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精细化工产品的特点

发布时间:2017-06-12 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:2114

精细化工产品生产的全过程不同于一般化学品,它是由化学合成或复配、剂型(制剂)加工和商品化(标准化)3个生产部分组成的。在每一个生产过程中又派生出各种化学的、物理的、生理的、技术的、经济的要求和考虑,这就导致精细化工必然是高技术密集的产业。多品种、系列化和特定功能、专用性质构成了精细化工产品的量与质的两大基本特征。与传统大化工(无机化工、有机化工、高分子化工等)相比,精细化工生产具有自身的一些显著特点。

1.精细化工产品的生产特点

(1)多品种
从精细化工的分类可以看出精细化工产品必然具有多品种的特点。随着科学技术的进步,精细化工产品的分类越来越多,专用性越来越强,应用范围越来越窄。由于产品应用面窄,针对性强,特别是专用化学品,往往是一种类型的产品可以有多种牌号,因而新品种和新剂型不断出现。如表面活性剂的基本作用是改变不同两相界面的界面张力,根据其所具有的润湿、洗涤、浸渗、乳化、分散、增溶、起泡、消泡、凝聚、平滑、柔软、减摩、杀菌、抗静电、匀染等表面性能,制造出多种多样的洗涤剂、渗透剂、扩散剂、起泡剂、消泡剂、乳化剂、破乳剂、分散剂、杀菌剂、润湿剂、柔软剂、抗静电剂、抑制剂、防锈剂、防结块剂、防雾剂、脱皮剂、增溶剂、精炼剂等。多品种也是为了满足应用对象对性能的多种需要,如染料应有各种不同的颜色,每种染料又有不同的性能以适应不同的工艺。食品添加剂可分为食用色素、食用香精、甜味剂、营养强化剂、防腐抗氧保鲜剂、乳化增稠品质改良剂及发酵制品等7大类,约1000余个品种。

随着精细化工产品的应用领域不断扩大和商品的创新,除了通用型精细化工产品外,专用品种和定制品种愈来愈多,这是商品应用功能效应和商品经济效益共同对精细化工产品功能和性质反馈的自然结果。不断地开发新品种、新剂型或配方及提高开发新品种的创新能力是当前国际上精细化工发展的总趋势。因此,多品种不仅是精细化工生产的一个特征,也是评价精细化工综合水平的一个重要标志。

(2)采用综合生产流程和多功能生产装置

精细化工的多品种反映在生产上需经常更换和更新品种,采用综合生产流程和多功能生产装置。生产精细化工产品的化学反应多为液相并联反应,生产流程长、工序多,主要采用的是间歇式生产装置。为了适应以上生产特点,必须增强企业随市场调整生产能力和品种的灵活性。国外在20世纪50年代末期就摈弃了那种单一产品、单一流程、单用装置的落后生产方式,广泛地采用了多品种综合生产流程和多用途多功能生产装置,取得了很好的经济效益。到了20世纪80年代,从单一产品、单一流程、单元操作的装置向柔性生产系统(FMS)发展。如英国的帝国化学工业公司(ICI)的一个子公司,1973年用1套装备、3台计算机可以生产当时的74个偶氮染料中的50个品种,年产量3500t,它可能是最早的FMS的例子。FMS指的是一套装备里,生产同类多个品种的产品。它设有自动清洗的装置,清洗后用摄像机确认清洗效果。1986年日本化药(株)提出了“无管路(pipeless)化工厂”的方案,开始了“多用途(multipurpose)装备系统”的研制,这样的一套装备有可能生产近百个品种。如日本旭工程(株)到1993年初己制造“AlBOS8000型移动釜式多用途间歇生产系统”达10套,它的反应釜是可移动的,自动清洗(CIP),无管路,计算机控制,遥控,可以无菌操作。同时,很多厂家发展了一机多能的设备,如在一台设备中,可以进行过滤、洗涤滤饼和干燥等操作。

(3)技术密集度高

高技术密集度是由几个基本因素形成的。首先,在实际应用中,精细化工产品是以商品的综合功能出现的,这就需要在化学合成中筛选不同的化学结构,在剂型(制剂)生产中充分发挥精细化学品自身功能与其他配合物质的协同作用。这就形成了精细化工产品高技术密集度的一个重要因素。

其次,精细化工技术开发的成功概率低,时间长,费用高。据报道,美国和德国的医药和农药新品种的开发成功率为万分之一,日本为一万分之一至三万分之一;在染料的专利开发中,经常成功率为0.1%~0.2%。据统计,开发一种新药约需5~10年,其耗资可达2000万美元。若按化学工业的各个门类来统计,医药的研究开发投资最高,可达年销售额的14%。对一般精细化工产品来说,研究开发投资占年销售额的6%~7%是正常现象。造成以上情况的原因除了精细化工行业是高技术密集度行业外,产品更新换代快、市场寿命短、技术专利性强、市场竞争激烈等也是重要原因。另外,从20世纪70年代开始,各国由于环境保护以及对产品毒性控制方面的要求日益严格,也直接影响到精细化工研究开发的投资和速度。不言而喻,其结果必然导致技术垄断性强,销售利润率高。

技术密集还表现在情报密集、信息量大而快。由于精细化学品常根据市场需求和用户不断提出应用上的新要求改进工艺过程,或是对原化学结构进行修饰,或是修改更新配方和设计,其结果必然产生了新产品或新牌号。另一方面,大量的基础研究工作产生的新化学品,也不断地需要寻找新的用途。为此,必须建立各种数据库和专家系统,进行计算机仿真模拟和设计。因此,精细化工生产技术保密性强,专利垄断性强,世界各精细化工公司通过自己的技术开发部拥有的技术进行生产,在国际市场上进行激烈的竞争。

精细化学品的研究开发,关键在于创新。根据市场需要,提出新思维,进行分子设计,采用新颖化工技术优化合成工艺。早在20世纪80年代初,ICI公司的C.Suekling博士就提出R&D(研究与开发)与生产和贸易构成三维体系。衡量化学工业水平的标志,除了生产和贸易外,主要是它的R&D水平。就技术密集度而言,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。以机械制造工业的技术密集度指数为100,则化学工业为248,精细化工中的医药和涂料分别为340和279。

(4)大量采用复配和剂型加工技术

复配和剂型加工技术是精细化工生产技术的重要组成部分。精细化工产品由于应用对象专一性和特定功能,很难用一种原料来满足需要,常常必须加入其他原料进行复配,于是配方的研究便成为一个很重要的问题。例如香精常常由几十种上百种香料复配而成,香精除了有主香剂之外,还有辅助剂、头香剂和定香剂等组分,这样制得的香精才香气和谐、圆润、柔和。在合成纤维纺织用的油剂中,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或低速纺等不同的应用要求,采用不同的配方,有时配方中会涉及十多种组分。又如金属清洗剂,组分中要求有溶剂、防锈剂等。医药、农药、表面活性剂等门类的产品,情况也类似,可以说绝大部分的专用化学品都是复配产品。为了满足专用化学品特殊的功能、便于使用和贮存的稳定性,常常要将专用化学品制成适当的剂型。在精细化工中,剂型是指将专用化学品加工制成适合使用的物理形态或分散形式,如制成液剂、混悬液、乳状液、可湿剂、半固体、粉剂、颗粒等等。香精为了使用方便常制成溶液;液体染料为了使印染工业避免粉尘污染和便于自动化计量也制备成溶液;洗涤剂根据使用对象不同可以制成溶液、颗粒和半固体:牙膏和肤用化妆品则制成半固体;为了缓释和保护敏感成分,有些专用化学品制成微胶囊。因此,加工成适当剂型也是精细化工的重要特点之一。

有必要指出,经过剂型加工和复配技术所制成的商品数目,往往远远超过由合成得到的单一产品数目。采用复配技术和剂型加工技术所推出的商品,具有增效、改性和扩大应用范围等功能,其性能往往超过结构单一的产品。因此,掌握复配技术和剂型加工技术是使精细化工产品具有市场竞争能力的一个极为重要的方面,这些也是我国精细化工发展的一个薄弱环节。

2.精细化工产品的商业特点

(1)技术保密、专利垄断

精细化工公司通过技术开发拥有的技术进行生产,并以此为手段在国内及国际市场上进行激烈竞争,在激烈竞争的形势下,专利权的保护是十分重要的。尤其是专用化学品多数是复配型的,配方和剂型加工技术带有很高的保密性。如许多特种精细化工产品,其分装销售网可能遍布世界各地,但工艺或配方仅为总部极少数人掌握,严格控制,排斥他人,以保证独家经营,独占市场,不断扩大生产销售额,获得更多的利润。

(2)重视市场调研、适应市场需求

精细化工产品的市场寿命不仅取决于它的质量和性能,而且还取决于它对市场需求变化的适应性。因此,做好市场调研和预测,不断研究消费者的心理需求,不断了解科学技术发展所提出的新课题,不断调查国内外同行的新动向,不断改进自己的工作,做到知己知彼,才能在同行强手面前赢得市场竞争的胜利。

(3)重视应用技术和技术服务

精细化工属于开发经营性工业,用户对商品的选择性高,因而应用技术和技术服务是组织精细化工生产的两个重要环节。为此,精细化工的生产单位应在技术开发的同时,积极开发应用技术和开展技术服务工作,不断开拓市场,提高市场信誉;还要十分注意及时把市场信息反馈到生产计划中去,从而增强企业的经济效益。国外精细化工产品的生产企业极其重视技术开发和应用、技术服务这些环节间的协调,反映在技术人员配备比例上,技术开发、生产经营管理(不包括工人)和产品销售(包括技术服务)大体为2:1:3,值得我们借鉴。

新产品在推广应用阶段要加强技术服务,其目的是掌握产品性能,研究应用技术和操作条件,指导用户正确使用,并开拓和扩大应用领域。只有这样,一个精细化工新品种才能为用户所认识,才能打开销路,进入市场并占领市场。

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