精细化工的趋势关键技术

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【摘 要】精细化工由于其应用范围广、技术含量高等特点在近些年来得到了飞速的发展.本文对精细化工的概念及产品进行了介绍,分析了我国精细化工发展中面临的问题,最后对精细化工的发展趋势及其中的关键技术进行了深入探讨.

【关 键 词】精细化工；问题；发展趋势；关键技术

引言

精细化工,顾名思义就是指生产比较精细的化学产品的行业的统称.精细化工的产品种类众多,产品的科技附加值高,其产品直接服务于各高科技领域,直接体现着一个国家的化工发展水平.因此,世界上许多国家都加大了在精细化工方面的研发和生产投入,以不断提高在国际市场上的竞争力.精细化工包含的领域很广,不同的国家对此有不同的定义,通常来说,精细化工包含了医药、合成材料、食品添加剂、饲料添加剂、润滑油添加剂、电子化学品、生化产品等,随着经济及科技的不断发展,精细化学品的应用领域还在不断扩大.

一、精细化工的发展现状及面临的问题

精细化工的发展起源于上世纪70年代,当时由于传统的煤化工和石油化工的工艺路线和效益不佳,导致德国、美国和日本等国的化工企业开始走精细化的路线.他们致力于专用化工产品的生产,如仿生医疗品、抗癌药物、高效除菌剂和杀菌剂等的生产.到上世纪末,美国和西欧国家的化工产品精细化率已经达到了60%以上,而瑞士已经高达90%.

我国的精细化工发展起步较晚,从上世纪80年始起步,在上世纪末我国的化工产品精细化率达到了35%,与发达国家存在着明显的差距.国内精细化工产品的80%需要进口,在比较高档的皮革涂染剂和织物整理剂方面的缺口更为明显.总的来说,目前我国在精细化工产品的质量、产品种类及生产经验和设备先进程度方面都与国外存在着非常明显的差距.

随着经济全球化趋势的快速发展,一些跨国公司通过兼并和收购,调整经营结构,进行合理改组,独资和合资建立企业,使国际分工更为深化,技术、产品、市场形成了一个全球性的结构体系,并在科学技术推动下不断升级和优化.在这方面,许多跨国公司来华投资,也推动了我国精细化工的发展.但我国传统精细化工的发展现状从总体上讲仍然是产量比较大,而质量比较低.我国已成为世界大宗传统精细化工产品的制造中心,产品出口比例很高,但高端产品仍然依靠进口；大部分的精细化工产品都是引进的国外生产技术,在品牌建设上做的还远远不够,大部分的生产企业其实只相当于是国外化工巨头的生产车间.另外,我国的精细化工企业布局也不合理,大部分集中在我国的东部地区,并且面临着较大的节能减排压力.

二、精细化工的发展趋势

由于精细化工在各行各业的广泛应用,世界上的主要发达国家都把精细化工的发展提升到国家战略的层面,在资金和政策上给予了大力支持.预计精细化工将会呈现出以下几个趋势

（1）产品的种类越来越多

随着新科技革命的继续进行,近些年来,能源、原材料、航天、信息、生物技术不断发展,而精细化工产品在这些领域都有着广泛的用武之地.比如,在保健食品和各种改变结构的食品生产中都离不开食品添加剂,在信息技术发展中需要功能更加先进的无机非金属材料,在现代医学上所用的各种人造器官很多也属于精细化学品.目前在发达国家,精细化工产业的年增长率达到了4%左右.而我国由于化工产品的精细化率还比较低,而我国的经济和科技发展速度比较迅猛,因此为了满足我国正常的发展需要,在精细化率不断提高的同时,精细化工产品的种类肯定也会越来越多.

（2）精细化工产品的性能将会更加完善

不断完善精细化工产品的性能也是今后世界精细化工发展的重点方向,未来精细化工产品的物理功能、化学功能、生物功能等更为完善,这些精细化工产品包括功能膜材料、有机电子材料、信息转换与信息记录材料等.如由于电子工业、情报和信息科学技术的发展,对导电功能材料的需要越来越多,目前,导电塑料、导电橡胶、透明导电薄膜、导电胶黏剂和导电涂料等的发展很快,并已经工业化.对信息技术的发展来说,十分重要的材料是光导纤维材料、各种信息记录材料和新型传感器用的高分子材料等,此外,精细陶瓷的研究、开发日益受到重视,主要开发的材料有：高绝缘性陶瓷,它用于集成电路的基极和放热性绝缘基板等.

（3）向着绿色化方向发展

绿色发展是相对于传统的化工发展方式而言的,精细化工的绿色化是指在精细化工产品的生产和使用过程中对周围环境的污染较小甚至没有污染产生.发展绿色精细化工必须发展绿色精细化工技术,例如采用生物技术生产精细化工产品,利用计算机技术实现精细化工业的自动化,开发反应条件更容易控制、转化率更高的新技术与新工艺等.这方面已有一些成功的案例,例如以水性涂料、粉末涂料代替溶剂涂料,从产品使用而言对环境的危害将变得更小；以可降解材料代替不可降解材料,使报废产品的处理变得简单,且无环境危害之忧.发展绿色精细化工也是突破经济发达国家“绿色壁垒”,发展生产的要求.例如欧盟在2002于其“公报”上公布了禁用和限制使用17类纺织助剂,这是因为这些助剂的生物降解性低于95%.无疑这将使可供选择的纺织化学品数量大大降低,我国作为纺织品贸易的大国,在上述环节上远远不能满足欧盟严格的“绿色”要求,因此发展“绿色”精细化工是我国经济发展的必要保障.

三、精细化工发展中的关键技术

精细化工的技术含量比较高,涉及到的技术范围也比较广,精细化工的发展呈现出多学科交叉综合的发展趋势.在精细化工的发展中涉及到的关键技术有纳米技术、催化技术和生物工程技术等.

（1）纳米技术

纳米技术是近些年来发展非常迅速的高科技技术,其应用范围十分广泛,在精细化工行业也有着广泛的应用,成为影响精细化工发展的关键技术之一.将纳米技术与精细化工相结合可以生产纳米聚合物如用于制造高强度质量比的透明绝缘材料、高强纤维、离子交换树脂等；日用化工及其它行业利用纳米技术可以生产出更高档的化妆品、纳米色素、纳米感光胶片、纳米精细化工材料等.

（2）催化技术

催化技术是化工产业发展必不可少的技术,对精细化工行业的发展来说也是如此,但相对于传统的化工催化技术来说,精细化工行业的催化技术又有着新的特点.为了促进精细化工产业的发展需要开发可用于工业生产的稀土络合催化剂、膜催化剂、固体超强酸催化剂等新型催化剂,同时还需要发展相转移催化技术、立体定向合成技术、固定化酶发酵技术等特种生产技术.

（3）生物工程技术

生物工程技术是21世纪最有发展前景的技术,将生物工程技术与精细化工相结合,可以有更多种类的精细化工产品和技术被开发出来,会将精细化工行业的发展推向一个更高的阶段,使精细化工产品的研发出现质的飞跃.在未来需要重点发展重组DNA技术和生物反应器技术,这是生产干扰素和多肽等产品的基础.