典型精细化工产品的合成原料
丁二酸酐项目报告
2×5000吨/年丁二酸酐项目报告丁二酸酐是重要的精细化工原料，在温和条件下水解可生成丁二酸（SA）。
丁二酸又称琥珀酸，除存在于琥珀外，还广泛存在于多种植物及人和动物的组织中，例如未成熟的葡萄、甜菜和大黄、人的血液和肌肉、牛的脑、脾、甲状腺等。
丁二酸理化特性：外观无色或白色、无臭具有酸味的固体，熔点185℃，沸点：235℃，相对密度(水=1)1.57(15℃)，溶于水、微溶于乙醇、乙醚、丙酮。
一、主要用途在食品加工中，丁二酸是一种理想的酸味剂，丁二酸的钠盐可改善酱油、豆酱、液体调味及炼制品的质量，用于咸菜、火腿、香肠、鱼加工产品、肉罐头等的风味改良剂，还用于奶粉、奶片、饼干的强化剂，促进生长发育。
在医药卫生中，丁二酸具有医治昏迷的疗效，丁二酸的铵盐可做镇静剂，丁二酸及其酸酐用于制造磺胺药，Va，B6，止血药和可的松衍生物，丁二酸对巴比妥酸盐中毒具有解毒作用，丁二酸乙酯红霉素又名利君沙，是人们常用的口服抗菌药。
在农业方面，丁二酸是一种植物生长激素，它能够控制植物生长、调节养分、增加抗旱、抗病、抗冻能力、施用于农作物一般能够增产10%-20%，还可以用作除草剂的添加剂。
丁二酸也是合成照相化学品的中间体。
丁二酸与2、6-二氨基吡啶缩合的产物广泛用作照相底片中的固酸颜料，明胶与丁二酸酐反应得到改进卤化银照相乳液性能的载色剂。
丁二酸衍生物是一种良好的表面活性剂，是去垢剂、肥皂和破乳剂的组分；丁二酸可生产脱毛剂、牙膏、清洗剂、高效去皱美容酯。
丁二酸还可用于染料、润滑剂、添加剂、弹性体中。
丁二酸对化学镀镍有加速和稳定作用。
近年来，国内外新开发的丁二酸的一大新用途是，用于合成可在环境中完全降解的新型绿色塑料——聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。
现PBS在我国已初步实行产业化，用丁二酸酐和1,4-丁二醇可直接生产PBS。
二、工艺技术丁二酸的生产方法有化学合成法、生物法（生物转化法和发酵法）、电解法。
目前国内生产该产品的厂家有：江苏省丹阳市仙桥涂料有限公司、安庆和兴化工有限责任公司、陕西宝鸡宝玉化工有限公司、陕西渭南惠丰化工有限公司、安徽三信化工有限公司、安庆和兴化工有限责任公司、常州曙光化工厂等。
精细化工产品生产技术
• 中国石油拥有万吨级的促进剂系列产品的生产能力，占有国内28% 的市场份 额；拥有8000 t/a 的防老剂系列产品生产能力，占有国内市场近20% 的份 额，科研和生产技术水平处于国内领先地位。
TBSI等有机化工助剂系列产品研究开发及工业应用
• 促进剂NS工业生产技术
在密闭的反应体系中，在水相中加入少量复合 的表面活性剂，控制促进剂M和叔丁胺的配 比，添加复合分散剂，在微正压环境下分步 滴加稀硫酸、叔丁胺、次氯酸钠进行氧化反 应，制备促进剂NS，所得产品熔点≥105.5 ℃，产品收率以促进剂M计达到95%，原料 消耗和生产成本较低，各项指标处于国内先 进水平。该项目已完成小试、中试和500 t/a 工业试验的开发任务，并以此为基础完成了 4000 t/a工业装置软件包的设计工作 。
ACR抗冲击改性剂生产技术
• 吉化集团公司研究院以丙烯酸酯为原料，采用种子乳液聚合工艺，合成出的 具有核/壳结构的ACR系列抗冲击改性剂 。
• 吉化集团公司于2002年12月建成了一套10 t/a的中试装置，通过对各工序 工艺条件的优化，确定了最佳的工艺条件，完成了中试试验，产品的各项指 标全部合格；中试产品在多家用户进行了应用，得到了抗冲击强度高、透光 性好的PVC透明片材，完全满足了用户的要求。该中试技术于2003年11月 通过了项目验收,为工业化装置的设计提供了必要的各项参数，为实现工业化 提供了有力的保证。
精细化工的定义和分类
精细化工的定义和分类一、精细化工的定义精细化工是指在化学工业领域中，利用先进的技术和工艺，对原始化学物质进行精细加工和改性，以生产具有高附加值的化学品。
精细化工的目标是提高产品的纯度、品质和性能，以满足不同领域的应用需求。
其特点是生产工艺复杂、技术含量高，并且对环境保护要求较高。
二、精细化工的分类精细化工可以按照不同的标准进行分类，包括产品种类、生产工艺、行业应用等。
下面将就这些分类标准进行详细介绍。
2.1 产品种类分类根据产品种类的不同，精细化工可分为有机化工、无机化工和聚合物化工等几个主要领域。
2.1.1 有机化工有机化工是精细化工领域中最为重要和广泛的一部分，它主要涉及有机物的合成、分离和改性。
有机化工产品广泛应用于医药、染料、涂料、香料等行业。
有机化工产品的典型代表包括酮类、醇类、醛类、酸类等。
2.1.2 无机化工无机化工是指以无机物为原料进行生产的精细化工产品。
无机化工产品被广泛应用于建筑材料、电子材料、陶瓷材料等领域。
典型的无机化工产品有氧化铝、氯化钠、硫酸等。
2.1.3 聚合物化工聚合物化工是指以聚合物为主要原料的精细化工产品。
聚合物化工产品主要应用于塑料、橡胶、纺织等行业。
典型的聚合物化工产品有聚乙烯、聚丙烯等。
2.2 生产工艺分类精细化工的生产工艺多种多样，可以按照工艺过程的不同进行分类。
2.2.1 合成工艺合成工艺是指通过化学反应将原始物质转化为所需产品的过程。
合成工艺包括单一反应的合成、连续反应的合成、催化反应的合成等多种形式。
2.2.2 分离工艺分离工艺是指通过物理方法将混合物中的组分分离出来的过程。
分离工艺包括蒸馏、萃取、结晶、薄膜分离等多种形式。
2.2.3 改性工艺改性工艺是指通过对原始物质进行化学或物理处理，改变其结构和性质的过程。
改性工艺包括聚合反应、添加剂的引入、物理处理等多种形式。
2.3 行业应用分类精细化工产品广泛应用于各个行业，可以按照行业的不同进行分类。
精细化工生产技术-第五章 生物精细化学品1
第五章生物精细化工产品第一节生物化学工程基本知识生物化工产品的发展：第一代生物化工产品：酿酒、制醋、面团发酵是人类最早掌握的生物技术。
从19世纪80年代起到20世纪30年代末为止，不少发酵产品，如乳酸、面包酵母、乙醇、甘油、丙酮、正丁醇、柠檬酸等相继投入生产。
第二代生物化工产品：在20世纪40年代随着抗生素工业的兴起而出现的，青霉素、链霉素、氯霉素先后投产。
第三代生物化工产品：1974年以后，，生物学取得了以重组DNA（脱氧核糖核酸）技术和细胞融合技术为代表的一系列新的成就，如用DNA重组体菌种生产的胰岛素、干扰素、疫苗以及用杂交瘤技术生产的单克隆抗体等。
基本知识准备：一、生物化学工程的定义及特点生物反应过程是利用生物催化剂，即游离或固定化的活细胞或酶从事生物化工产品的生产过程。
发酵过程--当采用活细胞催化剂(主要是整体的微生物细胞)。
酶反应过程--利用从细胞中提取得到的酶为催化剂。
生物反应过程包括4个组成部分：（1）原料预处理即底物或培养基的制备过程，包括原料的物理、化学加工和灭菌过程。
（2）生物催化剂的制备生物催化剂是指游离或固定化的活细胞或酶，微生物是最常用的活细胞催化剂，酶催化剂则是从细胞中提取出来的，只在经济合理时才被应用。
不同菌株和不同酶的催化专一性、活力及稳定性有很大差异，因此有关菌种分离、筛选、选育是不可缺少的。
（3）生物反应的主体设备即生物反应器，凡反应中采用整体微生物细胞时，反应器则称发酵罐；凡采用酶催化剂时，则称为酶反应器。
（4）生物化工产品的分离和精制这一部分常称下游加工，是生化分离工程的主要内容。
特点：A：由于采用生物催化剂，可在常温常压下进行反应，但生物催化剂易于失活，易受环境影响和污染，一般采用分批操作；B：可采用再生性的生物资源为原料，且来源丰富，价格低廉，过程中产生的废料危害性较小，但往往形成原料成分不易控制，对生产控制和产品质量带来影响；C：生产设备较为简单，能量消耗较少，但由于反应液的底物和产物浓度不能太高，造成反应器体积很大；D：酶反应的专一性强、转化率高，但成本较高；发酵过程应用面广、成本较低，但反应机理复杂，难以控制，产物中常含有杂质，给提取带来困难。
精细化工概论
精细化工概论1.精细化学品（定义、典型代表）答：精细化学品是与通用化工产品或大宗化学品相区分的一类化学品。
典型代表：染料、涂料、添加剂、胶黏剂、功能高分子材料。
2.通用化学品（定义、典型代表）答：通用化学品是以天然资源为基本原料，经过简单加工而制成的大吨位、附加价值率与利润率较低、应用范围较广的化工产品。
典型代表：煤、石油、天然气、矿物。
3.精细化学品/精细化工生产特点：（1）品种多、产量小、主要以其功能进行交易；（2）多数采用间歇生产方式；（3）生产技术要求比较高，产品质量指标高；（4）生产装置占地面积小；（5）整个产品价值中原材料费用的比率较低，商品性较强；（6）直接用于工农业、军工、宇航、人民生活和健康等方面，重视技术服务；（7）投资小，较效快，利润大；（8）技术密集型高，竞争激烈。
4.精细化学品在现代化建设中的作用：（1）精细化工不仅提供了质优的半导体材料、磁性材料等，而且还提供了大量用于集成电路加工的超纯化学试剂和超纯电子气体。
（2）精细化工对国防建设和空间技术的发展起着特别重要的作用。
（3）开发精细化工产品，可以降低能源消耗和节省资源（4）开发精细化工产品，可使原来的低档产品变为高档产品。
（5）促进粮食生产，保证国家粮食安全（6）促进药物开发，为人类进步保驾起航。
5.超细颗粒：粒径达到0.1微米以下。
分类：粒径在10-100纳米之间的称大超细颗粒；粒径在2-10纳米之间的称中超细颗粒；粒径在2纳米以下的称小超细颗粒；6.超细颗粒特点：熔点低、化学活性高、磁性强、热导性好、对电磁波的异常吸收。
7.超级白炭黑应用：橡胶、塑料、造纸工业、涂料、油墨。
8.纳米二氧化钛应用：杀菌、防紫外线、对氟氯昂的降解、对有机废水的处理、自清洁。
9.单晶体特点：原子和原子集团总是在三维空间中有规律的重复。
10.宝石的化学名称：氧化铝。
11.蓝宝石--钛；红宝石--铬。
12.非晶态合金优点：高强度、高韧性；对酸碱盐具有高的耐腐蚀性；具有磁导率和磁感应强度高、矫顽力和损耗低的特性；用作催化剂；超导电特性。
行业目录-精细化工
行业名目-精细化工行业介绍精细化工是国民经济本原产业之一，我国目前差不多形成相对完整的精细化工工业体系，要紧包括表层活性剂、装扮品、感光材料、涂料、染料、荧光增白剂、有机颜料、香料和农药等行业。
➢涂料包含醇酸树脂及醇算树脂漆、乳液及乳胶涂料以及其他合成树脂涂料➢装扮品包含膏类、香水类、香粉类、毛发用、口腔卫生用品等➢光谱增感染料和彩色显影成色剂包含光谱增感染料、彩色显影成色剂等➢表层活性剂包含发泡、消泡，乳化，洗涤活性剂等➢染料包含酸性染料、活性染料、分散染料、阳离子染料、恢复染料、其他染料➢香料包含天然香料、合成香料、香精等➢农药包含杀虫剂、杀菌剂、除草剂及植物生长调节剂等行业特性讲明精细化工属流程行业，流程行业属于过程制造业，过程制造业的治理具有自己的特点。
过程制造业要紧通过对原材料进行混合、分开、粉碎、加热等物理或化学方法，使原材料增值。
通常，以批量或连续的方式进行生产，和离散型生产相比，精细化工有以下方面的特殊性：知识、技术、资源、资金密集，典型的规模效益型行业；生产过程连续性强，流程相对固定，工艺复杂，各种用于操纵和调度的特性参数繁多；产品专业性强、技术区不大，相对传统石油、化工行业技术更新较快；产量和采购谋划相对稳定，库存治理、固定资产治理、备品备件治理咨询题突出；产品结构比立简单，物料数量和层次较少，设计极少变更。
在流程工业ERP中，采纳配方的概念来描述产品结构，其含义除了进行物料谋划之外，还可用作企业考核的技术指标。
其次，在每个工艺过程中，伴随产出的不只是产品或中间产品，产品结构往往呈倒锥形，由协产品和副产品、回流物、需要操纵的废品、在管道或容器中储存的液体、气体或粉状颗粒材料、辅料、能源等组成。
描述这种产品结构的配方还应具有批量、有效期等筹方面的要求。
工艺流程采纳专用设备或装置，流程和能力都相对固定，工序间连续且能力匹配性强，在最高和最低日产量间动摇产出品可能随原料产地和工艺参数变化，需要按浓度、质量等级分类。
精细有机合成化学复习重点
第1章绪论1.1精细化学品的释义关于精细化学品的释义，国际上有三种说法：传统释义：产量小、纯度高的化工产品。
日本的释义：具有高附加值、技术密集型、设备投资少、多品种、小批量生产的化学品。
我国原则上采用日本对精细化学品的释义。
1.5 精细有机合成的原料资源精细有机合成的原料资源是煤、石油、天然气和动植物。
第2章精细有机合成基础2.1.2. 环上已有取代基的定位规律两类定位基：邻、对位定位基（第一类定位基）：-O-, -N(CH3)2, - NH2, -OH, -OCH3, -NHCOCH3, -OCOCH3,-F, -Cl, -Br, -I, -CH3, -CH2Cl, -CH2COOH, -CH2F等。
间位定位基（第二类定位基）：-N+(CH3)3, -CF3, -NO2, -CN, -SO3H, -COOH, -CHO,-COOCH3, -COCH3, -CONH2, -N+H3, -CCl3等。
2.1.3 苯环上取代定位规律2.1.3.1 已有取代基的电子效应诱导效应（I）：由电负性大小决定。
共轭效应（T）：包括π-π共轭和p-π共轭。
有+I，无T：2.1.4 苯环上已有两个取代基时的定位规律2.1.4.1 两个已有取代基的定位作用一致两个已有取代基为同一类型定位基，且处于间位。
两个已有取代基为不同类型定位基，且处于邻、对位。
2.1.4.2 两个已有取代基的定位作用不一致两个已有取代基为不同类型定位基，且处于间位。
——取决于第一类定位基两个已有取代基为同一类型定位基，且处于邻、对位。
——取决于定位能力的强弱2.4 精细有机合成中的溶剂效应（3）溶剂极性的本质——溶剂化作用每一个被溶解的分子或离子被一层或几层溶剂分子或松或紧地包围的现象，叫做溶剂化作用，它包括溶剂与溶质之间所有专一性和非专一性相互作用的总和。
按Lewis酸碱理论分类按起氢键给体的作用分类按专一性溶质、溶剂相互作用分类无机溶剂与有机溶剂；极性溶剂（电子对受体(EPA)溶剂与电子对给体(EPD)溶剂）与非极性溶剂。
精细化工概述(精)
1.1.4 精细化工的发展趋势
发展原料工业 重视基础产品 加强应用研究 优化复配技术 重视剂型改造 开拓新兴领域
1.2 精细有机合成的原料资源
煤的加工 石油加工 天然气的利用 农、林、牧、渔副产品的利用
1.2.1 煤的加工
煤的炼焦：
粗苯
苯：50－70％ 甲苯：12－22％ 二甲苯：2－6％
——《精细化工产品分类暂行规定》，1986年3月6日
1.1.2 精细化工的特点
技术密集度高 品种多，批量小 具有特定的功能 大量采用复配技术 附加价值和经济效益高 间歇生产，综合生产流程和多用途、多功
能生产设备
1.1.3 精细化工在国民经济中的作用
直接用作最终产品或其主要成分 增加或赋予各种材料以特性 满足人民的生活需要 促进新技术的进步 高经济效益
通用化学品：产量大，无差别 半（拟）通用化学品：产量大，有差别
（一般）精细化学品：产量小，无差别 专用化学品：产量小，有差别
精细化学品:
凡能增进或赋予一种（类）产品以特定的 功能或本身拥有特定的功能的小批量制造和应 用的、技术密集度高、附加值高、纯度高的化 学品。
精细化学品的分类：
农药、染料、涂料（含油漆、油墨）、颜料、 试剂和高纯物、信息用化学品、食品和饲料添 加剂、胶粘剂、催化剂和各种助剂、化工系统 生产的化学药品（原料药）和日用化学品、功 能高分子材料。（11类）
1.2.3 天然气的利用
甲烷、乙烷、丙烷和较高碳链的烷烃（其 中主要是甲烷）
可直接用于制备碳黑、乙炔、氢氰酸、各 种氯代甲烷、二硫化碳、甲醇、甲醛等
制合成气（CO和H2的混合物），进一步制 得甲醇、甲醛、高碳醇、正丁醛、甲酸、 乙酸、丙酸、丙烯酸、丙烯酸酯、人造石 油等
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(5) 边观察边轻轻搅拌，使皂基起泡 沫，看到泡沫就停止搅拌。不同的油 脂起泡沫的情况不同。
(6)泡沫有时会涌出来，要特别小心。 出现泡沫后停止搅拌。待泡沫静下来 后，继续搅拌至皂基变成面糊状。
典型精细化工产品的合成原料
1. 合成加工助剂材料
在橡胶、塑料和合成纤维等材料和产品的生产、加工、使用过程中，为改善 工艺条件、提高产品质量或赋予产品某些特殊性能所添加的各种辅助化学品 统称为助剂或添加剂。
目的： （1）改善工艺条件； （2）提高产品质量； （3）赋予产品某些特殊功能。
它已形成精细化工中一重要的分支，产量逐年增加。其中橡塑助剂中的 填充剂（包括增强剂）消耗量最大，占总量50%，其次是增塑剂，约占30%。
己二酸二辛酯(DOA) 癸二酸二丁酯（DBS）
壬二酸二辛酯（DOZ）
癸二酸二辛酯（DOS）
2. 表面活性剂
表面活性剂的应用 应用于工业、农业、医药、石油、纺织等生产的方方面面。素有工业
味精之美誉。 表面活性剂的化学结构特点： 1）具有双亲媒性结构；亲油基、亲水基；（憎水基、憎油基） 2）具有一定的溶解度； 3）界面吸附； 4）界面定向排列； 5）生成胶束； 6）多种功能性。
• 阻燃助剂
增塑剂
• 概念：凡是在树脂成型过程中能增进树脂的可塑性和流动 性，并改善或改进树脂的基本性能，或赋予其新的性能的 辅助化学品都可称为增塑剂。
• 特点：它们通常是高沸点，较难挥发液体或低熔点固体， 一般不与橡塑材料理
增塑剂分子首先必须克服聚合物内部各种对抗塑化的因素，插 入到大分子链之间，将分子链间的相互作用减弱，使在较低 的温度下就可以发生链段和分子链的运动，即使链段开始运 动的温度Tg和分子链开始运动的温度Tf降低，从而达到增塑 的目的。
(7)溶液逐渐变稠，完全变成粘糊状， 皂化结束。肥皂原液制成了。
(8)把完成的皂基原液放在容器里保存，稀薄后可以用作沐浴露， 洗发水、洗清洁剂等。刚制成的酸碱度pH11～12之间碱性强。肥 皂原液稀释后，加适量的甘油、精油等，放置两个星期慢慢熟化。
加入或食用色素
典型增塑剂——邻苯二甲酸二丁酯（DBP）
增塑剂的主要品种
(1) 苯二甲酸酯类： 这类是最重要且产量和用量最大的种类，约占增塑剂总
量的80%~85%，与其他增塑剂相比，这类增塑剂具有相溶性好 且适用性广，化学性质稳定，生产工艺简单，原料易得且成 本较低的优点。属通用增塑剂，常被用做主增塑剂。
特点：色泽浅.毒性低.电性能好.挥发性小.气味少.耐低 温等特点。 邻苯二甲酸酯类 主要品种 邻苯二甲酸酯二辛酯 （DOP） 邻苯二甲酸酯二丁酯 （DBP） 邻苯二甲酸酯二庚酯 （DHP） 邻苯二甲酸酯丁基苄基酯 （BBP） 邻苯二甲酸酯二异葵酯 (DIDP) 邻苯二甲酸酯二异壬酯 （DINP）
菜籽油肥皂原液
• 材料 ● 菜籽油....50g (皂化值0.17 × 50 g = 8.5 g) ● 氢氧化钾......9.4 g ● 水........30 mL (水的用量约批量油的60%) ● 酒精.....25 mL ● 稀释用水....肥皂原液用2～3倍的水稀薄后使用。 ● 甘油 ● 熏衣草精油
常见的邻苯二甲酸酯类增塑剂
（2）脂肪醇酯类
特点：多用低温增塑剂，它与聚氯乙烯的相容性较差，故
只能用做耐寒的副增塑剂，与邻苯二甲酸酯类并用。
主要品种：
O
O
R1 C (CH2)n C R2
己二酸二辛酯(DOA)：可以用在食品包装材料中，低毒
壬二酸二辛酯（DOZ）
癸二酸二丁酯（DBS）
癸二酸二辛酯（DOS）
3. 助剂分类——按功能作用分类
• 抗老化作用 – 抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、防霉剂
• 改善机械性能 – 硫化剂、硫化促进剂、硫化活性剂和防焦剂
• 改善加工性能 – 润滑剂、脱膜剂、软化剂、塑解剂、增稠剂
• 软化和轻质化 – 增塑剂、发泡剂
• 改善外表性能和外观 – 防静电、防雾剂、柔软剂、着色剂
表面活性剂在溶液中凝结形成胶束的过程。
分类 离子型表面活性剂又按电离后产生离子的类型不
同而分为： 阴离子型表面活性剂：羧酸盐型表面活性剂（肥皂） 阳离子型表面活性剂：季铵盐型 两性表面活性剂，等三类。
阴离子表面活性剂——肥皂
通式：RCOOM R中的C12—18 （M – 代表某种金属离子） 1、反应原理
(1) 在宽口玻璃容器里加水，慢慢倒入 氢氧化钾，搅拌至溶液变成透明。碱溶 解时产生气体，要带口罩。此时溶液温 度约达80℃。
(2) 把油加在锥形瓶里， 慢火加温至75℃。温度 达到75℃停火，小心加 入氢氧化钾水溶液。此 时一定要停火！所有材 料加入后，约搅拌5～ 10min。
( 3) 把溶液用慢火加热至82 ℃ ，搅拌5～10min，此时会产生浮 渣，不用理它。(温度超过85 ℃时停火)
皂化法：油脂+碱→皂+甘油 中和法：脂肪酸+碱→皂+水
由于所用合成方法的不同，其原料也有所不同，同时产物 皂的用途也有所不同，所用的碱也不同。一般固体块皂常用钠 碱；液体皂常用钾碱，同时不经盐析除去甘油。 2、原料：主要有碱、油脂、脂肪酸、助剂等 碱：主要采用NaOH；KOH；NaCO3；NH3；胺；烷醇胺等。 油脂：主要采用不可食用的动植物油脂；牛油、羊油、猪油、 椰子油、米糠油、大豆油等。