精细有机合成化学第一章绪论.ppt

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1、/88精细有机合成化学第一章绪论 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望/88本课程共计本课程共计40学时，学时，2学分学分上课时间：上课时间：7-16全周全周 （周一（周一 第第3,4节节 康康207 周四周四 第第3,4节节 康康203）2/88主要内容：主要内容：第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 精细有机合成基础精细有机合成基础 第三章第三章 磺化和硫酸化磺化和硫酸化 第四章第四章 卤化卤化第五章第五章 硝化和亚硝化硝化和亚硝化第六章第六章 还原还

2、原 第七章第七章 氧化氧化 第八章第八章 重氮化和重氮盐的反应重氮化和重氮盐的反应3/88第九章第九章 烃化烃化 第十章第十章 酰化酰化 第十一章第十一章 水解水解第十二章第十二章 缩合缩合第十三章第十三章 精细合成中官能团保护、潜官能团和极性精细合成中官能团保护、潜官能团和极性转换转换 第十四章第十四章 有机合成设计的基本知识及有关技巧有机合成设计的基本知识及有关技巧 4/88教材及参考书：教材及参考书：唐培堃唐培堃.精细有机合成化学与工艺学精细有机合成化学与工艺学.化学工业出版社化学工业出版社 2006精细有机合成与设计精细有机合成与设计张招贵编张招贵编 化学工业出版社化学工业出版社 20

3、03 精细有机合成单元反应精细有机合成单元反应 郝素娥郝素娥 强亮生编强亮生编 哈尔滨工业大学出版社哈尔滨工业大学出版社 2001药物合成反应药物合成反应闻韧编闻韧编 化学工业出版社化学工业出版社 20035/88n期末开闭卷结合考试。期末开闭卷结合考试。n成绩评定：课堂情况、作业、平时测验成绩评定：课堂情况、作业、平时测验40%，期末考试，期末考试60%。6/88 第一章绪论第一章绪论第一节第一节 精细化学品释义、分类精细化学品释义、分类7/881、精细化工及相关行业的概念、精细化工及相关行业的概念 精细化工精细化工：其概念与化工产品的分类有关，它属其概念与化工产品的分类有关，它属于一类化工

4、产品的生产过程，是指于一类化工产品的生产过程，是指“生产精细化学生产精细化学品和专用化学品的工业品和专用化学品的工业”。第第1章章 绪论绪论1、精细化工及相关行业的概念、精细化工及相关行业的概念8/88n精细化学品精细化学品（不同国家的释义）：（不同国家的释义）：n日本：具有高附加值，技术密集型，设备投资少，多日本：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。品种，小批量生产的化学品。n中国：能增进或赋予一种（类）产品以特定功能，或中国：能增进或赋予一种（类）产品以特定功能，或本身有特定功能的小批量，高纯度和高利润的化学品。本身有特定功能的小批量，高纯度和高利润的化学品。

5、精细化学品有时也称作专用精细化学品有时也称作专用(special)化学品。化学品。9/88注：注：附加值：附加值：产品的产值扣去原材料、税金、设备和厂房折旧产品的产值扣去原材料、税金、设备和厂房折旧费后剩余部分的价值。费后剩余部分的价值。指当产品从原材料开始经加工到产品的过程中实指当产品从原材料开始经加工到产品的过程中实际增加的价值，包括利润、动力消耗以及技术开际增加的价值，包括利润、动力消耗以及技术开发费用等。发费用等。附加值附加值 不等于不等于 利润利润10/88其它有机化工产品的类别其它有机化工产品的类别：基础有机原料、基本有机化学品、三大合成材料基础有机原料、基本有机化学品、三大合成材

6、料第第1章章 绪论绪论1、精细化工及相关行业的概念、精细化工及相关行业的概念11/88基础有机原料：基础有机原料：乙烯、丙烯、丁二烯、苯、（甲苯）、二甲苯、（乙炔、萘）、合成气（CO+H2）等。初始原料：初始原料：煤、石油、天然气、生物有机质（农林副产）第第1章章 绪论绪论1、精细化工及相关行业的概念、精细化工及相关行业的概念12/88基本有机化学品（有机中间体）：基本有机化学品（有机中间体）：醇、醛、酮、酸、胺类、酚类、卤代物、硝基化合物等。“它是由初始原料或基础原料经初级加工得到的大吨位产品”。三大合成材料：三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维。注意：原料与产品的划分不是绝对的。有的化学

7、品从注意：原料与产品的划分不是绝对的。有的化学品从上游看是产品从下游看则是原料。划分的界限也有所上游看是产品从下游看则是原料。划分的界限也有所不同。不同。第第1章章 绪论绪论1、精细化工及相关行业的概念、精细化工及相关行业的概念13/88产品生产过程的顺序产品生产过程的顺序：精细化工产品起始原料基础有机原料基本有机化学品三大合成材料起始原料：石油、天然气、煤、农林产品（副产品）。第第1章章 绪论绪论1、精细化工及相关行业的概念、精细化工及相关行业的概念14/88n附：附：n无差别化学品无差别化学品：具有固定熔点或沸点，能以分子：具有固定熔点或沸点，能以分子式或结构式表示其结构。式或结构式表示其

8、结构。n差别化学品差别化学品：不具备上述条件。不具备上述条件。n通用化学品通用化学品：大量生产的无差别化学品。大量生产的无差别化学品。n准通用化学品准通用化学品：较大量生产的差别化学品。：较大量生产的差别化学品。n精细化学品精细化学品：小批量生产的无差别化学品。小批量生产的无差别化学品。n专用化学品专用化学品：小量生产的差别化学品。小量生产的差别化学品。15/882、精细化学品的分类、精细化学品的分类精细化工与国民经济的各个领域，以及人们的日常生活密切相关，因此门类很多。由于精细化工发展的不平衡，根据各自精细化工的现状，有些国家分的细一些，有的国家粗一些。日本日本：1993年版化学工业统计月报

9、和工业统计表分为35个门类。中国中国：1986年3月原化学工业部精细化工产品分类暂行规定将其分为11类，近年有人将其分为18类。第第1章章 绪论绪论2、精细化学品的分类、精细化学品的分类16/88日日本本：医医药药、合合成成染染料料、农农药药、有有机机颜颜料料、稳稳定定剂剂、涂涂料料、粘粘合合剂剂、香香料料、化化妆妆品品、表表面面活活性性剂剂、肥肥皂皂与与合合成成洗洗涤涤剂、印刷油墨、剂、印刷油墨、第第1章章 绪论绪论2、精细化学品的分类、精细化学品的分类17/88增增塑塑剂剂、橡橡胶胶助助剂剂、摄摄影影感感光光材材料料、催催化化剂剂、试试剂剂、高高分分子子絮絮凝凝剂剂、石石油油添添加加剂剂、

10、食食品品添添加加剂剂、兽兽药药与与饲饲料料添添加加剂剂、纸浆与纸用化学品、塑料添加剂、纸浆与纸用化学品、塑料添加剂、第第1章章 绪论绪论2、精细化学品的分类、精细化学品的分类18/88金金属属表表面面处处理理剂剂、汽汽车车用用化化学学品品、芳芳香香除除臭臭剂剂、工工业业用用防防菌菌防防霉霉剂剂、脂脂肪肪酸酸、稀稀土土、精精细细陶陶瓷瓷、健健康康食食品品、有有机机电电子子材材料料、功功能能高高分分子子、生生物物技技术术和酶利用等。和酶利用等。第第1章章 绪论绪论2、精细化学品的分类、精细化学品的分类19/88中国：中国：（1111类）类）农药、染料、涂料（含农药、染料、涂料（含油漆和油墨）、颜料

11、、试剂和高纯物、信油漆和油墨）、颜料、试剂和高纯物、信息用化学品、息用化学品、食品和饲料添加剂食品和饲料添加剂、胶粘剂、胶粘剂、催化剂和各种助剂、化工系统生产的化学催化剂和各种助剂、化工系统生产的化学药品（原料药）和日用化学品、功能高分药品（原料药）和日用化学品、功能高分子材料。子材料。第第1章章 绪论绪论2、精细化学品的分类、精细化学品的分类20/88第二节精细化学品与精细化工的基本特点精细化学品与精细化工的基本特点精精细细化化学学品品的的基基本本特特点点：产产品品功功能能性性强强（专专用用性性）、批批量量小小、品品种种多多、利利润润率率高高、更新换代快。更新换代快。第第1章章 绪论绪论 3

12、、精细化学品与精细化工的基本特点精细化学品与精细化工的基本特点21/88 精精细细化化学学品品的的生生产产过过程程（精精细细化化工工产产品品生生产产过过程程），不不同同于于基基本本化化工工产产品品的的生生产产，它它是是由由化化学学合合成成（包包括括前前处处理理和和后后处处理理）、剂剂型型加加工工（制制剂剂）和和商商品品化化（标标准准化化）三三部部分分组组成成，在在每每一一部部分分中中又又包包含含多多种种化化学学的的、物物理理的的、生生理理的的以以及及经经济济的的要要求求。精精细细化化工工产产品品的的生生产产主主要表现出以下特点：要表现出以下特点：第第1章章 绪论绪论 3、精细化学品与精细化工的

13、基本特点精细化学品与精细化工的基本特点22/88精细化工的基本特点：（1 1）多品种、小批量多品种、小批量（2 2）综合生产流程和多功能生产装置综合生产流程和多功能生产装置 （3 3）高技术密集度高技术密集度 （4 4）大量应用复配技术大量应用复配技术 （5 5）新产品开发周期新产品开发周期长长，费用高，费用高（6 6）产品换代周期短，产品换代周期短，商品性强、市场竞争激烈商品性强、市场竞争激烈 第第1章章 绪论绪论 3、精细化学品与精细化工的基本特点精细化学品与精细化工的基本特点23/88（1）多品种、小批量多品种、小批量每种精细化工产品均具有其特定功能和专用性质，生产的针对性很强，以满足社

14、会的不同需要，因此它们不可能象基本化工产品那样大批量生产。第第1章章 绪论绪论 3、精细化学品与精细化工的基本特点精细化学品与精细化工的基本特点24/88例如，对于染染料料而言，不仅要求色谱齐全，能上染多种纤维，而且还要求能应用于塑料、金属等各种材料的着色，以及正在开发的其他许多功能性用途。为了满足这许多不同用途的需要，品种很多且新的品种不断涌现。仅据染料索引（ColorIndex）1976年第三版的统计，染料品种在5000种以上。第第1章章 绪论绪论 3、精细化学品与精细化工的基本特点精细化学品与精细化工的基本特点25/88又如原原油油破破乳乳剂剂，由于原油种类、组成的多样性和复杂性，破乳剂

15、的牌号也是多种多样，新的品种也在不断涌现。再如表表面面活活性性剂剂，由于应用对象的不同而出现了各种性能的产品，国外也已有5000多个品种投放市场。第第1章章 绪论绪论 3、精细化学品与精细化工的基本特点精细化学品与精细化工的基本特点26/88（2）综合生产流程和多功能生产装置综合生产流程和多功能生产装置 多数精细化工产品需要由基本原料出发，经过深度加多数精细化工产品需要由基本原料出发，经过深度加工才能制得，因而生产流程长（有的需要十几步）、工序工才能制得，因而生产流程长（有的需要十几步）、工序多。因产量小，故往往采用多。因产量小，故往往采用间歇生产间歇生产。第第1章章 绪论绪论 3、精细化学品

16、与精细化工的基本特点精细化学品与精细化工的基本特点27/88 虽然精细化工产品品种繁多，但是从合成角度看，虽然精细化工产品品种繁多，但是从合成角度看，其合成单元不外乎十几个。尤其是一些同系列产品，其其合成单元不外乎十几个。尤其是一些同系列产品，其合成设备有很多相似之处。近年来许多生产工厂广泛采合成设备有很多相似之处。近年来许多生产工厂广泛采用多品种综合生产流程，设计和制作用途广、功能多的用多品种综合生产流程，设计和制作用途广、功能多的生产装置，以适应精细化工产品多品种、小批量的特点。生产装置，以适应精细化工产品多品种、小批量的特点。如如膜式SO3磺化装置、喷雾式乙氧基化装置。第第1章章 绪论绪

17、论 3、精细化学品与精细化工的基本特点精细化学品与精细化工的基本特点28/88精细化工是综合性较强的技术密集型工业，不仅要考虑化学合成，还必须考虑如何使之商品化。就技技术术密密集集度度而言，化学工业是高技术密集指数工业，精细化工又是化学工业中的高技术密集指数工业。据日本分析，以机械制造业的技术密集指数为100，化学工业为248，精细化工中的医药、油脂和涂料分别为340和279。（3）高技术密集度高技术密集度第第1章章 绪论绪论 3、精细化学品与精细化工的基本特点精细化学品与精细化工的基本特点29/88n技术密集性主要表现在四个方面：技术综合性强，研发费用高且成功率低，生产过程复杂，应用高新技术

18、多。n技术综合性强，要求多门学科知识相互配合，并综合运用。涉及到的学科：化学、物理、生理、技术、经济等多方面技术的综合运用。30/88研发费用高如开发一种新药一般要510年，约耗资2000万美元。据统计，医药的研究开发投资高达年销售额的14%，一般精细化工产品的研究开发投资也要占到年销售额的6%7%31/88n技术密集还表现在生产过程中的工艺流程长，单元反应多，原料复杂，中间过程控制要求严等各个方面。例如感光材料中的成色基，合成反应单元多达十几步，总收率有时会低于20%。n在制药工业中，除采用合成原料外，有时还要采用天然原料，或用生化方法得到半人工合成中间体。在分离操作中，会用到异构体甚至是旋

19、光异构体的分离。在过程控制和原料、产品纯化中常常使用现代分析仪器，如气相色谱（GC）、高效液相色谱（HPLC）、红外（IR）、核磁共振（NMR）等。32/88n再就是工艺技术含量高。n例如薄膜反应和分离、喷雾反应和分离、膜反应、螺旋反应、固相反应和混合、气-固-液反应设备以及高效分离技术等。n新技术包括生物工程技术，各种新型高活性、高选择性催化剂，超微粒化技术，激光技术，微波技术，超声技术和膜分离技术等在新领域精细化工中越来越应用广泛。33/88n技术密集还表现在信息密集、信息快。产品要根据应用对象而设计，根据需要不断推陈出新。另一方面，大量基础研究工作所产生的新化学品也不断地需要寻找新的用途

20、。为此有的大化学公司已经开始采用新型计算机信息处理技术对国际化学界研制的各种新化合物进行储存、分类以及功能检索，以达到快速设计和筛选的要求。n上述技术密集这一特点反映在精细化工产品的生产中是技术保密性强、专利垄断性强。这几乎是各精细化工公司共同的特点。他们通过自己拥有的技术开发部得到的技术进行生产，并以此为手段在国内及国际市场上进行激烈竞争。这正是我国精细化工最薄弱的环节。34/88（精细化工产品的作用往往是）多种化学组分的综合效应：为了满足各种专门用途的需要，单一组分往往无法满足其要求，必须进行多组分复配（即通常讲的配方）。（4）大量应用复配技术大量应用复配技术 第第1章章 绪论绪论 3、精

21、细化学品与精细化工的基本特点精细化学品与精细化工的基本特点35/88需要加工助剂和复合多功能添加剂：有些产品要求加工成多种剂型（粉剂、粒剂、可湿剂、乳剂、液剂等），因此需要加入加工助剂；有些产品需要多种功能，因此必须加入多种试剂复配。例如，在合纤纺丝用油剂中，除润滑油以外，还必须加入表面活性剂、抗静电剂等多种其他助剂，而且还要根据高速纺和低速纺等不同的应用要求，采取不同的配方。其他如表面活性剂、油田助剂等情况也类似。第第1章章 绪论绪论 3、精细化学品与精细化工的基本特点精细化学品与精细化工的基本特点36/88增效、改性的需要：采用复配技术所推出的商品，具有增效、改性和扩大应用范围等功能，其性

22、能往往超过组成单一的产品（即所谓协同效应）。因此，掌握复配技术是使精细化工产品具备市场竞争能力的一个极为重要的方面，但这也是我国目前精细化工发展上的一个薄弱环节。第第1章章 绪论绪论 3、精细化学品与精细化工的基本特点精细化学品与精细化工的基本特点37/88 精精细细化化工工属属高高技技术术密密集集型型行行业业，因因此此研研究究开开发发投投资资高高、成成功功率率低低、时时间间长长。据据报报道道，美美国国和和前前西西德德的的医医药药和和农农药药新新品品种种的的开开发发成成功功率率为为万万分分之之一一，日日本本为为一一万万分分之之一一至至三三万万分分之之一一。合合纤纤染染料料新新品品种种的的开开发

23、发，成成功功率率为为六六千千至至八八千千分分之之一一。随随着着对对药药效效、生生物物体体安安全全性性的的要要求求越越来来越越严严，开开发发时时间间越越来来越越长长，费费用用越越来来越越高高。如如美美国国，1964年年，一一个个新新农农药药的的开开发发时时间间只只需需三三年，年，270万美元；万美元；1975年需年需8年，年，1300万美元。万美元。由于精细化工产品技术开发成功率低、时间长、费用大，由于精细化工产品技术开发成功率低、时间长、费用大，不言而喻，其结果必然导致技术垄断性强、销售利润率高。不言而喻，其结果必然导致技术垄断性强、销售利润率高。（5）新产品开发周期长，费用高新产品开发周期长

24、，费用高 第第1章章 绪论绪论 3、精细化学品与精细化工的基本特点精细化学品与精细化工的基本特点38/88 精精细细化化学学品品商商品品繁繁多多，商商品品性性很很强强，用用户户对对商商品品的的选选择择性性很很高高，市市场场竞竞争争非非常常激激烈烈，因因而而应应用用技技术术和和技技术术服服务务是是组组织织精精细细化化工工生生产产的的两两个个重重要要环环节节。国国外外所所有有精精细细化化工工企企业业极极其其重重视视技技术术开开发发和和应应用用技技术术、技技术术服服务务这这些些环环节节间间的的协协调调，反反映映在在人人员员配配备备比比例例上上，技技术术开开发发、生生产产经经营营（不不包包括括工工人人

25、）和产品销售（包括技术服务）大体为和产品销售（包括技术服务）大体为2：1：3。（6）商品性强、市场竞争激烈商品性强、市场竞争激烈 第第1章章 绪论绪论 3、精细化学品与精细化工的基本特点精细化学品与精细化工的基本特点39/88 国外精细化工的研究开发费用：各种技术费用占销售国外精细化工的研究开发费用：各种技术费用占销售额额810%，其中研究开发费，其中研究开发费3040%，应用开发费，应用开发费1520%，市场开发及技术服务费，市场开发及技术服务费3040%，工程技术服务费，工程技术服务费1020%。可见市场开发及技术服务占了很大比例。可见市场开发及技术服务占了很大比例。第第1章章 绪论绪论

26、3、精细化学品与精细化工的基本特点精细化学品与精细化工的基本特点40/88此外，为了满足市场竞争和需求，需要经常更换和更新品种。精细化工产品的发展一般都要经过萌芽期、成长萌芽期、成长期、饱和期、衰退期期、饱和期、衰退期四个阶段，在衰退期逐渐被新产品所取代。因此，国际上精细化工发展的总趋势就是不断开发新品种、新剂型、新配方和提高开发新品种的创新能力。第第1章章 绪论绪论 3、精细化学品与精细化工的基本特点精细化学品与精细化工的基本特点41/88 精精细细化化工工是是随随着着有有机机化化工工的的发发展展而而发发展展起起来来的的一一门门新新型型工工业业。而而有有机机化化工工的的发发展展与与原原料料来

27、来源源有有着着密密切切的的关关系系。有有机机化化工工的的原原料料非非常常广广泛泛，主主要要包包括括有有机机可可燃燃矿矿产产资资源源和和天天然然生生物物有有机机质质，即即煤煤、石石油油、天天然然气气及及农农林林产产品品以以及及副副产产品品等等均可作为有机化工生产的起始原料。均可作为有机化工生产的起始原料。第三节精细有机合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况第第1章章 绪论绪论 6、精细有机合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况42/88 从从有有机机化化学学工工业业诞诞生生直直至至发发展展到到今今天天，大大致致经经过过了了100100多多年年的的历历史

28、史。100100多多年年来来，有有机机化化工工经经过过了了两两次次大大的的转转变变，即即由由农农林林副副产产品品（生生物物有有机机质质）向向煤煤化化工工的的转转变变和和由由煤煤化化工工向向石石油油化化工工的的转转变变。目目前前，石石油油化化工工已已占占据据有有机机化化工的主导地位。工的主导地位。第第1章章 绪论绪论 6、精细有机合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况43/88 1 1、有机化工原料发展的三个阶段和两次转换、有机化工原料发展的三个阶段和两次转换三个阶段：（1）农林化工阶段（2）煤化工的兴起与发展阶段（3）石油化工的诞生与发展阶段两次转换：（1）农林化工向煤化

29、工的转换（2）煤化工向石油化工的转换第第1章章 绪论绪论 6、精细有机合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况44/88（1）农林化工阶段：这一阶段主要是以农林副产品如动物、植物、粮食及其副产物为原料生产有机化工产品。如木材干馏制甲醇（木精）、粮食发酵制酒精、油脂制肥皂与甘油等。但此种来源的有机化工产品品种有限。此外由于农林副产品特别是粮食、油脂等主要供人们食用，作为有机化工的原料其数量有限，发展规模受到限制。因此大部分产品已由煤和石油原料所取代。但也有一些品种延续至今，这多是由于这类品种或被食用，或有综合利用价值。如食用酒精、甘油、糠醛、柠檬酸等。有机化工原料发展的三个阶

30、段有机化工原料发展的三个阶段第第1章章 绪论绪论 6、精细有机合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况45/88（2）煤化工的兴起与发展阶段煤化工主要包括三个方面：煤焦油、乙炔及合成气化工。十九世纪后半叶，钢铁工业的大发展促进了煤炭炼焦业的兴起与发展。炼焦过程副产大量煤焦油。从煤焦油中提取的芳烃、含氮、含氧及含硫有机物可制造出多种有机化学品如药物、染料等。因此，与煤焦油有关的化学工业非常活跃。煤焦油工业的发展奠定了有机化学工业的基础，对有机化学工业的发展起了极大地促进作用。第第1章章 绪论绪论 6、精细有机合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况46/8

31、8 1892年、加拿大人ThomasLovelWillson发明了用焦炭和石灰石熔炼出电石。由电石可方便地得到乙炔。随着对乙炔化学利用的开发，由乙炔可以合成出许多种有机化学品，如乙醛、丙酮、醋酐、乙醇、正丁醇等，从而使电石工业迅速发展起来。此后，由于高分子材料的发展，使乙炔制丁二烯、氯乙烯、丙烯睛、丁二醇、丙烯酸等的生产技术和生产规模，达到了一个新水平。由此乙炔被称为“有机合成工业之母”。第第1章章 绪论绪论 6、精细有机合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况47/88煤炭气化可以制取合成气。1880年开始的煤炭气化最初只是作为燃料（城市煤气）。1913年德国开始合成氨，

32、2030年代开始合成甲醇，之后各国开发出了大量有机化学品。合成气是不同比例的一氧化碳和氢气的混合气。与以合成气为原料有关的化学合成称为“一碳化学”。石油危机以来，“一碳化学”研究领域异常活跃。有机化工原料发展的三个阶段（有机化工原料发展的三个阶段（2 2）第第1章章 绪论绪论 6、精细有机合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况48/88二十世纪六十年代以前，以煤为原料，通过电石乙炔、煤焦油和合成气制取有机化工产品，是有机化学工业的主体。欧洲有一套完整的煤化工体系，尤其是德国。二次大战前，德国的发迹，煤化工是起了很重要的作用。象当今世界最著名的几大化工公司中就有三家靠煤化工

33、起家的德国公司（Hoechst、Bayer、和BASF）。第第1章章 绪论绪论 6、精细有机合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况49/88（3）石油化工的诞生与发展阶段石油化工的发展经历了两个阶段，即炼厂气的综合利用阶段和石油化工独立发展阶段。20世纪二十年代，美国的炼油工业发展迅速。以炼油副产炼厂气中的丙烯为原料，成功地合成出了异丙醇（1920年），这是第一个石油化学品，标志着石油化工的诞生。异丙醇主要用于脱氢制丙酮。丙酮是飞机喷漆使用的重要溶剂。这是炼厂气的综合利用阶段有机化工原料发展的三个阶段（有机化工原料发展的三个阶段（3 3）第第1章章 绪论绪论 6、精细有机

34、合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况50/88 1925年年、美美国国联联合合碳碳化化物物公公司司开开始始进进行行乙乙烷烷、丙丙烷烷高高温温裂裂解解制制造造乙乙烯烯、丙丙烯烯的的工工业业生生产产，为为石石油油化化工工独独立立发发展展奠奠定定了了基基础础。标标志志着着石石油油化化工工进进入入了了独独立立发发展展阶阶段段。石石油油裂裂解解制制乙乙烯烯以以及及一一系系列列以以乙乙烯烯为为原原料料的的有有机机合合成成工工艺艺的的开开发发成成功功，极极大大地地促促进进了了石石油油化化工工的的发发展展，因因为为以以乙乙烯烯、丙丙烯烯等等为为原原料料可可以以很很方方便便地地合合成成出

35、出从从低低分分子子到到高高分分子子的的大大量量化化工工产产品品。而而乙烯、丙烯可以很方便地以石油为原料通过裂解工艺得到。乙烯、丙烯可以很方便地以石油为原料通过裂解工艺得到。有机化工原料发展的三个阶段（有机化工原料发展的三个阶段（3 3）第第1章章 绪论绪论 6、精细有机合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况51/882 2、有机化工原料现状与发展趋势、有机化工原料现状与发展趋势目目前前，在在发发达达国国家家，石石油油化化工工占占有有机机化化工工主主体体90%以以上上。大大宗宗产产品品的的主主要要品品种种、数数量量、质质量量及及单单线线装装置置生生产产能能力力等等，已已近近

36、成成熟熟。发发展展方方向向主主要要在在改改进进工工艺艺、节节能能降降耗耗、开开发发高高效效装装备备和和新新型型催催化化剂剂、减减少少污污染染及及深深度度综综合合利利用用等等方方面面。但但在在发发展展中中国国家家，仍仍在在大大力力发发展展石石油油化化工工。发发展展状状况况与与各各国国资资源源情情况况及及技技术术经经济济条条件件有有关关。因因此此可可以以说说，石石油化工已经非常成熟了。油化工已经非常成熟了。但作为石油化工原料的石油，其资源状况怎样呢？但作为石油化工原料的石油，其资源状况怎样呢？第第1章章 绪论绪论 6、精细有机合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况52/88

37、根根据据1999年年1月月统统计计资资料料，世世界界石石油油探探明明储储量量为为14112875.2万万吨吨，同同年年（98年年）产产量量为为331511.5万万吨吨，储储采采比比为为42.57年年。同同年年中中国国石石油油探探明明储储量量327360.0万万吨吨，同同年年产产量量15978.0万万吨吨，储储采采比比为为20.49年年。2001年年1月月统统计计，世世界界石石油油探探明明储储量量为为1,028,457,585千千桶桶，2000年年产产量量为为24490149.5千千桶桶，储储采采比比为为42年年。同同年年中中国国石石油油探探明明储储量量24,000,000千千桶桶，同同年年产产

38、量量1188075千千桶桶，储储采采比比为为20.2年年。可见，石油虽是优质有机化工起始原料，但已近枯竭。可见，石油虽是优质有机化工起始原料，但已近枯竭。第第1章章 绪论绪论 6、精细有机合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况53/88n从煤炭资源看，从煤炭资源看，95年我国剩余探明储量年我国剩余探明储量6044亿吨亿吨，同年产，同年产量量12.92亿吨，储采比亿吨，储采比468年。中国煤炭资源量占世界年。中国煤炭资源量占世界11.6%（世界剩余探明储量储采比为（世界剩余探明储量储采比为200年），中国煤炭预测资源年），中国煤炭预测资源量为量为45521亿吨。亿吨。n 因

39、此，因此，20世纪世纪70年代以来，煤化工研究领域很活跃，主年代以来，煤化工研究领域很活跃，主要集中在煤气化制合成气，再由合成气合成有机化工产品、要集中在煤气化制合成气，再由合成气合成有机化工产品、液体燃料及高分子材料。因此一个以煤气化为龙头的液体燃料及高分子材料。因此一个以煤气化为龙头的“一碳一碳化学化学”新兴领域迅速发展，是煤化工的一个新阶段。此外，新兴领域迅速发展，是煤化工的一个新阶段。此外，煤炭液化方面的研究也很活跃。（煤炭液化方面的研究也很活跃。（1桶桶0.136吨吨）第第1章章 绪论绪论 6、精细有机合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况54/88（1）石油深

40、度加工趋势）石油深度加工趋势：n 进入进入20世纪世纪80年代以来，发达国家石油化学工业处于年代以来，发达国家石油化学工业处于停滞状态。因此石油深度加工与化学工业精细化已成为发达停滞状态。因此石油深度加工与化学工业精细化已成为发达国家化工科技与生产发展的重点，其发展速度已远远超过重国家化工科技与生产发展的重点，其发展速度已远远超过重化工。这是因为随着科技发展与人民生活水平的提高，人们化工。这是因为随着科技发展与人民生活水平的提高，人们对精细化学品的质量要求越来越高，品种要求越来越多，数对精细化学品的质量要求越来越高，品种要求越来越多，数量要求越来越大。更重要的是精细化工产品是量要求越来越大。更

41、重要的是精细化工产品是高附加值产品高附加值产品。3 石油化工门类与石油深度加工趋势石油化工门类与石油深度加工趋势第第1章章 绪论绪论 6、精细有机合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况55/88（2）石油化工门类及经济效益分析：）石油化工门类及经济效益分析：n石油化工门类（按加工深度）:na.一次加工：即炼油。主要目的是生产各类油品和石化原料。nb.二次加工：即蒸汽裂解和芳烃生产，生产乙烯、丙烯、丁二烯、苯，甲苯，二甲苯等。nc.三次加工：三大合成与基本有机原料的生产。如塑料厂，橡胶厂等。nd.四次加工：材料工业（如薄膜、管子、装饰材料、建材、无纺布、人造革、发泡材料等）

42、与精细化学品。第第1章章 绪论绪论 6、精细有机合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况56/88n一次一次三次三次：特点是规模大、投资高、效益低，尤其是零道特点是规模大、投资高、效益低，尤其是零道加工。加工。n四次四次：特点是技术密集、劳动密集、规模小、投资低、产特点是技术密集、劳动密集、规模小、投资低、产品附加值高、效益高。也就是说，加工深度越深，产品附加品附加值高、效益高。也就是说，加工深度越深，产品附加值越高。从增值比看，零道加工只有零点几，而精细化学品值越高。从增值比看，零道加工只有零点几，而精细化学品可达上百甚至上千。可达上百甚至上千。第第1章章 绪论绪论 6、

43、精细有机合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况57/88n 据报导，投入石油化工原料据报导，投入石油化工原料50亿美元，产出脂肪烃、芳烃亿美元，产出脂肪烃、芳烃等初级化学品仅为等初级化学品仅为100亿美元；二次加工成烯烃、乙二醇、亿美元；二次加工成烯烃、乙二醇、对苯二甲酸和苯胺等有机中间体，则可产出对苯二甲酸和苯胺等有机中间体，则可产出200亿美元；若亿美元；若再进一步加工成塑料、纤维和橡胶等三大合成材料，其产出再进一步加工成塑料、纤维和橡胶等三大合成材料，其产出将上升到将上升到400亿美元；最后制成农药配剂、医药品、纺织品、亿美元；最后制成农药配剂、医药品、纺织品、印刷

44、品以及汽车材料等精细化工产品，其总产出可达印刷品以及汽车材料等精细化工产品，其总产出可达5300亿亿美元，高出初级制品美元，高出初级制品53倍倍，为投入的，为投入的100多倍。可见，初级多倍。可见，初级石化产品是随着加工深度的不断延伸而更大的提高附加值。石化产品是随着加工深度的不断延伸而更大的提高附加值。第第1章章 绪论绪论 6、精细有机合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况58/88石石油油化化学学工工业业于于50、60年年代代从从美美国国迅迅速速扩扩展展到到欧欧洲洲、日日本本，60年年代代后后逐逐渐渐扩扩展展到到世世界界各各国国。因因而而乙乙烯烯产产量量也也就就成成了

45、了一一个个国国家家有有机机化化工工发发展展水水平平的的标标志志。乙乙烯烯装装置置的的规规模模也也就就越越来来越越大大，由由四四十十年年代代的的1万万吨吨/年年，五五十十年年代代5万万吨吨/年年到到六六、七七十十年年代代发发展展到到45万万吨吨/年年的的较较稳稳定定规规模模。这这样样以以来来，许许多多过过去去以以煤煤为为原原料料的的有有机机化化学学品品，大大多多由由石石油油、天天然然气气所所取取代代。目目前前发发达达国国家家以以石石油油、天天然然气气为为原原料料生生产产的的有机化工产品已占总量的有机化工产品已占总量的93%以上。以上。第第1章章 绪论绪论 6、精细有机合成的原料来源及其发展概况精

46、细有机合成的原料来源及其发展概况59/88起始原料为煤、石油与天然气、农林副产品等从起始原料可得到的基础有机原料：（1）石油气态烃：天然气和炼厂气。气态烷烃系列：C10C40，是重要的有机合成原料。乙烯系列:乙烯是最重要的有机合成原料。它生产成本低、纯度高、易于加工利用。丙烯系列:丙烯的重要性仅次于乙烯。C4馏分系列：丁烯和丁二烯。主要来自裂解副产和催化裂化副产。4 有机合成的主要原料介绍有机合成的主要原料介绍第第1章章 绪论绪论 6、精细有机合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况60/88（2）液体石油馏分：石脑油、常压柴油(AGO)、减压柴油(VGO)(裂解原料)、石

47、蜡、芳烃（3）煤加工产物：煤焦油、电石乙炔、合成气乙炔系列:具三键结构，性活泼。易化学反应，可衍生出上千中有机化学品，曾被称为“有机合成工业之母”合成气（COH2）系列:世界各国竞相研究以CO为基础的合成反应，并冠以“C1化学”、“CO化学”、“合成气化学”或“甲醇化学”等名称。第第1章章 绪论绪论 6、精细有机合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况61/88（4）农林副产物：糠醛、油脂（制肥皂、高级脂肪酸、高级脂肪醇）第第1章章 绪论绪论 6、精细有机合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况n糠醛的用途：目前，已经用糠醛合成了几百种药物、香料和糠醛的

48、用途：目前，已经用糠醛合成了几百种药物、香料和有机合成原料，并且形成了以糠醛为原料的呋喃化学工业体有机合成原料，并且形成了以糠醛为原料的呋喃化学工业体系。糠醛深加工产品的开发一定会带来可观的经济效益和社系。糠醛深加工产品的开发一定会带来可观的经济效益和社会效益。会效益。62/88n 许多农作物的茎、皮、糖壳都含有多缩戊糖，因此都许多农作物的茎、皮、糖壳都含有多缩戊糖，因此都能用作制造糠醛的原料，我国生产糠醛的原料极为丰富，主能用作制造糠醛的原料，我国生产糠醛的原料极为丰富，主要有玉米蕊、棉子壳和甘蔗渣等。我国玉米栽培面积和产量要有玉米蕊、棉子壳和甘蔗渣等。我国玉米栽培面积和产量均居世界第二，估

49、计每年玉米蕊的产量约为均居世界第二，估计每年玉米蕊的产量约为1000万万t，若收，若收集集1/10玉米蕊，便可加工成玉米蕊，便可加工成10万万t糠醛。糠醛。第第1章章 绪论绪论 6、精细有机合成的原料来源及其发展概况精细有机合成的原料来源及其发展概况63/88第四节第四节 精细化工发展状况、趋势精细化工发展状况、趋势 国外精细化工的发展趋势国外精细化工的发展趋势正正向向新新产产品品、多多品品种种和和系系列列化化方方向向发发展展，产产品品更更新新速速度度快是它的主要特征快是它的主要特征，所有精细化工产品的旺盛期都很短；正正向向超超高高功功能能和和极极限限环环境境技技术术发发展展、部部分分精精细细

50、化化工工行行业业向生物工程转移向生物工程转移。第第1章章 绪论绪论 4、精细化工发展概况、精细化工发展概况64/88化学工业精细化率化学工业精细化率 精精细细化化工工虽虽然然伴伴随随着着人人类类生生活活和和生生产产活活动动早早已已出出现现，但但直直到到20世世纪纪60年年代代才才由由日日本本首首先先把把精精细细化化工工明明确确地地列列为为化化学学工工业业的的一一个个产产业业部部门门，到到八八十十年年代代初初建建立立了了精精细细化化学学品产业协会。品产业协会。化工产品的精细化率可用下式表示：化工产品的精细化率可用下式表示：精精细细化化率率反反应应了了一一个个国国家家化化工工生生产产水水平平及及化