《精细化工概论》说课
精细化工概论
精细化⼯概论精细化⼯概论1.什么叫精细化学品？它有哪些特点？答：初级或次级化学品经过深加⼯⽽制成的具有特定的应⽤性能、⽤途，技术密集，商品性强，产量⼩，产品附加值较⾼的化⼯产品。
特点-----（1）⼩批量，多品种;（2）技术密集;（3）综合⽣产流程和多功能⽣产装置；（4）⼤量采⽤复配技术;（5）投资少、利润⼤、附加值⾼；（6）产品更新换代快。
2.精细化⼯基本原料有哪些？答：初级原料：（1）⽯油（2）天然⽓（3）煤（煤焦油、⽔煤⽓），主要包括---基本原料（三烯、三苯、⼀炔、⼀甲烷）；中间体；精细化学品。
（4）农副产品——可再⽣资源脂肪类与油类、碳⽔化合物、天然产物等3.⽬前精细化学品的发展趋势如何？答：精细化⼯与农业的关系、精细化⼯与轻⼯业和⼈民⽣活的关系、精细化⼯与军⼯、⾼技术领域的关系。
4.胶粘剂有哪些优点?⼀般由哪些物质组成？答：（１）能粘合⽤其他⽅法不能连接的不同种类、形状材料间的物质，如粘接薄膜、纤维、⼩颗粒等；（２）应⼒分布⾯⼴，⽐采⽤机械连接易得到更轻、更牢固的组件；（３）通过交叉粘接能使各向异性材料的强度、重量⽐及尺⼨稳定性得到改善；（４）粘合剂有许多特殊性能；（５）可以粘合异种材料；（６）粘合⽅法⽐其他连接⽅法（焊接、铆钉、螺栓等连接）便于施⼯，且速度快，经济，美观。
物质组成----(1) 基料；（2）固化剂和固化促进剂；（3）稀释剂；（4）增塑剂与增韧剂；（5）偶联剂；（6）填料；（7）其它助剂。
5. 什么是热固(塑)性胶粘剂?举例说明。
答：热固性胶黏剂---热固性树脂粘合剂是在热、催化剂单独作⽤或联合作⽤下形成化学键，它固化后不熔化，也不溶解。
如：环氧树脂胶粘剂，俗称万能胶，是以环氧树脂为基料制备的胶粘剂，能粘接许多⾦属和⾮⾦属材料。
热塑性胶黏剂---以热塑性树脂为基料的粘合剂，加热熔融软化，冷却固化，遇溶剂可溶解。
如：聚醋酸⼄烯酯及其共聚物胶粘剂主要⽤于⽊材、纸制品、纤维、陶瓷、塑料薄膜、发泡聚⼄烯等的粘接。
精细化工概论
• 4、增溶
精细化工概论
• 4、增溶
随着亲水基不同和浓度不同，形成的胶 束可呈现棒状、层状或球状等多种形状。
精细化工概论
• 4、增溶
精细化工概论
• 4、增溶
精细化工概论
4、增溶
精细化工概论
• 4、增溶的作用方式
（1）非极性分子在胶束内核的增溶，饱和脂肪烃、环烷烃
以及苯等不易极化的非极性有机物，通常被增溶于胶束内核 中，就像溶于非极性碳氢化合物溶液中一样。紫外光谱或核 磁共振谱分析表明，被增溶的物质完全处于一个非极性环境 中，X射线衍射分析发现增溶后胶束体积变大。
非极性分子
精细化工概论
精细化工概论
（2）与表面活性剂分子并排分布
对于分子结构与表面活性剂相似的极性有机化 合物，如长链的醇、胺、脂肪酸和极性燃料等两亲 分子，则是增溶于胶束的“栅栏”之间。被增溶物的 非极性碳氢键插入胶束内部，其极性头插入表面活 性剂极性基之间，通过氢键或偶极子相互作用联系 起来。这种方式增溶后胶束并不变大。
表面活性剂降低了表面张力，液体可以很好的固体表面铺展开来。
精细化工概论
• 2、乳化
一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一 种液体 。
分层
水包油
精细化工概论
油包水
• 3、分散
能使固体微粒均匀地分散在另一种液体中的物质称为 分散剂，如颜料分散在涂料、印刷油墨中。
精细化工概论
• 4、起泡和消泡 • 泡沫是指气体分散在液体中的分散体系。
• 抑泡剂：防止泡沫的产生。
精细化工概论
• 4、增溶 是指由于表面活性剂胶束的存在，使得在溶剂
中难溶乃至不溶的物质溶解度显著增加的作用。
胶束：两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其 非极性部分会相互吸引，从而使得分子自发形成有 序的聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，减少了 憎水基与水分子的接触，使体系能量下降，这种多 分子有序聚集体称为胶束。
精细化工概论
②绿色化学
（a）环境保护
实现清洁化生产和零排放，以？产物计，炼油0.1T/T， 大宗化学品1－5T/T，精细化学品5－50T/T’，其中医药25－ 100T/T。1995年美国提出绿色挑战计划，奖励和支持从源 头清除化学污染并可工业化的创造发明，1996年美国总统 首次颁发了“总统绿色化学挑战奖”，1997年美国国家实 验室、企业和大学联合成立了绿色化学院。
现又提出新领域精细化工的11个方面。
三、精细化工的特点
1 多品种小批量 2 多功能生产装置、综合流程 3 技术密集（投资大，成功低，单元多，信息快且密集） 4 附加值高 附加值＝产值－（原料、税金、设备厂房折旧）
＝利润＋劳力动力成本＋技术开发费等 5 具有特定功能 6 大量采用复配技术 7 产品更新换代快 8 商品性强
〔863计划的7个高新技术领域是：生物技术、信息技 术、航天技术、激光技术、自动化技术、能源技术、新材料 技术〕现又提出973计划。
目前各个国家都在提高精细化工率：
精细化工率＝
精细化工产品总值 化工产品总值
100％
美国 40%（70年代）目前60％
德国 50%（70年代）
日本
目前55-65％ 目前55-65％ 目前60％
四、精细化工的形成与发展
1 形成
1944-1955 化肥时代 1957-1970 塑料时代 1971 精细化工时代 目前进入高技术年代，特别是生物技术的发展促使化工 达到新水平。但在整个二十世纪中，化学的发展和化工的进 步创造了人类赖以生存的众多物质基础。和化工产生的影响至今尚存。
精细化工概述
1.2.1 煤的加工
煤的炼焦： 煤的炼焦： 粗苯 煤焦油 50－70％ 苯：50－70％ 甲苯：12－22％ 甲苯：12－22％ 二甲苯： 二甲苯：2－6％ 甲基萘、 萘、2－甲基萘、蒽、菲、芴、苊、 苯酚、甲酚、二甲酚、氧芴、 芘、苯酚、甲酚、二甲酚、氧芴、 硫芴、吡啶、 硫芴、吡啶、咔唑等
煤的气化： 煤的气化： 水煤气反应： 水煤气反应：氢 托反应： 费－托反应：分子量较宽的烷烃或烯烃混合物 破坏加氢——煤的氢化 煤的氢化 破坏加氢 生产电石： 生产电石：乙炔
1.2.4 农、林、牧、渔副产品ห้องสมุดไป่ตู้利用
碳水化合物： 碳水化合物： 糖类、淀粉、糖类树胶——单糖 糖类、淀粉、糖类树胶 单糖 纤维素——己糖（葡萄糖）和戊糖（木糖） 己糖（ 纤维素 己糖 葡萄糖） 戊糖（木糖） 脂肪和油类： 脂肪和油类： 主要成分： 主要成分：甘油三羧酸酯 可获得化工原料：脂肪酸、 可获得化工原料：脂肪酸、脂肪族含氮化合 二聚酸、氨基酰胺和咪唑啉类、 物、二聚酸、氨基酰胺和咪唑啉类、壬二酸 与壬酸、脂肪醇、环氧化合物、蓖麻醇酸、 与壬酸、脂肪醇、环氧化合物、蓖麻醇酸、 甘油。 甘油。
精细化学品的分类： 精细化学品的分类： 农药、染料、涂料（含油漆、油墨）、颜料、 ）、颜料 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、 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、 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、 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） 能高分子材料。（11类 。（11
——《精细化工产品分类暂行规定》，1986年3月6日 精细化工产品分类暂行规定》 年 月 日
精细化工概论31家用洗涤用品2精品PPT课件
➢ 餐具洗涤剂 餐具洗涤剂集洗涤、杀菌、消毒 等功能于一体。
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➢ 住宅用洗涤剂 这类洗涤剂往往是碱性 的，表面活性剂含量不 高。不要求有泡沫，但 一般加入相当量的有机 溶剂(可溶解油脂) 。
氯化物质量分数，（以NaCL计），W/% ≤ 0.7 游离苛性碱质量分数（以NaOH），W/% ≤ 0.3
乙醇不溶物，W/ % 发泡力（5min）， ml
≤ 15 ≥ 400
指 I型
标 II型
43
1.0 0.3 / 300
20
➢ 香皂
香皂
皂基型 仅含脂肪酸钠、助剂
复合型 含脂肪酸钠和(或)其他表面活 性剂、功能性添加剂、助剂
洗涤用品包括衣用洗涤剂、个人清洁保 护用品、工业清洗剂和公共设施清洗剂 四大部分。
4
化妆品：是指以涂抹、喷洒或类似方法施于人体 皮肤、毛发、口唇等处，具有保护、美 容等功能的产品。 目前主要有护肤化妆品、美容化妆 品和发用化妆品3大类
香精香料及日用卫生用品等也在飞速发展！
5
2、日用化学工业在化学工业中的地位
根据洗涤剂功能要求
洗 涤 助洗剂 用 品 添加剂
确定 互补性，协同增效 利用净洗过程 改进产品外观
11
对家用洗涤用品功能的要求越来越高！
通用型 添加剂 专用型
①环保型；
具
体 ②表面活性剂复配；
发 展
③开发低温洗涤剂，节能；
趋 ④专用型；
势 ⑤低泡和控泡方向；
⑥由单一的浆状、液体、片状、浓缩型等向多种剂型转变。
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一、洗涤原理
1、洗涤：从广义上讲，洗涤是从被洗涤对象中除去不需要的 成分并达到某种目的的过程。通常意义的洗涤是指从载体表 面去除污垢的过程。
1 精细化工概述
精细化工的形成和发展
精细化学品十九世纪以前即
已有，如药物、油漆、肥皂、 农药等等。
在20世纪初，随着石油化工
的发展，以合成化学品为原 料的精细化学品产生了第一 次飞跃。
精细化工的形成和发展
在20世纪中叶，随着高分子化学的发展和高分 子材料的大量出现，为精细化学品带来了第二 次飞跃，其特征之一是部分老行业更新换代， 如合成洗涤剂的出现，油漆扩展为涂料；其另 一特征是新生行业崛起如合成聚合物胶粘剂、 合成材料用助剂、信息化学品、功能高分子等。
促进推动科学技术的进一步发展—电子化 学品、磁性材料、功能树脂。
高经济效益。
精细化学品的发展趋势
在化学工业中所占的比重迅速增大 。 新产品、新品种不断增加，尤其是适应高新技 术发展的精细化工新领域不断涌现。 在生产、制造、复配、包装、贮存、运输等各 个环节，日益广泛采用各种高新技术，大大促 进了精细化工产品的发展。
a、以分子水品合成提纯为主，结合少量的复配增 效技术得到的有特殊功能的化学品，如农药、染料、 催化剂、各种助剂等； b、以配方技术为主要生产手段，配方技术能左右 最终使用功能的化学品，如涂料、洗涤剂、香料、 粘合剂等。
精细化学品的特点
1.生产特性
小批量、多品种、复配型居多；复配是指两种或两种以上 物质通过恰当比例，按照一定的方式去混合，而获得一种 新产品的技术或过程。 技术密集度高；精细化工产品市场竞争激烈，产品的更新 换代快。技术密集还表现在生产过程的流程长，单元反应 多，原料复杂，中间过程控制要求严格，技术保密性强， 专利垄断性强等方面。
4．染料
5．颜料 6．涂料 7．油墨 8．成像材料 9．电机与电子材料 10．香料 11．化妆品 12．肥皂 13．表面活性剂
《精细化工》PPT课件 (2)
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• 精细化工是现代化学工业的重要组成局 部，与国民经济各部门及人们日常生活 密切相关，是当前世界各国争相开展的 化学工业重点，是衡量一个国家化学工 业水平上下的重要依据。
• 染料构造复杂，种类繁多。
染料的分类
• 染料的分类方法有两种：①按反响方法 和应用性能来分类，可分为复原染料、 活性染料、酸性染料、碱性染料、直接 染料、硫化染料、冰染染料等几大类； ②按照染料分子中所含根本构造或基团 分类，有偶氮染料、蒽醌染料、酞菁染 料、噻唑染料、三芳甲烷染料、亚甲基 染料等几大类。
• 我国在生产染料的品种和质量上还不能满足市 场的需要，构造不合理。
• 染料行业整体生产技术和装备水平不高，生产 厂家多，规模小，人员多，污染重，无序竞争 厉害。
典型的染料生产工艺过程—直接耐晒黑G
直接耐晒黑G生产步骤
• 直接耐晒黑G是一个四偶氮染料，生产过程经两次重氮 化、三次偶合反响完成。
• 第一步，先将对硝基苯胺、盐酸和水加到重氮化槽中， 升温溶解，降温至10℃，迅速参加亚硝酸钠溶液进展 重氮化反响，得到对硝基苯胺重氮盐溶液。
• ④与人民日常生活生产密不可分。 • ⑤促进技术创新与进步。 • ⑥提高经济效益。
精细化工的定义
• 所谓精细化工产品(即精细化学品)是指那 些具有特定的应用功能，技术密集，商 品性强，产品附加值较高的化工产品。 生产精细化学品的化工企业，通称精细 化学工业，简称精细化工。
中国精细化工产品包括11个产品类别
第一章 精细化工概论201209
电子清洗剂、制冷剂、有机 硅和有机氟等。
一、石油化工行业概况与发展趋势
煤化工（2）
化学 肥料
硝酸
尿素、碳酸氢铵、硫酸 铵、氯化铵、磷酸一铵 、磷酸二铵、硝酸磷肥 等。 用于化工产品、化肥、 医药、染料和冶金等领 域生产用基本原料。
煤炭
天然气
渣油
气化 转化
CO、 CO2、 H2
纯碱
合成氨
己内 酰胺 甲胺 丙烯腈
简 介
范维玉：化学工程学院
科研实验室：工科楼A202，电话：86983032
主要从事领域：石油精细化工、特种沥青材料与乳 化沥青、胶体与界面化学、油田化学、石油及天然 气化学与加工
招收博士、硕士研究生（化学工程与技术）
课程基本内容与要求
★ 课程内容：①主要精细有机合成过程的化学及工 艺学原理（讲课与自学）；②新领域精细化工的主 要内容及发展（自学与讨论）,注重基本概念与原理 ★ 学时（学分）：32学时（2学分） ★ 上课时间与地点： 2-6周、南堂520 周一（1-4节）、周二（5-6节）、周四（3-4节） ★ 考试：开卷 ？
一、石油化工行业概况与发展趋势
精细化工
精细或专用化学品
传统精细化工
涂料 染料 农药 医药中间体
新领域精细化工
食品添加剂 饲料添加剂 电子化学品
塑料助剂
皮革化学品 表面活性剂
造纸化学品
橡胶加工 水处理剂
一、石油化工行业概况与发展趋势
－ 精细化工 － 饲料添加剂 食品添加剂 表面活性剂 －－ 下游应用 －－
塑料助剂
皮革化学品 油田化学品
原油开采及处理
橡胶加工
原油
轮胎、管、带、鞋
橡胶助剂 其它
精细化工概论 单元反应2
烷基化反应的活泼质点是按下面途径生成的：
ROH + AlCl3 ROAlCl2 R+ + AlOCl2
4）.用环氧乙烷的烷基化
环氧乙烷是一种活性较强的烷基化剂，其分子具有 三元环结构，容易开环，发生加成反应，引入生成羟 乙基化产物。
8.重氮化反应
芳香族伯胺在低温和无机酸存在下与亚硝酸钠作用， 生成重氮化合物的反应称为重氮化反应。而重氮化反 应的产物常常以盐的形式存在，故称为重氮盐。
SO3H
+ H2SO4
+ H2O
硫酸化：是有机化合物分子中引入－OSO3H基的化学过程， 生成成C－O－S键 。
磺化目的： （ 1 ）使产品具有水溶性、酸性、表面活性或对纤维素具 有亲和力。 （ 2 ）将磺酸基转变成其它基团（如羟基、氨基、氰基、 氯基等），生产有机合成中间体或精细化工产品，如苯磺化 碱熔法生产苯酚。
O S O
苯磺酰基
酰化反应的难易程度——不仅取决于被酰化物，还决定 于酰化剂的活性。
对被酰化物来说，其亲核能力大小顺序一般规律是： RCH2-＞RNH-＞RO-＞RNH2＞ROH； 对酰化剂来说，当RCOZ中R为相同基团时，酰化能 力随Z-的离去能力增大而增加，常用酰化剂的强弱 顺序为： ClO4-＞BF4-＞RCOO-＞RO-,OH-＞NHR-
a)
Hale Waihona Puke b) c)反应 特点反应在低温下进行 反应在强酸介质中进行 亚硝酸不能过量
偶氮染料和 感光材料领域 应用广泛。
9. 酰基化反应 有机化合物分子中与碳原子、氮原子、氧原子或硫原子上 引入酰基的反应叫做酰化反应。
酰基指的是从含氧的无机酸和有机羧酸或磺酸的分子中除
《精细化工概论》教学大纲
《精细化工概论》教学大纲一、课程基本信息课程名称：精细化工概论英文名称：Fine Chemicals Industry课程编码：0801047B课程类型：专业选修课总学时：32总学分：2适用专业：化学先修课程：无机化学、有机化学、化工基础二、课程的性质、目标和任务《精细化工概论》课程是化学本科专业的一门专业选修课，是在学生学习了有机化学、无机化学、化工基础等专业课知识后的一门专业选修课。
课程介绍了传统精细化学品，如表面活性剂、食品添加剂、胶黏剂、涂料、染料等在当今的发展和作用，也介绍了精细化学品在生物、信息、航空航天、自动化、能源和新材料等高新技术领域的应用。
通过本课程的学习和必要的专业训练，使学生了解各类精细化学品的定义、分类、典型品种，熟悉各类精细化学品的用途，理解各类精细化学品的作用原理；掌握各类精细化工产品的化学结构特征、理化性质、代表性合成方法与生产工艺、用途；培养学生具备查阅文献、研究开发精细化学品的思路和方法，为学生将来从事精细化学品生产的常规工艺、常规管理打下初步的基础。
三、课程教学基本要求（一）教学目的使学生熟悉各类精细化工产品的定义、分类、品种；理解各类精细化工产品的作用原理；掌握各类精细化工产品的代表物的结构、制备、性质、用途；了解各类精细化工产品的发展趋势。
（二）教学要求通过课程教学培养学生理解精细化工的概念、特点及分类；精细化工所涉及的领域，精细化工生产的特点；精细化工的经济特性及其在国民经济中的作用。
（三）教学方法本课程遵循科学性、系统性、循序渐进、少而精和理论联系实际的教学原则，着重各类精细化工产品的定义、分类、作用原理；掌握各类精细化工产品的代表物的结构、制备、性质、用途；本课程以课堂讲授教学为主，教学环节还包括学生课前预习、课后复习，习题，答疑、期末考试等。
四、课程教学内容及要求第一章绪论（2学时）【教学目标与要求】1、教学目标：精细化学品的含义、范畴；精细化学品的特点2、教学要求：理解精细化学品的含义，了解精细化学品与专用化学品的区别；掌握中国对精细化学品的定义、范畴、分类及特点。