《精細化學品配方設計》

教學大綱課程名稱：精細化學品配方技術英文名稱：TechnologyforFormulationofFineChemicals學時：32學分：2.0適用專業：化學工程與工藝、應用化學等課程性質：專業選修建議學修期別：大三一、課程教學目標：

“精細化學品配方設計”是化學化工類專業本科生的一門專業選修課。通過本課程的教學，使學生學會根據科學研究或產品開發與技術改進的需要，組織開展和實施精細化學品配方的設計與研究工作。包括對相關文獻資料和市場信息的利用，復配型化學品的配方設計原理，各類精細化學品的組分篩選與一般用量的確定，精細化學品的劑型設計與加工工藝，產品規格的制定和應用說明等。培養學生從事精細化學品開發的技能。二、教學內容及基本要求：1.

精細化學品概論精細化學品的分類及含義，精細化工的生產特點及其在國民經濟中的作用，配方研究的重要性。2.

精細化學品的劑型加工精細化學品的常見劑型和常用助劑，各類劑型的應用和加工成型工藝。3.

配方技術的基礎理論物質間的溶解與共混規律，表面活性劑性能及其復配原理，乳化理論與技術，配方研究的一般方法。4.洗滌劑的配方設計洗滌劑配方的基本概念，洗滌劑的配方結構與原料特性，常用洗滌劑的配方設計。二、教學內容及基本要求：5.

化妝品的配方設計化妝品配方的基本概念，化妝品的配方結構與原料特性，常用化妝品的配方設計。6.

粘合劑的配方設計粘合劑配方的基礎理論，粘合劑的配方結構和組分作用，主要粘合劑的配方設計和應用舉例。7.

涂料產品的配方設計涂料配方的設計原理，涂料的配方結構與原料特性，常用涂料的配方設計。8.

計算機輔助配方設計配方的最優化設計原理，計算機在配方設計中的應用，計算機輔助配方優化。三、教學課時安排：

內容課時精細化學品概論2精細化學品的劑型加工4配方技術的基礎理論6洗滌劑的配方設計4化妝品的配方設計4粘合劑的配方設計4涂料產品的配方設計4計算機輔助配方設計4合計32四、考核方法

以期末考查為主，兼顧平時課堂聽課情況。五、教材及參考資料教材：熊遠欽編：精細化學品配方設計化學工業出版社

2011.09

參考資料(續)參考資料：1.張光華精細化學品配方技術中國石化出版社2.唐麗華等精細化學品復配原理與技術中國石化出版社3.徐燕莉編著表面活性劑的功能化工出版社4.王慎敏主編洗滌劑配方設計、制備工藝與配方實例化工出版社5.董銀卯等編著化妝品配方設計化工出版社6.武利民等現代涂料配方設計化學工業出版社參考書封面第一章精細化學品概論精細化學品的兩種生產技術:1.在化合物分子水平上的精細合成與分離技術;

轉化率，收率，純度(含量)2.精細化學品的復配技術.

配比，調配工藝，產品穩定性，功能1.1.1精細化學品的幾種定義Ａ．從產品制造角度：技術高、品種多、產量少的化工產品。Ｂ．產品附加值和應用：附加值高、需要進行應用技術開發。Ｃ．產品的功能性：分子結構單位上即具有特定的物理或化學功能。1.1.2精細化學品的分類精細化工－－生產精細化工產品的工業

精細化工產品的門類：

日本：３０類；美國：３８類；我國：１１類通常：產量小、純度高。日本：具有專門功能，研究開發制造及應用技術密集度高配方技術能左右產品性能，附加值高，收益大，品種多的化學品。美國(克林)及歐洲：專用化學品:全面要求產品功能和性能的化學品。我國：能增進或賦予一種產品以特定功能，或本身擁有特定功能的小批量、高純度的化學品第一節精細化學品的定義與分類精細化學品的由來精細化學品這個名詞,沿用已久,原指產量小、純度高、價格貴的化工產品，如醫藥、染料、涂料等。但是，這個含義還沒有充分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，歐美一些國家把產量小、按不同化學結構進行生產和銷售的化學物質，稱為精細化學品(finechemicals)；把產量小、經過加工配制、具有專門功能或最終使用性能的產品,稱為專用化學品(specialtychemicals)。中國、日本等則把這兩類產品統稱為精細化學品。

我國精細化工產品的種類1.農藥；2.染料；３.涂料(包括油漆和油墨)；４.顏料；５．試劑和高純品；６．信息用化學品(包括感光材料、磁性材料等)；７．食品和飼料添加劑；８．黏合劑；９．催化劑和各種助劑；１０．化學原料藥和日用化學品；１１．功能高分子材料。精細化學品商品農藥顏料涂料試劑和高純品信息用化學品食品和飼料添加劑黏合劑催化劑和各種助劑染料化學原料藥和日用化學品功能高分子材料助劑又分為印染助劑、塑料助劑、橡膠助劑、水處理劑、纖維抽絲用油劑、有機抽提劑、高分子聚合物添加劑、表面活性劑、農藥用助劑、混凝土添加劑、機械及冶金用助劑、油品添加劑、炭黑(橡膠制品的補強劑)、吸附劑、電子用化學品、造紙用化學品及其他助劑等１９個門類。各種助劑(1)催化劑

分為煉油用、石油化工用、有機化工用、合成氨用、硫酸用、環保用和其他用途的催化劑(2)印染助劑含柔軟劑、勻染劑、分散劑、抗靜電劑、纖維用阻燃劑等(3)塑料助劑含增塑劑、穩定劑、發泡劑、阻燃劑(4)橡膠助劑含促進劑、防老劑、塑解劑、再生膠活化劑等各種助劑細分(5)水處理劑含水質穩定劑、緩蝕劑、軟水劑、殺菌滅藻劑、絮凝劑等(6)纖維抽絲用油劑滌綸長絲用，滌綸短絲用、錦綸用、晴綸用、丙綸用、玻璃絲用油劑等(7)有機抽提劑吡咯烷酮系列、脂肪烴系列、乙睛系列、糠醛系列等(8)高分子聚合物添加劑含引發劑、阻聚劑、終止劑、調節劑、活化劑等各種助劑細分(續)(9)表面活性劑除家用洗滌劑以外的陽性、陰性、中性和非離子型表面活性劑(10)皮革助劑

含合成鞣劑、涂飾劑、加脂劑、光亮劑等(11)農藥用助劑含乳化劑、增效劑等(12)油田用化學品含油田用破乳劑、鉆井防塌劑、泥漿用助劑等；各種助劑細分(續)(13)混凝土用添加劑含減水劑、防水劑、脫模劑、泡沫劑(加氣混凝土用)、嵌縫油劑;(l4)機械、冶金用助劑含防銹劑、清洗劑、電鍍用助劑、各種焊接用助劑、滲炭劑、汽車等機動車用防凍劑等；(15)油用添加劑含防水、增粘、耐高溫等各類添加劑、汽油抗震、液壓傳動、變壓器油、剎車油添加劑等，各種助劑細分(續)(16)炭黑(橡膠制品的補強劑)

分高耐磨、半補強、色素炭黑、乙炔炭黑等；(17)吸附劑稀土分于篩系列、氧化鋁系列、天然沸石系列、二氧化硅系列、活性白土系列等；(18)電子工業專用化學品含氟化物、助焊劑、石墨乳等；各種助劑細分(續)(19)紙張用添加劑含增白劑、補強劑、防水劑、填充劑等；(20)其它助劑如玻璃防霉劑、乳膠凝固劑等

上述分類主要是從原化學工業部的管轄范圍所作之規定，并未包含精細化工的全部內容，例如醫藥制劑、酶、化妝品、精細陶瓷等。

各種助劑細分(續)染料、顏料的應用性能

與外界條件的關聯圖第二節精細化學品及精細化工的特點1.2.1精細化學品的屬性生產量不大；制造技術高；應用需要專門的知識；產品的市場壽命短、更新快；附加值高。精細化工生產所用的原料同有機合成所用的原料一樣，主要以煤、石油、天然氣和農副產品為主。精細化工的特點生產流程：一般包括化學合成、制劑復配和商品化四個生產過程；產量小、品種多；技術密集；裝置多功能通用；品種系統性配套。精細化工的主要特點是：

（1）具有特定的功能和實用性特征。（2）技術密集程度高。

（3）小批量，多品種。

（4）生產流程復雜，設備投資大，對資金需求量大。（5）實用性、商品性強，市場競爭激烈，銷售利潤高，附加值高的特點。（6）產品周期短，更新換代快，多采用間歇式生產工藝。1.2.2精細化學品的特點①

品種多、批量小、多劑型②

多流程和多功能裝置③

高技術密集度、高附加值④

強商品性、強市場性1.小批量、多品種、多劑型

3.高技術密集度2.采用間歇式、多流程和多功能生產裝置一、精細化學品的生產特性各行(產)業技術和資本密集度之比較二、精細化學品的經濟特性1.投資效率高

總體而言，化學工業屬于資本型工業，資本密集度高，精細化工投資少、投資效率高，資本密集度僅為化學工業平均指數的0.3～0.5。日本:化學工業平均投資效率為87.6％，化肥工業62％，化學纖維94.3％，感光材料170.9％，醫藥工業241.4％2.附加價值高

附加價值是指在產品的產值中扣除原材料、稅金、設備和廠房的折舊費后剩余部分的價值精細化學品的經濟特性以氮肥為基數的有關行業的附加價值指數（有關行業附加價值／氮肥附加價值）以氮肥為基數的附加價值指數3.利潤率高

精細化學品是以終端產品的形成提供給用戶，以其應用價值定價，因而獲利率很高。石油化工原料1美元合成材料，增值8美元塑料，5美元合成纖維，10美元精細化學品，106美元精細化學品的經濟特性美國精細化學品獲利比較1965－1994美國精細化學品廠家獲利率比較圖市場從屬性市場排他性技術服務和商品信譽支撐性三、精細化學品的商業特性應用研究的四個任務：①進行加工技術的研究，提出最佳配方和工藝條件，開拓應用領域。②進行技術服務，指導用戶正確使用，并把使用中出現的問題反饋回來，不斷進行改進。③培訓用戶掌握加工應用技術。④編制各種應用技術資料。1.2.3精細化學品在國民經濟中的作用

目前發達國家的大型石化企業大量采用高新技術，在節能、技改、降低成本的同時．調整產品結構．向下游深度加工，向產品精細化、功能化，向綜合生產的方向發展，走高附加值的生產路線，來發展精細化工產品。其發展趨勢是化學工業內部行業結構、產品結構逐漸向高技術化、精細化、專用化方向發展。

發展精細化工產品已成為發達國家生產經營發展戰略重心。今后世界精細化工的發展速度將高于一般化工產品，精細化工率將不斷提高。七十年代發達國家精細化工率為35－40％，八十年代為45－55％，九十年代達到55－63％，預計二十一世紀初將達到60－67％。我國現在的精細化工產值率僅為41％，相當數量需要進口。

一、精細化工不僅提供了質優的半導體材料、磁性材料等，而且還提供了大量用于集成電路加工的超純化學試劑和超純電子氣體。二、精細化工對國防建設和空間技術的發展起著特別重要的作用。三、開發精細化工產品，可以降低能源消耗和節省資源。四、開發精細化工產品，可使原來的低檔產品變為高檔產品，顯著提高經濟效益，進而提高產品在國際市場上的競爭能力，并增加外匯收入，實現國民經濟的良性循環。精細化工在國民經濟中的作用發達國家精細化工率發展狀況發達國家精細化工率發展狀況2004年度世界化工50強中的精細化工企業美國《化學工程新聞》公布的最新2004年度世界化工50強排行榜，2004年美國化學公司共有13家進入50強，占總銷售收入的30.8%。歐洲21家，約占世界總量的44.6%。日本有9家，占世界總量份額14.2%，歐、美、日以外地區有7家入圍，7家公司總計銷售收入493億美元，占世界總量的10%。第三節化學品配方研究的重要性

有些化學合成產品要求被加工成各種不同的劑型；采用單一的化合物難以滿足用戶的應用要求；經過復配得到的產品具有增效、改性和擴大應用范圍的功能，往往超過單一化合物。

掌握復配技術，是使精細化工產品更具市場競爭力的極為重要