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簡述精細(xì)化工的當(dāng)前形勢和發(fā)展趨勢

作者:訪客發(fā)布時間:2021-07-07分類:無機(jī)化工瀏覽:134


導(dǎo)讀:是生產(chǎn)精細(xì)化學(xué)品工業(yè)的通稱,簡稱“精細(xì)化工”??蓺w納為:醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成染料、有機(jī)顏料、涂料、香料與香精、化妝品與盥洗衛(wèi)生品、肥皂與合成洗滌劑、表面活性劑、印刷油墨及其助劑、粘接劑...

是生產(chǎn)精細(xì)化學(xué)品工業(yè)的通稱,簡稱“精細(xì)化工”。可歸納為:醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成染料、有機(jī)顏料、涂料、香料與香精、化妝品與盥洗衛(wèi)生品、肥皂與合成洗滌劑、表面活性劑、印刷油墨及其助劑、粘接劑、感光材料、磁性材料、催化劑、試劑、水處理劑與高分子絮凝劑、造紙助劑、皮革助劑、合成材料助劑、紡織印染劑及整理劑、食品添加劑、飼料添加劑、動物用藥、油田化學(xué)品、石油添加劑及煉制助劑、水泥添加劑、礦物浮選劑、鑄造用化學(xué)品、金屬表面處理劑、合成潤滑油與潤滑油添加劑、汽車用化學(xué)品、芳香除臭劑、工業(yè)防菌防霉劑、電子化學(xué)品及材料、功能性高分子材料、生物化工制品等40多個行業(yè)和門類。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,精細(xì)化學(xué)品的開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩嚅_拓,新的門類將不斷增加。
隨著世界和我國高新技術(shù)的發(fā)展,不少高新技術(shù)如納米技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代生物技術(shù)、現(xiàn)代分離技術(shù)、綠色化學(xué)等,將和精細(xì)化工相融合,精細(xì)化工為高新技術(shù)服務(wù),高新技術(shù)又進(jìn)一步改造精細(xì)化工,使精細(xì)化工產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬,產(chǎn)品進(jìn)一步高檔化、精細(xì)化、復(fù)合化、功能化,往高新精細(xì)化工方向發(fā)展。所以各種高新技術(shù)的良性互動,是精細(xì)化工面臨的良好機(jī)遇之四。
面對這樣四個良好機(jī)遇,難怪我國的專家學(xué)者和有識之士,一致認(rèn)為精細(xì)化工在中國絕對是朝陽產(chǎn)業(yè),前途無量。
行業(yè)的進(jìn)步,企業(yè)的發(fā)展,需要優(yōu)秀的專業(yè)人才作支撐。這就給我們的學(xué)生提供了施展才華的場所。事實上我們精細(xì)化工專業(yè)的畢業(yè)生每年的一次就業(yè)率高達(dá)95%以上。許多省內(nèi)外精細(xì)化工企業(yè)到我們學(xué)校要求介紹或招聘精細(xì)化工畢業(yè)生。由于社會上精細(xì)化工企業(yè)極多,精細(xì)化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益普遍較好,精細(xì)化工產(chǎn)品出口和國內(nèi)市場潛力巨大,精細(xì)化工產(chǎn)品開發(fā)前景廣闊,所以精細(xì)化工專業(yè)畢業(yè)生的社會容量很大。在可預(yù)見的未來,基本上沒有就業(yè)問題。
[編輯本段]精細(xì)化工發(fā)展方向
按照經(jīng)濟(jì)發(fā)展和合作組織(OECD)的規(guī)定,根據(jù)技術(shù)密集度的情況,汽車、機(jī)械、有色冶金、化工屬于中技術(shù)產(chǎn)業(yè)。高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)是按其研究開發(fā)含量高而確定的特定領(lǐng)域,航天航空,信息產(chǎn)業(yè)、制藥等。作為化學(xué)工業(yè)分支的精細(xì)化工大體也屬于中技術(shù)范疇,但作為精細(xì)化學(xué)品的高性能化工新材料、制藥、生物化工等已確定屬于高新技術(shù)范疇。21世紀(jì)是知識經(jīng)濟(jì)時代,一場以生物工程、信息科學(xué)和新材料科學(xué)為主的三大前沿科學(xué)的新技術(shù)革命必將對化學(xué)工業(yè)產(chǎn)生重大的影響。像精細(xì)化工這樣的傳統(tǒng)工業(yè)的發(fā)展趨勢必定是越來越加重技術(shù)知識的密集程度,并與高新技術(shù)相輔相成。
1. 納米技術(shù)與精細(xì)化工的結(jié)合
所謂納米技術(shù),是指研究由尺寸在0.1~100 nm之間的物質(zhì)組成的體系的運(yùn)動規(guī)律和相互作用,以及可能的實際應(yīng)用中技術(shù)問題的科學(xué)技術(shù)。納米技術(shù)是21世紀(jì)科技產(chǎn)業(yè)革命的重要內(nèi)容之一,它是與物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、材料科學(xué)和電子學(xué)等學(xué)科高度交叉的綜合性學(xué)科,包括以觀測、分析和研究為主線的基礎(chǔ)科學(xué),和以納米工程與加工學(xué)為主線的技術(shù)科學(xué)。不容否認(rèn)納米科學(xué)與技術(shù)是一個融科學(xué)前沿和高科技于一體的完整體系。納米技術(shù)主要包括納米電子、納米機(jī)械和納米材料等技術(shù)領(lǐng)域。正如20世紀(jì)的微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)那樣,納米技術(shù)將是21世紀(jì)的嶄新技術(shù)之一。對它的研究與應(yīng)用必將再次帶來一場技術(shù)革命。
由于納米材料具有量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等特性,使納米微粒的熱磁、光、敏感特性、表面穩(wěn)定性,擴(kuò)散和燒結(jié)性能,以及力學(xué)性能明顯優(yōu)于普通微粒,所以在精細(xì)化工上納米材料有著極其廣泛的應(yīng)用。具體表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)納米聚合物 用于制造高強(qiáng)度重量比的泡沫材料、透明絕緣材料,激光摻雜的透明泡沫材料、高強(qiáng)纖維、高表面吸附劑、離子交換樹脂、過濾器、凝膠和多孔電極等。
(2)納米日用化工 納米日用化工和化妝品、納米色素、納米感光膠片、納米精細(xì)化工材料等將把我們帶到五彩繽紛的世界。最近美國柯達(dá)公司研究部成功地研究了一種即具有顏料又具有分子染料功能的新型納米粉體,預(yù)計將給彩色影像帶來革命性的變革。
(3)粘合劑和密封膠 國外已將納米材料納米SiO2作為添加劑加入到粘合劑和密封膠中,使粘合劑的粘結(jié)效果和密封膠的密封性都大大提高。其作用機(jī)理是在納米SiO2的表面包覆一層有機(jī)材料,使之具有親水性,將它添加到密封膠中很快形成一種硅石結(jié)構(gòu),即納米SiO2形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),限制膠體流動,固體化速度加快,提高粘接效果,由于顆粒尺寸小,更增加了膠的密封性。小木蟲學(xué)術(shù)博客M oe {%|*LW
(4)涂料 在各類涂料中添加納米SiO2可使其抗老化性能、光潔度及強(qiáng)度成倍地提高,涂料的質(zhì)量和檔次自然升級。因納米SiO2是一種抗紫外線輻射材料(即抗老化),加之其極微小顆粒的比表面積大,能在涂料干燥時很快形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),同時增加涂料的強(qiáng)度和光潔度。小木蟲學(xué)術(shù)博客1N&Y/Pi[V.A
(5)高效助燃劑 將納米鎳粉添加到火箭的固體燃料推進(jìn)劑中可大幅度提高燃料的燃燒熱、燃燒效率,改善燃燒的穩(wěn)定性。納米炸藥將使炸藥威力提高千百倍;
(6)貯氫材料 FeTi和Mg2Ni是貯氫材料的重要候選合金,吸氫很慢,必須活化處理, 即多次進(jìn)行吸氫—脫氫過程。Zaluski等用球磨Mg和Ni粉末直接形成Mg2Ni,晶粒平均尺寸為 20~30 nm,吸氫性能比普通多晶材料好得多。普通多晶 Mg2Ni 的吸氫只能在高溫下進(jìn)行(當(dāng)PH2≤20Pa,則T≥250°C),低溫吸氫則需要長時間和高的氫壓力;納米晶 Mg2Ni在 200°C以下即可吸氫,毋須活化處理。 300°C第一次氫化循環(huán)后,含氫可達(dá)~3.4 %。在后續(xù)的循環(huán)過程中,吸氫比普通多晶材料快4倍。納米晶FeTi的吸氫活化性能明顯優(yōu)于普通多晶材料。普通多晶FeTi的活化過程是:在真空中加熱到400~450℃,隨后在約7Pa的H2中退火、冷卻至室溫再暴露于壓力較高(35~65Pa)的氫中,激活過程需重復(fù)幾次。而球磨形成的納米晶FeTi只需在400℃真空中退火0.5 h,便足以完成全部的氫吸收循環(huán)。納米晶FeTi合金由納米晶粒和高度無序的晶界區(qū)域(約占材料的20%~30%)構(gòu)成。
(7)催化劑 在催化劑材料中,反應(yīng)的活性位置可以是表面上的團(tuán)簇原子,或是表面上吸附的另一種物質(zhì)。這些位置與表面結(jié)構(gòu)、晶格缺陷和晶體的邊角密切相關(guān)。由于納米晶材料可以提供大量催化活性位置,因此很適宜作催化材料。事實上,早在術(shù)語"納米材料"出現(xiàn)前幾十年,已經(jīng)出現(xiàn)許多納米結(jié)構(gòu)的催化材料,典型的如 Rh/Al2O3、 Pt/C之類金屬納米顆粒負(fù)載在惰性物質(zhì)上的催化劑,已在石油化工、精細(xì)化工、汽車尾氣許多場合應(yīng)用。在化學(xué)工業(yè)中,將納米微粒用做催化劑,是納米材料大顯身手的又一方面。如超細(xì)硼粉、高鉻酸銨粉可以作為炸藥的有效催化劑;超細(xì)的鉑粉、碳化鎢粉是高效的氫化催化劑;超細(xì)銀粉可以為乙烯氧化的催化劑;銅及其合金納米粉體用作催化劑,效率高、選擇性強(qiáng),可用于二氧化碳和氫合成甲醇等反應(yīng)過程中的催化劑;納米鎳粉具有極強(qiáng)的催化效果,可用于有機(jī)物氫化反應(yīng)、汽車尾氣處理等。
平進(jìn)等人用膠體法制備了聚乙烯砒咯烷酮負(fù)載的Pd膠體超微粒子(平均粒徑為1.8 nm),用于催化以下反應(yīng):
發(fā)現(xiàn)其活性比一般的Pd催化劑高2~3倍,選擇性幾乎為100 %。
兩種以上的鋨金屬超微粒子或合金作催化劑也可獲得較高的催化活性和選擇性。例如用于催化環(huán)戊二烯常壓液相加氫過程的化學(xué)還原法制備的非晶態(tài)Ni-B納米催化劑,和催化乙烯加氫的Co-Mn/SiO2納米合金催化劑都具有良好的催化性能。用Ni、Co、Fe等金屬納米粒子與TiO2-γ-Al2O3混合、成型、焙燒,用于汽車尾氣的凈化,起活性與三元Pt族催化劑相似,600 ℃工作100 小時活性不下降。
精細(xì)化工工業(yè)發(fā)展的不足與建議
中國精細(xì)化工工業(yè)在發(fā)展的同時,一些問題也日益顯露出來。特別是科研開發(fā)體制改革進(jìn)展緩慢,重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重,低檔產(chǎn)品居多,精細(xì)化率低,附加值不高,企業(yè)規(guī)模小,集中度低,資源配置效率不高等嚴(yán)重等制約了行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展和品質(zhì)的提高。
因此,中國精細(xì)化工企業(yè)必須抓住新的發(fā)展形勢,加大科技創(chuàng)新,開展技術(shù)前瞻研究,建立和完善技術(shù)創(chuàng)新體系和機(jī)制,完善配套措施,提高整體效益和競爭力,為企業(yè)創(chuàng)造公平競爭的外部環(huán)境,淘汰、削減或限制落后的產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝,只有這樣才能在新形勢下立于不敗之地。
精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)門類眾多,牽涉面廣,受到產(chǎn)業(yè)政策影響很大,從結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)進(jìn)步的角度看,集約化經(jīng)營是未來中國精細(xì)化工發(fā)展的方向。中國很多地方建立了化工園區(qū),并給予相應(yīng)優(yōu)惠政策,而其中很多化工園區(qū)都突出了精細(xì)化工特色。這樣的格局有利于精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)的上下游銜接和搭配,將極大促進(jìn)精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

標(biāo)簽:簡述精細(xì)化工形勢


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