高固含量涂料、粉末涂料、光固化涂料等。;同時,應注意開發涂料用無機顏料及配套樹脂、添加劑、填料和溶劑。膠粘劑行業的重點是開發低毒(或無毒)、中低溫固化、高強度和耐候性的品種,開發新的功能性品種,重點開發鞋用膠粘劑。應重視化學試劑分離純化技術的研究,狠抓試劑品種的開發,實現超凈高純試劑、生物工程試劑、臨床診斷試劑、有機合成試劑產品的系列化。感光材料和磁記錄材料要瞄準世界先進水平,走“先模仿,后創造”的道路。感光化學材料要在現有顯影套件的基礎上,重點實現柯達和富士彩色膠片顯影套件的國產化;感光化工材料主要以高純硝酸銀為主(用于彩卷);磁記錄材料應開發具有******競爭力的出口產品,實現數字磁記錄產品系列的匹配,加強相關方的研發力量,建立相應的研發中心。

  關鍵技術

  借鑒國外化學科學技術的發展,結合我國的發展實際,未來應優先考慮以下關鍵技術,以促進整個精細化工產業和技術進步。

  2.3 .1新催化技術的合成反應是精細化工產品生產的基礎,化工生產過程與新催化技術密切相關。新催化技術的重點是開發膜催化劑、稀土絡合物催化劑、沸石型選擇催化劑、固體超強酸催化劑等??纱龠M石化工業的發展,開發與精細化工新產品開發密切相關的相轉移催化、立體定向合成、固定化酶發酵等特殊技術。加強工業規模的研究和應用,加強適用于新型催化劑的反應器放大和制造技術開發??梢栽O計開發一批高活性、高選擇性、三維定向、穩定性好、壽命長的高效催化劑及相應的催化技術,以滿足國內外市場對精細化工發展的需求。

  2.3 .2發展工業規模的多組分分離新技術,特別是不穩定化合物和功能物質的高效精密分離技術的研究,對精細化工產品的開發和生產至關重要。重點發展超臨界萃取分離技術,研究天然植物提取物(如天然色素、天然芝麻油、中草藥有效成分等)的制備。)具有較高出口價值的超臨界萃取分離技術,為超臨界萃取分離技術的實際應用和國內應用提供理論和技術基礎。它正在精細化工、食品、香料、醫藥和石油深加工等領域得到開發和應用,具有廣闊的發展前景。此外,重點關注無機膜分離技術在超純氣體、飲用水、制藥、石化等領域的應用和發展;努力突破無機膜催化反應器的發展;積較開展精蒸餾和催蒸餾技術的研究,以及混合二甲苯高效分離在香精行業的應用和發展。

  2.3 .3增效復配技術發達國家化工產品數量與商品數量的比例是1:20,而我國目前只有1: 1.5,不僅品種少,而且質量差。其中一個關鍵原因是增效復配技術落后。因此,迫切需要加強該領域的應用基礎研究和應用技術研究,如表面活性劑的分離方法、洗滌作用、表面改性、微膠囊化、薄膜和超細顆粒技術的******化研究。由于應用對象的特殊性,很難使用單一的化合物來滿足用戶的要求,因此配方和復配技術的研究成為產品質量的決定性因素,因此有必要加強這一領域的研究。

  2.3 .4超細粉體技術超細粉體技術是20世紀70年代出現的固體材料加工技術,可用于精細化學品的后處理。在超細狀態下,粉體的物理化學性質會發生明顯變化。超微粉體技術可以使藥物的生化作用更加有效;使油漆和墨水的顏色美麗明亮;使涂層附著更牢固;作為橡膠和塑料的填料,可以改善兩者的理化性能,使其更好地滿足技術要求。因此,該技術的實際應用研究具有廣闊的前景。

  2.3 .5氣溶膠的無污染替代技術(CFC)臭氧層被破壞的全球環境問題自20世紀70年代以來引起了世界各國的較大關注。由于禁用受控物質的時間表在不斷推進,研究其替代物質更為迫切??照{制冷、塑料發泡、高效殺蟲氣霧劑等含氯氟烴的無污染替代品和替代技術研究。這使得研究工業合成路線和實用技術具有重要意義。

  其他如生物技術、聚合物改性技術、計算機化學應用技術、綜合處理技術等,都與化學工業和精細化工的發展密切相關。他們的突破和發展將對經濟發展和社會進步產生巨大影響。因此,我們應該給予他們足夠的重視,優先考慮他們的發展??傊?,沒有高科技的應用和關鍵技術的發展,就不可能生產出高功能的精細化學品。

  行業建議

  隨著我國精細化工的發展,一些問題日益暴露出來。特別是,科研開發體制改革進展緩慢,重復建設嚴重,大多數產品檔次低,精細化率低,附加值低,企業規模小,集中度低,資源配置效率低等嚴重制約了行業的進一步發展和質量提高。因此,我國精細化工企業******抓住新的發展形勢,加大科技創新力度,開展技術前瞻性研究,建立和完善技術創新體系和機制,完善配套措施,提高整體效率和競爭力,為企業創造公平競爭的外部環境,淘汰、減少或限制落后產品和生產工藝。只有這樣,他們才能在新形勢下立于不敗之地。精細化工種類繁多,涉及面廣,受產業政策影響大。從結構調整和技術進步的角度來看,集約化經營是我國精細化工未來的發展方向。國內很多地方都建立了化工園區,并給予了相應的優惠政策,很多都突出了精細化工的特色。這種模式有利于精細化工上下游的銜接和搭配,將較大地促進精細化工的發展。


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