中国精细化工的现状和发展前景展望

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SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2011年第23期

中国精细化工的现状和发展前景展望

李小强1李留刚2关民普2

(1.河南省环境工程评估中心河南郑州450000;2.河南省正大环境科技咨询工程有限公司河南郑州450002)

【摘要】本文阐述了中国传统精细化工和新领域精细化工的现状,对今后的发展进行了预测。【关键词】精细化工;现状;发展;预测

【Abstract】Expoundingthepresentconditionofthetraditionalandnewfieldfinechemicalindustryaswellasprospectofthedevelopmentof

thefinechemicalindustryfromnowoninChina.

【Keywords】Finechemicalindustry;Presentcondition;Development

中国把生产精细化学品的工业称为精细化学工业,简称精细化工。精细化工生产过程与一般化工(通用化工)生产不同,它是由化学合成(或从天然物质中分离、提取)、精制加工和商品化等三个部分组成,大多以灵活性较大的多功能装置和间歇方式进行小批量生产,化学合成多数采用液相反应、流程长、精制复杂、需要精密的工程技术;从制剂到商品化需要一个复杂的加工过程,主要是迎合市场要求而进行复配,外加的复配物愈多,产品的性能也愈复杂。因此,精细化工技术密集程度高、保密性和商品性强、市场竞争激烈。必要根据市变化的需要及时更新产品,做到多品种生产,使产品质量稳定,还要符合各种法规,做好应用和技术服务,才能培育和争取市场、扩大销路,才能体现出投资省、利润率和附加价值率高的特点。20世纪80年代,中国又把那些还未形成产业的精细化工门类称为新领域精细化工。它们是饲料添加剂、食品添加剂、表面活性剂、水处理化学品、造纸化学品、皮革化学品、胶粘剂、生物化工、电子化学品纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、现烯酸及其酯、气雾剂等。并把精细化工行业的产值怀化工行业总产值的比率称为精细化工率,以此表征中国精细化工发展的程度。这与世界精细化工率的含义相同。目前,世界发达国家精细化工率已达50%以上,日本的精细化工率最高,现已超过60%。

1中国精细化工的现状

从“六五”开始,直至“十五”国民经济发展计划中,中国都把精细化工,特别是新领域精细化工作为发展的战略重点之一。在政策和投资上予以倾斜,已安排100多个建设和改造项目,总投资已超过50亿元。经过近20多年的努力,精细化工产业已在中国得到确立,其精细化工率已从1985年的23.1%提高到1994年的29.78%,2002年已达

39.44%。

1.1传统精细化工发展迅速,某些门类的产量已跃居世界先进行列1.1.1化学农药

中国化学农药的生产企业近2000家,其中原药生产的企业400多家(大中型企业50家),加工和分装企业约1600家。原药品种约250种,各类制剂1000种以上。2001年和2002年的产能分别为721kt/a和822kt/a,已居世界第二位。其中2002年生产杀虫剂459kt、杀菌剂75除草剂202kt、农药乳油272kt。农药生产不但顺应农业生产发展的需要,实现了持续高速增长,而且出口前景很好。2001年和2002年分别出口197kt和222kt,分别创汇5.5亿美元和5.9亿美元。1.1.2染料

中国染料生产企业原有1000多家,现在约有300多家,产品品种超过1200种,常规品种700~800个。2001年和2002年的产能分别为568kt/a和722kt/a,颜料的产能分别为1025kt/a和1080kt/a。其产量为世界第一位,并已成为世界第一染料和颜料的出口大国。2001年和2002年分别出口染料188kt和216kt,出口颜料326kt和369kt;染料分别创汇5.8亿美元和6.3亿美元,颜料创汇分别为4.2亿美元和5.1亿美元。

涂料

中国涂料生产企业近9000家,2001年和2002年的产能分别为1809kt/a和2016kt/a,成为世界第三大生产国。2001年和2002年分别出口涂料102kt和117kt,分别创汇1.6亿美元和1.9亿美元。随着中国对外改革开放的深入,国际上多数著名的涂料生产企业都已在中国开办了合资或独资工厂,使中国涂料的生产水平、产量和质量有了大幅度的提高。

1.1.3

新领域精细化工已初具规模

据不完全统计,中国目前已建成新领域精细化工技术开发中心10个,生产新领域精细化工产品的企业近4500个,年生产能力1500多万吨,产品品种11000多个,年产值1200多亿元。

20世纪80年代以前,饲料添加剂在中国几乎是空白,经过近30年的发展,目前,具有一定规模的生产企业已达1000家,年生产能力约1400kt,年产值已超过80亿元,产品品种已达170多种,其中80%以上是饲用磷酸氢钙和氯化胆碱,基本能满足配合饲料、浓缩饲料、预混合饲料加工的需要。目前,生产食品添加剂的企业已达500个,年生产能力2400kt,生产的品种已达21类1474种,年产值近250亿元。其柠檬酸和味精产量都超过600kt/a,生产、消费和出口居世界第一位,酶制剂已超过250kt/a;木糖、木糖醇和甜菊糖每年都有出口;山梨醇还不能满足食品及日化行业的需要,每年进口超过20kt。

中国的水处理技术是20世纪70年代引进了大化肥和石油化工装置后才得以重视和发展的。经过20多年的努力,自行研究开发了一系列水处理化学品,如絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂及配套的预膜剂、清洗剂及消泡剂等。与此同时,还配套开发了这些化学品在冷却水、锅炉水、空调水、原水、海水淡化等处理技术。目前,全国已有各类水处理化学品生产厂近200个,年生产能力220多万吨,生产140多个品种,年产值17亿元以上。为了满足造纸工业的需要,造纸化学品每年以10%的速度增长。

中国具有丰富的皮革资源,猪皮产量居世界首位,牛皮和羊皮分别占世界产量的9%和12%。随着皮革制品向中高档发展的要求,皮革化学品在中国得到了较快的发展。目前,已有皮革化学品厂200来家,主要生产鞣剂、加脂剂、涂饰剂和助剂四大类,200多个品种,生产能力约230kt/a,产值约11亿元。随着中国石油工业的发展,特别是油田勘探和开发的需要,油田化学品生产厂已有150多家,生产勘探、钻井、采油、集输和水处理等油田化学品1000多个,产能力已超过1200kt/a,产值20多亿元。生物技术作为高新技术在新领域精细化工中得到发展。目前,生产企业约300家,年生产能力近3000kt,生产品种500多个,主要生产抗生素、总溶剂、生化制剂、生物农药、酶制剂等,年产值200多亿元。

电子化学品和生物化工一样,既属高新技术,也属新领域精细化工。目前,中国需电子化学品近2万种,占各类电子材料品种数的65%。电子化学品的市场销售额已从1990年的20亿元发展到目前的80亿元。中国已能生产纤维素酯、纤维素醚、纤维素衍生物的接枝改性物等纤维素衍生物近60个品种,研究和生产企业约70个,年生产能力7万多吨,年产值约5亿元。聚丙烯酰胺在中国油田开采、造纸、水处理、制糖、采矿等领域有较好的市场。目前,自行研究生产和引进的生产装置年生产能力82kt/a,生产企业60家,产品品种60多个,年产值约18亿元。气雾剂在中国起步较晚,但发展较快。目前生产企业已有400多家,年生产能力已达12.5亿罐,含活性物1914kt。已能生产杀虫气雾剂、个人用品气雾剂、家庭用品气雾剂、药物类气雾剂、工业用品类气雾剂等近1000种产品,年产值约250亿元。

1.2

2“十五”期间,中国的精细化工从导入期进入了发展期

中国化学工业把发展精细化工列为第十个五年计划发展的战略重点之一,通过优先发展精细化工,促进化学工业上一个新台阶。在项目上贯彻“统筹规划,放开发展”的方针,除选择一些关键项目作为重中之重来安排外,充分发挥中央和地方两个积极性;在横向发展上抓一

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批各具特色的精细化工发展基地,第一批18个大基地和15个中小城市精细化工基地中,新领域精细化工占很大的比例。在“十五”期间,中国积极促进精细化工产品向新领域规模化和产业化方向发展,通过设立专项并通过专项的实施,在电子化学品、食品添加剂、饲料添加剂、皮革化学品、油田化学品、造纸化学品、胶黏剂、水处理化学品、生物化工等方面形成一批新领域精细化工产业。使农药、染料、颜料、涂料、橡塑助剂、催化剂等传统精细化工适应市场的需要,充分发展。至此,中国精细化工从导入期进入了发展期,与化学工业及其相关行业的发展同步,其精细化工率将从40%发展到46%左右。

半合成抗生素与全合成抗菌剂中间体62氨基青霉烷酸62APA、72氨基头孢烷酸72ACA、72氨基乙酰氧基头孢烷酸72ADCA、苯甘氨酸PG、对羟基苯甘氨酸HPG、氨噻肟酸、3,4,52三甲氧基苯甲醛TMB、无水哌嗪等;维生素类药物中间体32甲基吡啶、麦角甾醇、甲基庚烯酮、三甲基氢醌等;甾体类药物中间体植物甾醇、雄甾烯二醇(4AD)、雄甾烯二烯二酮(ADD);非甾体类药中间体水杨酸、对氨基酚等;以及手性药物中间体都是急需的产品。

4

4.1

对中国精细化工发展的特点预测

3对中国精细化工部分重点发展产业的预测

3.1传统精细化工重点发展的部分产业3.1.1农药

为适应农业绿色、环保的要求,根据高效(亩用药量低)、安全(对人畜、环境安全,即低毒或无毒及低残留或无残留)、经济(用药成本低)和使用方便(高效剂型)的农药工业的总体发展方向,今后中国农药行业发展的中心任务是实施总量(包括生产能力、产量及生产厂点)控制,淘汰高毒、高残留农药。加快淘汰进程,相应关闭一批质量劣、条件差的小农药厂;集中力量创新和发展高效、低毒、低残留农药新品种;发展除草剂,提高其在农药中的比例;大力发展生物农药;采用酶催化技术、手性化合物的拆分、转位和差向异构技术,以及定向合成等新技术,提高农药企业生产的技术水平、产品质量,降低生产成本,以满足市场日益增长的需求,增强在国际市场的竞争力。3.1.2染料

中国染料工业在实施总量控制,保持产量和出口为世界第一的基础上,今后将重点发展分散染料、活性染料、功能染料和天然染料;逐步淘汰含有芳香胺的染料,禁止118种禁用染料的生产;大力开发还原染料、直接染料、硫化染料和酸性染料的新品种;采用高新技术改造现有活性等染料及其配套中间体的生产企业,使产品更加精细化,做到经济规模,增加绿色、环保、天然的比重。3.1.3涂料

中国涂料的消费量一直保持较高的增长速度,年均增长率约为8%,预计2005年,中国对涂料的需求量将达到2700kt。随着房地产业的发展,为建筑涂料带来发展机遇,为满足建筑业(特别是室内建筑材料十项标准强制执行)的要求,解决溶剂型涂料残余总挥发分(VOC)高,对环境污染、影响人体健康的问题,今后将大力发展国产水溶性、环保型内墙和木器家具涂料,丙烯酸系列等防污染外墙涂料。重点发展中高档汽车涂料、船舶涂料、工业和民用防腐和防火涂料。3.1.4橡胶助剂

中国橡胶助剂的生产企业有100多家,规模超过1kt/a的企业约60多家,产品品种数200多个。2002年的产能为185kt/a,占世界橡胶助剂14%以上。通过子午线轮胎配套助剂国产化,中国橡胶助剂的品种基本上能满足橡胶工业的需要,主要橡胶助剂的生产企业目前仍然保持良好的发展势头。加快淘汰防老剂甲、防老剂丁等有致癌毒性的苯胺类防老剂的速度;加快促进剂TBBS的发展,使之尽快形成硫化促进剂的一种主导产品;采用新工艺和新技术以减少橡胶助剂生产时三废对环境的污染,以及产品在应用时的二次污染;以新型绿色工艺生产对氨基二苯胺和对苯二酚等橡胶助剂的中间体和甲基丁基酮等原料。3.1.5塑料助剂

中国塑料助剂的生产企业有700多家,塑料助剂的用量达到1500kt,其中PVC加工用助剂为1200kt。将重点发展柠檬酸酯类无毒增塑剂;苯甲酸酯类耐污染增塑剂;N-烷基取代的脂肪酰胺类耐寒增塑剂;将现有酯类增塑剂生产中酯化所用硫酸催化剂改为固体酸催化剂,并采用反应精细技术使生产从间断变为连续。热稳定剂将向无镉低铅无尘化方向发展;阻燃剂应向低毒、低烟(或抑烟)、低腐蚀、无卤化方向发展;抗冲改性剂将重点发展具有核-壳结构、综合性能优异的ACR、MBS,氯化聚乙烯(CPE)应加速开发与PVC的共混产品。迅速开发聚苯硫醚(PPS)等耐高温特种工程塑料及高分子合金的加工以及塑料制品多次回收利用所需的助剂。3.1.6精细化工中间体

精细化工中间体是生产化学医药、农药、染料、颜料、橡塑和化纤助剂、水处理剂、香料香精等精细化工产品的重要原料,有较好的国内市场和出口前景。目前中国需用的精细化工中间体约3000种以上,年需求量约12000kt,而生产能力仅为7500kt,供需缺口较大。其中

技术创新

随着知识产权保护意识的加强、法规的完善、商品经济的发展、市场竞争的激烈,技术创新已提上了日程。精细化工属新技术行业,其技术的创新和产品的创新在今后将被作为“创新工程”得到新的发展。催化剂是精细化工11大类中的一个重要门类,是化工生产中的核心技术,多年来,在中国,科研和生产企业对催化剂都很重视,已建立了一套研制的程序和创新办法。我国在催化剂创新上会更上一层楼,如多年来因绕中国和世界的苯酚羟基化制邻二酚生产技术,预计由我国创新的新型催化剂使其突破。稀土资源中国最为丰富,以稀土元素的铈、镨和钕等制造催化剂用于化肥工业、有机合成工业、合成橡胶工业、涂料工业,今后将更有作为。用于聚烯烃的金属催化剂,在今后,中国将会迅速发展。

4.2精细化工技术研究和开发

随着社会主义市场经济的发展,对外开放的扩大,中国在精细化工技术研究和开发,以及产品生产方面与国外的合作和合资的程度将会更高,如在表面活性剂和胶粘剂等方面与德国Henkel、美国P&G、意大利Press、瑞士Buss、法国罗纳普朗克等公司的合作和合资都会加强,以定制化学品为主攻方向的精细化工园区将得到迅速发展。4.3改造精细化工

随着世界和中国高新技术的发展,不少高新技术将和精细化工融合,精细化工为高新技术服务,高新技术又进一步改造精细化工,使精细化工产品的应用领域进一步拓宽,产品进一步实现高档化、精细化、复合化、功能化。如超细超微的粉体工程已将无机和高分子材料推向了新的发展阶段。将无机和高分子制成了粉体材料,从而成为高性能的精细化学品。在制备过程中有的方法必须要添加抗凝剂或分散剂、抗静电剂等表面活性剂,通过其作用制得各种超细和超微细的粉体材料(特别是纳米材料),这些粉体材料具有如高比表面积、优异的导热和光学性能、高的耐磨性、极好的遮盖性、高吸附性、多功能性等各种特异性能。根据这些粉体材料的特性,又可将其用于精细化工产品的制备,如制备高活性的催化剂、多功能的化妆品、药品、涂料、粘合剂、表面活性剂、磁性记录材料、塑料和橡胶等高分子材料合成和加工的改性剂及填料等等。

4.4绿色高新精细化工

精细化工将为节能和环保作出较大的贡献,自身将向清洁化和节能化的方向发展,成为绿色高新精细化工。即在精细化学品的生产中要实现生态“绿色”化,采用精细化学品为相关行业服务时,也要追求相关行业的生产实现生态“绿色”化,也就是要模拟动植物、微生物生态系统的功能,建立起相当于“生态者、消费者和还原者”的化工生态链,以低消耗(物耗和水、电、汽、冷等能耗及工耗)、无污染(至少低污染)、资源再生、废物综合利用、分离降解等方式实现生产无毒精细化学品的精细化工的“生态”循环和“环境友好”及清洁和安全生产的“绿色”结果。化学工业是中国所有工业中的能耗大户,约占全国能耗的10%,工业系统的20%。因此,发挥精细化工的特点,可为化学工业和相关行业节能做出贡献,将是21世纪精细化工发展的一个特点。4.5用可再生资源发展我国精细化工

利用可再生资源发展我国精细化工,大有前途利用取之不尽、用之不竭的可再生植物资源发展我国精细化工是实现可持续发展和循环经济长远战略目标的一大措施,也是绿色高新精细化工行业的主要研究方向。辅酶Q10是醌类化合物,存在于动物、植物以及微生物体内,主要影响某些酶的三维结构,直接参与这些酶的生化活动,同时也是细胞呼吸和代谢强有力的天然抗氧化剂。常用于人类心血管系统疾病的治疗,还具有提高人体免疫力、保持青春等功效。由于以上的神奇功效和安全无副作用,使它成为市场上十分有用的非处方药。成为“营养研究方面的里程碑”。从人工废弃烟叶、马铃薯和桑叶中提取茄尼醇与异戊二烯溴加成制得十异戊二烯醇,再与辅酶Q10缩合制得Q10粗

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品,最后经CO2超临界萃取纯品。利用我国烟草资源丰富的优势,采用高新技术从烟草中提取高纯度的茄尼醇(纯度大于90%)中间体,进而生产辅酶Q10,走中国发展天然精细化工中间体的道路。4.6走消化、吸收、创新的道路

在引进精细化工技术的基础上,走消化、吸收、创新的道路丙烯酸和丙烯酸酯是生产高吸水性树脂、无磷洗衣粉助洗剂、水处理剂、丙烯酸橡胶、粘合剂、涂料、油墨、化纤和纺织印染助剂、皮革和造纸助剂、无纺布、塑料助剂等的重要精细化工中间体。2004年世界丙烯酸和丙烯酸酯的生产能力已达700多万t,年均增长率为5%。为增强我国丙烯酸行业的自我创新能力,我们组织产学研的技术攻关。目前已创新出丙烯氧化制丙烯醛、丙烯醛氧化制丙烯酸的两段催化剂和配套的反应器,以及相应的助剂,目前,正在建设6万t/a的装置。还将开发16万t/a丙烯酸的成套技术。将满足我国丙烯酸、丙烯酸酯市场的需求,走中国丙烯酸引进、消化吸收和创新的道路。4.7精细化工应向集中化方向发展

目前,我国每年千t以下精细化工厂数千个。许多工厂仅仅只有1~2个品种,尤其是一些小的乡镇企业,更是如此。这种生产状况不利于提高产品质量,不利于降低成本,更不利于生产中的三废处理,也不具备应变能力。今后应像国外大公司那样建立多功能生产车间,为精细化工集中生产提供条件,如德国巴斯夫精细化工产品达1500多个,拜尔公司精细化工产品达1100多个,竞争力极强。根据中国和世界市场的需求,今后中国将按精细化工发展的内在规律,充分利用国内外的资金、人才和技术,组织产学研官相结合的技术攻关,科技创新,从根本上进行原始创新,使精细化工行业的整体水平上一个档次,参与国际竞争。科

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[责任编辑:王爽]

(上接第475页)高技术含量、复杂的系统可以为使用者解决很多东西,但正是由于其高技术含量、系统的复杂性,对运行和维护工作的技术要求变得很高,所以高技术含量、复杂的系统也容易成为使用者的负担。所以,系统自诊断功能的完善、自恢复功能的实现,以及远程维护功能都将成为一种需求。

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4结束语

作者简介:王学明(1968—),男,吉林辽源人,高级工程师,从事水利水电工程设计与研究工作。

根据作者通过对国内泵站自动化现状和发展趋势的分析认为,监视直观、操作简单、运行方便、易于或免于维护的系统是泵站自动化的本质需求,性价比是商品永恒的追求。科

[责任编辑:王静]

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