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2.精细化工产品的定义和分类
一、精细化工产品的定义
日本
中国
一般指深度加工的， 技术密集度 高和附加价值大 的具有特定应用 性能和特定用途 的化学品，其多 数产品品种多、 更新快、规模小， 利润高。
日本
把凡具有专门功能 、研究开发、制造 及应用技术密集度高， 配方技术左右 着产品性能，附加 价值高，收益大， 批量小，多品种的 化工产品称为精细 化学品。
图4所示的是无隔膜电解槽制己二腈的工艺流程。磷酸 钾水溶液，磷酸四乙基铵和丙烯腈分别从计量槽1～3经计 量后进入由电解槽4，冷却器5和离心泵组成的循环回路。 水相和有机相的体积比1∶0.5。溶液的循环速度约0.2m/s， 以保证溶液在电极间隙间丙烯腈与水相呈细乳浊液。随着 电解的进行，丙烯腈不断地从计量槽3流入电解塔。 电解过程中部分水被分解，因此需从计量槽1不断地定 量地加入磷酸四乙基铵溶液。磁铁矿阳极腐蚀形成磷酸铁, 消耗磷酸，因此对电解槽内循环的水相要定期(五昼夜至少 一次)分析其磷含量，并及时从计量槽2补入磷酸钾。借助 相分离器7自循环液流中分出含己二腈30%，丙腈0.5～ 3.0%，四乙基铵盐约0.1%和丙烯腈约67%的有机相。
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5. 己二腈的电解合成
(2)电解槽
生产己二腈采用带有电解液强烈循环的复极式压滤式 电解槽,结构示意于图1。 这种电解槽的主要部件是由耐有机溶剂的塑料(聚丙烯、 氟塑料等)制成的电极板1。板的侧面凹口内分别安装阴极2 和阳极3,两电极用金属销钉4相联接。电极板体内有沟5用于 导进或导出溶液至阳极和阴极室。沟具有孔洞6,溶液沿孔洞 均匀分布在电极室。每个电极板夹在两个隔膜架7之间,后者 也是用塑料制成。隔膜架的中部压装隔膜8。电解槽两端安 装面板9,且各有一个电极。 工业电解槽由25～30个单槽组装而成,每个单槽大小约 1m2。线性负载为1.0～2.0KA。
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5. 己二腈的电解合成
丙烯腈电解偶联法制己二腈 (1)工艺原理 丙烯腈电解偶联法又称丙烯腈直接电解加氢 二聚法, 电化学反应如下
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5. 己二腈的电解合成
第一步,丙烯腈结合二个电子和一个氢质子, 生成 丙烯腈阴离子:
第二步是形成的丙烯腈阴离子与丙烯腈反应生成二 聚阴离子:
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5. 己二腈的电解合成
图4 无隔膜电解槽制造己二腈的工艺流程 1～3.量槽;4.电解槽;5,14.冷却器;6,8.洗涤塔;7.相分离器; 9,11.精馏塔;10.丙烯腈-水共沸物收集器;12.丙腈收集器; 13.蒸馏釜;15.己二腈收集器
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5. 己二腈的电解合成
C.电解温度 电解在30～50℃下进行,温度不能高于50℃，高 于此温度，副反应加剧，会影响己二腈的产率和产品纯度。
(4)工艺流程 有隔膜式电解槽和无隔膜电解槽两种工艺流
程,前者应用较普通。 图3示出了采用隔膜式电解槽的工艺流程。由日本旭哨子化 学公司开发成功。
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6. 己二腈的应用与储存
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5. 己二腈的电解合成
电解槽用的隔膜现在多采用阳离子交换膜。阴极要求 采用具有较高氢过电位的材料,如铅、镉和石墨等。目前大 多采用镉阴极,因为它可以在较长的使用期内获得较高的稳 定的己二腈产率。阳极在隔膜式电解槽中采用含1%～2% 银的铅合金,在无隔膜电解槽中,采用具有较低析氧过电位 的材料,例如磁铁矿或铁。此时,为阻止铁被腐蚀,于电解液 中需加入少量乙二胺四乙酸,铁阳极的损耗为0.8～1.0mm/ 年,丙烯腈在这些阳极上的氧化不明显。 上述的电解槽不仅适用于丙烯腈的电解偶联,也适用于 可用电化学方法合成的其他有机化合物。
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精细化学品和专用化学品区别表
精细化学品
单一化合物，可用分子式表示
专业化学品
较少为单一化合物（常为复合物、配 方物，不能用分子式表示成分） 为最终使用产品，用途面窄，应用单 一 不同厂家产品有差别，甚至完全不同 按功能销售（食品、化妆、药用等） 生命期短，更新快 附加值较高，技术机密性强
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4）技术密集度高
①有的工艺流程长，单元反应多，中间过程要严
格控制，产品质量要求高而稳定。 ②新产品开发费用高而成功率低，时间长
③技术和产更新换代快
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5）具有特定功能
大宗化学产品：具有各自性能 • 化肥：植物营养剂， • 塑料：有一定的强度，耐酸，耐腐蚀等 精细化工产品：具有特定的功能，即应用的对象 狭窄、专用性强。 • 利血平：只能用于降血压 • 农药：敌鼠只用于灭鼠
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5. 己二腈的电解合成
(3)工艺条件
A.电解液组成 采用10%～15%磷酸钾溶液作为丙烯腈进行电解偶联的本 底电解液。后者还需加入磷酸使溶液的pH保持在9.0～8.5范 围内。为获得己二腈的高产率,操作应在具有给质子能力较差 的介质中进行，为降低双电层中质子的浓度，溶液中还需加 入四烷基铵阳离子(最有效的是四乙基铵阳离子)，它会更紧 密地覆盖在电极表面，从双电层中取代出水分子，从而抑制 水电离出过多的氢质子。丙烯腈加入量是大大过量的(丙烯腈 在溶液中的饱和浓度约为5%)，因而电解液形成本底溶液和丙 烯腈两相。在复相介质中实现己二腈的制造，不仅可以增大 己二腈的质量产率(见图2)和电流效率，而且丙烯腈具有萃取 己二腈的功能，使生成的己二腈及时转移到有机相(丙烯腈) 中，从而可省去从水相(本底溶液)中分离己二腈的工序)。
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5. 己二腈的电解合成
图2 水相中丙烯腈含量对己二腈产率的影响 (虚线表示丙烯腈的溶解度)
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5. 己二腈的电解合成
B.电流密度 最佳电流密度取决于使用的电极材料。己二腈 在石墨和铅阴极上获得最高产率时的电流密度为0.6～ 0.8KA/m2，在镉阴极上则可达2KA/m2。
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4. 己二腈的理化性质
中文名
己二腈
1,4-二氰 基丁烷
别名
C6H8N2
分子式 hexanedinitrile
外文名
108.14
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4. 己二腈的理化性质
外观与性状：无色油状液体，略有 气味。 熔点(℃)：2.3 相对密度（水=1）：0.96 沸点(℃)：295 溶解性：微溶于水、醚，溶于醇
3）高质量
纯度高： • 例如，电子化学品的高纯度，其含量在 99.99％上 性能稳定、有效期长： • 如农药敌百虫有效期2--3年。 功能性高： • 如医药、农药、香料、调味剂的生物活性； • 表面活性剂、粘合剂、润滑剂的表面性能； • 膜材料、离子交换树脂等的离子交换性能； • 结构材料的机械性能等
内容概述
1.精细化工的定义 2.精细化工产品的定义和分类 3.精细化工产品的特点 4. 己二腈的理化性质 5. 己二腈的电解合成 6. 己二腈的应用与储存
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1.精细化工的定义
一、精细化工的概念
精细化学工业（简称精细化工）：是生产精细化学品的 （fine chemicals）工业的通称。
一、己二腈的应用
已二腈主要用于生产聚酰胺纤维的中间体已二胺、 橡胶促进剂和防锈剂，也用作洗涤剂的添加剂，丙烯 腈、甲基丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯三元共聚体的纺丝 溶剂，聚氯乙烯纤维湿纺和干纺溶剂，聚酰胺的着色 剂，织物漂白剂的助剂，醋酸酯、丙酸酯、丁酸酯和
混合酯增塑剂，以及作为芳腈抽提的萃取剂等。
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2.精细化工产品的定义和分类
二、精细化学品在欧美国家分类
中国和日本称谓的精细化学 中国和日本称谓的精细化学 品在欧美国家又分为两类 品在欧美国家又分为两类 精细化学品： 销售量小的化 学型产品。（ 按分子组成来 销售，强调的 是产品的规格 、纯度） 专用化学品： 销售量小的功 能型产品。（ 据功能来销售 ，强调的是产 品功能）
物理性质
化学性质
遇明火能燃烧。遇高热分解释出剧毒 的气体。与氧化剂可发生反应。
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5. 己二腈的电解合成
己二腈的制备方法
1.丙烯腈电解二聚法 2.己二酸氨化法 电解液是对甲苯 将己二酸和过量的 四乙胺磺酸盐，温度 氨在催化剂磷酸或其 3.丁二烯法 50-60℃，已二腈收率 盐类或酯类存在下，在 92-95%。丙烯腈加氢二聚 270-290℃温度下进行反 又分氯 过程也可采用钌催化剂在 应，生成己二酸二铵，然 化氰化 200-300℃，0.1-0.3MPa 后加热脱水，生成粗己 法和直 下气相催化加氢的方法。 二腈，经精馏得产品。 接氢氰 原料消耗定额：丙烯 原料消耗定额：已二酸 化法。 腈1100kg/t、硫酸 1606kg/t、液氨370 80kg/t kg/t、氢氧化钠36kg/t。
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5. 己二腈的电解合成
第三步为二聚阴离子与氢质子反应生成己二腈:
此外,电解中还发生生成丙腈和重组分等的副 反应。
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5. 己二腈的电解合成
图1 电解液具有高循环速度的压滤式电解槽的单槽 a.单槽侧面;b.各部件的外形;1.电极板;2.阴极;3.阳极; 4.联接销钉;5.溶液进出沟;6.分配孔洞;7.隔膜架;8.隔膜; 9.具有接线的端面板
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2）小批量
很多品种是以克、毫克、百万分之一克为计量单 位 • 药品，患者一次服用量以毫克计； • 食品添加剂用量常是百万分之一克 批量小的相对性： • 洗衣粉中最常用的直链烷基苯磺酸钠，家用 洗涤剂中主要成分，年产量在100000吨以上。
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