精細化學工業
是生產精細化學品工業的通稱,簡稱“精細化工”。精細化學品的含義,國外迄今仍在討論中。目前,凡具有以下特點的化工產品通稱為精細化學品,即:
1.品種多,更新換代快;
2.產量小,大多以間歇方式生產;
3.具有功能性或最終使用性;
4.許多為復配性產品,配方等技術決定產品性能;
5.產品質量要求高;
6.商品性強,多數以商品名銷售;
7.技術密集高,要求不斷進行新產品的技術開發和應用技術的研究,重視技術服務;
8.設備投資較小;
9.附加價值率高等。
精細化工包括的范圍
各國也不甚一致,大體可歸納為:醫藥、農藥、合成染料、有機顏料、涂料、香料與香精、化妝品與盥洗衛生品、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、汽車用化學品、芳香除臭劑、工業防菌防霉劑、電子化學品及材料、功能性高分子材料、生物化工制品等40多個行業和門類。隨著國民經濟的發展,精細化學品的開發和應用領域將不斷開拓,新的門類將不斷增加。
精細化學品這個名詞,沿用已久,原指產量小、純度高、價格貴的化工產品,如醫藥、染料、涂料等。但是,這個含義還沒有充分揭示精細化學品的本質。近年來,各國專家對精細化學品的定義有了一些新的見解,歐美一些國家把產量小、按不同化學結構進行生產和銷售的化學物質,稱為精細化學品(fine chemicals);把產量小、經過加工配制、具有專門功能或最終使用性能的產品,稱為專用化學品(specialty chemicals)。中國、日本等則把這兩類產品統稱為精細化學品。
精細化工的特點
精細化學品的品種繁多,有無機化合物、有機化合物、聚合物以及它們的復合物。生產技術上所具有的共同特點是:①品種多、更新快,需要不斷進行產品的技術開發和應用開發,所以研究開發費用很大,如醫藥的研究經費,常占藥品銷售額的8%~10%。這就導致技術壟斷性強、銷售利潤率高。②產品質量穩定,對原產品要求純度高,復配以后不僅要保證物化指標,而且更注意使用性能,經常需要配備多種檢測手段進行各種使用試驗。這些試驗的周期長,裝備復雜,不少試驗項目涉及人體安全和環境影響。因此,對精細化工產品管理的法規、標準較多。如藥典(見《中華人民共和國藥典》、《英國藥典》)、農藥管理法規等。對于不符合規定的產品,往往國家限令其改進,以達到規定指標或禁止生產。③精細化工生產過程與一般化工生產不同,它的生產全過程,不僅包括化學合成(或從天然物質中分離、提取),而且還包括劑型加工和商品化,由兩個部分組成。其中化學合成過程,多從基本化工原料出發,制成中間體,再制成醫藥、染料、農藥、有機顏料、表面活性劑、香料等各種精細化學品。劑型加工和商品化過程對于各種產品來說是配方和制成商品的工藝,它們的加工技術均屬于大體類似的單元操作。④大多以間歇方式小批量生產。雖然生產流程較長,但規模小,單元設備投資費用低,需要精密的工程技術。⑤產品的商品性強,用戶競爭激烈,研究和生產單位要具有全面的應用技術,為用戶提供技術服務。
世界精細化學工業最發達的要推美國、聯邦德國和日本,其產品產量分別居于世界第一、二、三位。
最近幾年國內精細化工行業都在關注一個問題:21世紀精細化工的發展趨勢。自從20世紀90年代后期以來,我國決定加大在能源、信息、生物、材料等高新技術領域的投資力度,化工作為傳統產業沒有被列入國家優先發展的行列,而被有的人歸于夕陽工業。但事實并非如此,特別是我們精細化工,由于它在國民經濟中的特殊地位,由于它和能源、信息、生物化工以及材料學科之間的緊密聯系,它在我國現代化建設中的作用將愈來愈重要,而成為不可替代、不可或缺的關鍵一環。 在這里我充滿信心地告訴大家,精細化工在中國、乃至在世界,依然是朝陽工業,前景一片光明。
精細化工在國民經濟中的地位
我們都知道精細化工是生產精細化學品的化工行業,主要包括醫藥、染料、農藥、涂料、表面活性劑、催化劑,助劑和化學試劑等傳統的化工部門,也包括食品添加劑、飼料添加劑、油田化學品、電子工業用化學品、皮革化學品、功能高分子材料和生命科學用材料等近20年來逐漸發展起來的新領域。中國是個人口大國,十多億人的生存與生存質量與精細化工息息相關。增加糧食產量,需要多種高效低毒的農藥、植物生長調節劑、除草劑、復合肥料;抵疾病需要多種醫藥、抗生素;石化工業生產需要催化劑、表面活性劑、油品添加劑和橡膠助劑等。服裝、絲綢工業需要高質量的染料、紡織助劑、顏料;美化環境、改善居住條件需要不同的涂料、黏合劑;據報道一臺電視機與2000多種化學品有關,其中絕大部分是精細化學品。
正由于精細化工對國民經濟和人民生活的重大貢獻,被我國先后列為“六五”、“七五”、“八五”和“九五”國民經濟發展的戰略重點,并作為七大重點工程之一來抓。經過20多年的努力,我國精細化工得到了長足的發展。目前我國精細化工企業總數已達11000余家,傳統領域精細化工企業7000多家,其中染料、顏料企業1525家,農藥及其制劑加工企業1243家,涂料生產企業4544家;新領域精細化工企業3900家. 精細化工行業總產值達1200億元,其中新領域精細化工產值為600~700億元。許多精細化工產品產量如染料、農藥等居世界前列。有部分精細化工產品已能滿足國內需求。
精細化工的發展,促進了其它行業如農業、醫藥、紡織印染、皮革、造紙等衣、食、行和用水平的提高,同時為這些行業帶來了經濟效益的提高。
精細化工的發展,為生物技術、信息技術、新材料、新能源技術、環保等高新技術的發展提供了保證。
精細化工的發展,直接為石油和石油化工三大合成材料(塑料、橡膠和纖維)的生產及加工、農業化學品的生產,提供催化劑、助劑、特種氣體、特種材料(防腐、防高溫、耐溶劑)、阻燃劑、膜材料,各種添加劑,工業表面活性劑、環境保護治理化學品等,保證和促進了石油和化學工業的發展。
精細化工的發展,提高了化學工業的加工深度,提高了大的石油公司、大的化工公司的經濟效益。
精細化工的發展,提高了國家的化學工業的整體經濟效益,增強了國家的經濟實力。
當今,精細化工已成為世界化學工業發展的戰略重點之一,也是化學工業激烈競爭的焦點之一。因此國家經貿委在“十五”工業結構調整規劃綱要中指出:化學工業的發展是以“化肥、農藥和精細化工為重點”。化肥和農藥直接與糧食生產有關,所以精細化工和糧食生產一樣重要,只能立足于國內,不能依賴于國外,關系國計民生的、不可或缺的重要經濟部門。
國內外精細化工的發展現狀
據統計全球500強中有17家化工企業,其中前幾位是美國杜邦公司、德國巴斯夫公司、赫斯特公司和拜爾公司,美國的道公司以及瑞士的汽巴—嘉基公司等。它們都有百余年的歷史,在20世紀70年代以前都大力發展石油化工,后來逐漸轉向精細化工。德國是發展精細化工最早的國家。它們從煤化工起家,在20世紀50年代以前,以煤化工為原料的占80%左右,但由于煤化工的工藝路線和效益不佳,1970年起以石油為原料的化工產品比例猛增到80 % 以上。
杜邦公司是世界上最大的化學公司,成立于1802年。它從1980年前后才從石油化工大幅度地轉向精細化工,比德國和日本起步晚,但發展速度卻很快。該公司對以往通用產品以提高質量、降低成本和提高市場競爭力為目標,80年代以來,擴大了專用化學品的生產,主要為農藥、醫藥、特種聚合物、復合材料等精細化工產品的生產。該公司的長遠目標為發展生命科學制品,為保健品、抗癌、抗衰老等藥物和仿生醫療品,1995年該公司利潤為33億美元。
道化學公司成立于1897年。70年代末,通過產品的結構調整,加強了對醫藥和多種工程用聚合物的生產,特別是汽車涂料和黏合劑方面有所特長。該公司在1973年精細化學品產值只有5.4億美元,精細化工率為18%,1996年猛增到50%。90年代初總產值為200億美元,而精細化工產值占110億美元。
巴斯夫公司、赫斯特公司和拜爾公司是德國化工企業的三大支柱。它們多以兼并、轉讓、出售為手段,加大投入力度,以技術力量的強弱,實施核心業務,盡量提高核心業務的比重和主導產品的市場占有率。重點開發保健醫藥用品、農用化學品、電子化學品、醫療診斷用品、信息影像用品、宇航用化學品和新材料等高新領域,大大提高了精細化工產品的科技含量和經濟效益。如巴斯夫公司的涂料和感光樹脂等幾個有特色產品,其銷售額占總銷售額的比例由1980年的11%升至1995年的30%。該公司1994年的營業額462億馬克,赫斯特1996年營業額為521億馬克,拜爾公司1994年營業額為267億美元。它們都非常重視開發高新技術,拜爾公司至1995年底已獲得15.5萬件專利,產品2.4萬個,它在醫藥中的主導產品阿司匹林已有百年的歷史。
瑞士的汽巴—嘉基公司是世界上著名的農藥、醫藥、染料、添加劑、化妝品、洗滌劑、宇航用膠粘劑等的生產企業,是世界上唯一全部外購原材料發展精細化工的大企業。1994年,其營業額為161億美元,其精細化工率占世界首位,高達80%以上。
發達國家不斷地根據經濟效益和發展的需要,以及市場、環境和資源的導向,進行化學工業產品結構的調整,其轉軌的焦點都集中在精細化工方面,發展精細化工已成為世界性趨勢。1991年全世界精細化學品的銷售額為400多億美元,以西歐、美國和日本為主。90年代初期,發達國家精細化工率約為55%,而末期上升到60 %。精細化工的發展速度一直高于其它行業。以美國為例在80年代后期,工業增長率為2.9%,而精細化工則高達5%。他們的發展主要目標是擴大專用品的生產,如醫藥保健品、電子化學品、特種聚合物及復合材料等,并大力發展有關生命科學制品,如抗癌藥物、仿生醫療品、無污染高效除草劑、殺菌劑等等。
我們國家自80年代確定精細化工為重點發展目標以來,在政策上予以傾斜,發展較為迅速。“八五”期間已建成精細化工技術開發中心10個,年生產能力超過800萬噸,產品品種約萬種,年產值達900億元,已打下了一定的基礎。20世紀末精細化工率達到35%。這與國外發達國家相比差距較大。他們僅就電子工業一項就需精細化學品1.6萬種,彩電需7000多種,國內產品配套率都不到20%,其余靠進口。其它在織物整理劑、皮革涂飾劑等方面更為短缺。另外從我國精細化工產品的質量、品種、技術水平、設備和經驗來看,都不能滿足許多行業的需求。
精細化工面臨的機遇
精細化工與人們的日常生活緊密聯系在一起,它與糧食生產地位一樣重要,關系到國家的安全。因此精細化工是中國的支柱產業之一。在新世紀之初,精細化工就被國家經貿委列入發展重點之一。這是精細化工面臨的良好機遇之一。
精細化工生產的多為技術新、品種替換快、技術專一性強、壟斷性強、工藝精細、分離提純精密、技術密集度高、相對生產數量小、附加值高并具有功能性、專用性的化學品。許多國內外的專家學者把21世紀的精細化工定位為高新技術。在國外的高新技術園區,譬如法國巴黎西南郊的Les Ulis高新技術園區,就有很多精細化工企業。在國內也一樣。在上海、蘇州、杭州等地的高新技術開發區都有大量的精細化工企業。而只要是高新技術企業,都可享受到政策、融資、外貿、征地、用人等方方面面的優惠條件。這是精細化工面臨的良好機遇之二。