¿Qué son los productos químicos finos?
Cuando la inversión es pequeña, el rendimiento es alto, el margen de beneficio es alto y el valor añadido es alto. Las sustancias químicas con alta intensidad de conocimientos, pequeñas variedades y múltiples características se denominan sustancias químicas finas. La dirección del empleo no es más que la síntesis de productos intermedios farmacéuticos.
[Editar este párrafo] El estado de desarrollo de la química fina en el país y en el extranjero
Según las estadísticas, hay 17 empresas químicas entre las 500 empresas más importantes del mundo, entre las que se encuentran las principales son DuPont de Estados Unidos y BASF de Alemania, Hearst Company y Bayer Company, Dow Company de Estados Unidos y Ciba-Geigy Company de Suiza, etc. Todos tienen una historia de más de cien años. Desarrollaron vigorosamente la industria petroquímica antes de la década de 1970 y luego gradualmente recurrieron a la química fina. Alemania es el primer país en desarrollar productos químicos finos. Comenzaron con la industria química del carbón. Antes de la década de 1950, alrededor del 80% de ellos utilizaban la industria química del carbón como materia prima. Sin embargo, debido a la mala ruta del proceso y la baja eficiencia de la industria química del carbón, la proporción de productos químicos que utilizan petróleo como materia prima. se disparó al 80% desde 1970. arriba.
DuPont es la empresa química más grande del mundo, fundada en 1802. Sólo comenzó a pasar de manera importante de la industria petroquímica a la industria de química fina alrededor de 1980. Comenzó más tarde que Alemania y Japón, pero se desarrolló muy rápidamente. La empresa tenía como objetivo mejorar la calidad, reducir costos y mejorar la competitividad en el mercado de sus productos de uso general anteriores. Desde la década de 1980, ha ampliado la producción de productos químicos especializados, principalmente para la producción de productos químicos finos como pesticidas, medicamentos y productos especiales. polímeros y materiales compuestos. El objetivo a largo plazo de la empresa es desarrollar productos de ciencias biológicas, incluidos productos para el cuidado de la salud, medicamentos contra el cáncer, antienvejecimiento y otros, y productos médicos biónicos. En 1995, las ganancias de la empresa fueron de 3.300 millones de dólares.
Dow Chemical Company se fundó en 1897. A finales de la década de 1970, mediante el ajuste de la estructura del producto, la empresa fortaleció su producción de polímeros farmacéuticos y diversos de ingeniería, especialmente su experiencia en recubrimientos y adhesivos para automóviles. El valor de producción de productos químicos finos de la empresa fue sólo de 540 millones de dólares EE.UU. en 1973, con una proporción de productos químicos finos de 18, que aumentó a 50 en 1996. A principios de la década de 1990, el valor total de producción era de 20 mil millones de dólares EE.UU., y el valor de producción de productos químicos finos Los productos químicos representaron 11 mil millones de dólares.
BASF, Hoechst y Bayer son los tres pilares de las empresas químicas alemanas. Utilizan principalmente fusiones, transferencias y ventas como medio para aumentar la inversión, utilizan su fortaleza técnica para implementar negocios principales y tratan de aumentar la proporción de negocios principales y la participación de mercado de los productos líderes. Centrarse en el desarrollo de campos de alta tecnología, como suministros médicos para el cuidado de la salud, productos químicos agrícolas, productos químicos electrónicos, suministros de diagnóstico médico, suministros de imágenes de información, productos químicos aeroespaciales y nuevos materiales, mejorando en gran medida el contenido tecnológico y los beneficios económicos de los productos químicos finos. Por ejemplo, la proporción de ventas de recubrimientos y resinas fotosensibles de BASF con respecto a las ventas totales aumentó del 11% en 1980 al 30% en 1995. El volumen de negocios de la empresa en 1994 fue de 46,2 mil millones de marcos, el volumen de negocios de Hoechst en 1996 fue de 52,1 mil millones de marcos y el volumen de negocios de Bayer en 1994 fue de 26,7 mil millones de dólares estadounidenses. Todos conceden gran importancia al desarrollo de altas y nuevas tecnologías. A finales de 1995, Bayer había obtenido 155.000 patentes y 24.000 productos. Su producto líder en medicina, la aspirina, tiene una historia de un siglo.
La suiza Ciba-Geigy es un fabricante mundialmente famoso de pesticidas, medicamentos, colorantes, aditivos, cosméticos, detergentes, adhesivos aeroespaciales, etc. Es la única empresa del mundo que desarrolla todas las materias primas subcontratadas. Una gran empresa de química fina. En 1994, su facturación fue de 16.100 millones de dólares EE.UU. y su tasa de productos químicos finos ocupó el primer lugar en el mundo, alcanzando más del 80%.
Los países desarrollados están ajustando constantemente la estructura de productos de la industria química en función de las necesidades de beneficios económicos y desarrollo, así como de la orientación del mercado, el medio ambiente y los recursos. El foco de su transición está en lo fino. químicos y el desarrollo de productos químicos finos se ha convertido en una tendencia mundial. En 1991, las ventas de productos químicos finos en el mundo ascendieron a más de 40 mil millones de dólares, principalmente en Europa occidental, Estados Unidos y Japón. A principios del decenio de 1990, la tasa de utilización de productos químicos finos en los países desarrollados era de aproximadamente 55, mientras que aumentó a 60 a finales del decenio de 1990. La velocidad de desarrollo de la química fina siempre ha sido mayor que la de otras industrias. Tomando a Estados Unidos como ejemplo, a finales de los años 1980, la tasa de crecimiento industrial era de 2,9, mientras que la de la química fina llegaba a 5.
Su principal objetivo de desarrollo es ampliar la producción de productos especiales, como productos médicos y de salud, productos químicos electrónicos, polímeros especiales y materiales compuestos, y desarrollar vigorosamente productos relacionados con las ciencias de la vida, como medicamentos contra el cáncer, productos médicos biónicos, anticontaminación. Desmalezadores, fungicidas, etc. gratuitos y eficaces.
Desde que nuestro país determinó que las sustancias químicas finas eran un objetivo clave de desarrollo en la década de 1980, su política se ha inclinado y se ha desarrollado con relativa rapidez. Durante el período del "Octavo Plan Quinquenal", se construyeron 10 centros de desarrollo de tecnología química fina, con una capacidad de producción anual de más de 8 millones de toneladas, alrededor de 10.000 variedades de productos y un valor de producción anual de 90 mil millones de yuanes, lo que ha sentó una cierta base. A finales del siglo XX, la tasa de química fina llegó a 35. Esta es una gran brecha en comparación con los países desarrollados en el extranjero. Sólo para la industria electrónica, se necesitan 16.000 tipos de productos químicos finos y más de 7.000 tipos de televisores en color. La proporción de correspondencia de los productos nacionales es inferior al 20%, y el resto es importado. Otros son más escasos en agentes de acabado de telas, agentes de acabado de cuero, etc. Además, a juzgar por la calidad, variedad, nivel técnico, equipo y experiencia de los productos químicos finos de mi país, no pueden satisfacer las necesidades de muchas industrias.
[Editar este párrafo] Oportunidades que enfrenta la química fina
La química fina está estrechamente ligada a la vida diaria de las personas, es tan importante como la producción de alimentos y está relacionada con la seguridad nacional. Por lo tanto, la química fina es una de las industrias pilares de China. A principios del nuevo siglo, la Comisión Estatal de Economía y Comercio incluyó la química fina entre las prioridades de desarrollo. Esta es una de las buenas oportunidades que enfrenta la química fina.
Los productos químicos finos se producen principalmente con nuevas tecnologías, rápido reemplazo de variedades, fuerte especificidad técnica, fuerte monopolio, tecnología sofisticada, separación y purificación precisas, alta intensidad tecnológica, pequeña cantidad de producción relativa y alto valor agregado. Productos químicos funcionales y especializados. Muchos expertos y académicos nacionales y extranjeros consideran que la química fina en el siglo XXI es de alta tecnología. En los parques extranjeros de alta tecnología, como el parque de alta tecnología Les Ulis en el suburbio suroeste de París, Francia, hay muchas empresas de química fina. Es lo mismo en casa. Hay una gran cantidad de empresas de química fina en zonas de desarrollo de alta tecnología en Shanghai, Suzhou, Hangzhou y otros lugares. Mientras sean empresas de alta tecnología, pueden disfrutar de condiciones preferenciales en términos de políticas, financiación, comercio exterior, adquisición de tierras, empleo, etc. Esta es la segunda buena oportunidad que enfrenta la química fina.
Actualmente, la reestructuración industrial está en marcha en todo el mundo. Con la mejora continua de los requisitos de protección ambiental, los países industrializados de la Unión Europea, Estados Unidos y Japón han transferido sucesivamente muchas empresas químicas a países en desarrollo. Aunque han intentado transferir la contaminación, de hecho han transferido una cierta cantidad de producción de productos químicos finos de alta tecnología al extranjero, y esta tendencia se expande constantemente. Desde la perspectiva del mapa económico mundial, Asia, América del Sur y África son principalmente capaces de aceptar esta transferencia. África no puede permitirse semejante transferencia debido a su atraso económico y tecnológico. Aunque la Zona de Cooperación Económica Sudamericana, encabezada por Brasil, tiene cierta base económica, tecnológica y de recursos, su inestabilidad política y sus peligros económicos amedrentan a los inversores extranjeros. La economía de Asia se está desarrollando rápidamente, especialmente en el este y el sur de Asia. Está dotada de recursos naturales y humanos únicos y sus niveles económicos y tecnológicos han alcanzado un nivel considerable. Entre los diez países de la ASEAN, la mano de obra es barata y China y la India son los más competitivos. China es mejor que India debido a su situación política estable, políticas preferenciales, gran capacidad de mercado, desarrollo económico dedicado y 20 años de reforma y apertura, que han sentado una base sólida. Según las estadísticas de 1995, había cerca de 20.000 empresas químicas extranjeras en China, incluidas 2.206 empresas de química fina.
Con el desarrollo de tecnologías nuevas y avanzadas en el mundo y en mi país, muchas tecnologías nuevas y avanzadas, como la nanotecnología, la tecnología de la información, la biotecnología moderna, la tecnología moderna de separación, la química verde, etc. integrarse con la química fina La química fina es un servicio de alta tecnología, la alta tecnología ha transformado aún más la química fina, ha ampliado aún más los campos de aplicación de los productos de química fina y ha desarrollado aún más productos de alta gama, refinados, complejos y funcionales. hacia la química fina de alta tecnología. Por lo tanto, la interacción positiva de diversas tecnologías nuevas y avanzadas es una de las cuatro buenas oportunidades que enfrenta la industria de la química fina.
Ante estas cuatro buenas oportunidades, no es de extrañar que los expertos, académicos y personas con conocimientos de nuestro país crean unánimemente que los productos químicos finos son definitivamente una industria emergente en China con un futuro brillante.
El progreso de la industria y el desarrollo de las empresas requieren del apoyo de profesionales destacados. Esto proporciona a nuestros estudiantes un lugar para mostrar sus talentos. De hecho, la tasa de empleo anual de nuestros graduados en ingeniería química fina llega a más del 95%. Muchas empresas de química fina dentro y fuera de la provincia vienen a nuestra escuela para presentar o reclutar graduados en química fina. Dado que hay tantas empresas de química fina en la sociedad, los beneficios económicos de las empresas de química fina son generalmente buenos, el potencial de exportación y de mercado interno de los productos de química fina es enorme y las perspectivas de desarrollo de los productos de química fina son amplias, por lo que la capacidad social de graduados con especialización en ingeniería química fina es muy grande. En el futuro previsible, básicamente no habrá ningún problema de empleo.
[Editar este párrafo] Dirección de desarrollo de la química fina
Según la normativa de la Organización para el Desarrollo y la Cooperación Económicos (OCDE), según la intensidad tecnológica, automóviles, maquinaria, metalurgia no ferrosa, industria química Pertenece a la industria de tecnología media. La alta tecnología y sus industrias son campos específicos determinados por su alto contenido de investigación y desarrollo, como la industria aeroespacial, la industria de la información, la farmacéutica, etc. Los productos químicos finos como rama de la industria química generalmente pertenecen a la categoría de tecnología media, pero se ha determinado que los nuevos materiales químicos de alto rendimiento, productos farmacéuticos, bioquímicos, etc. como productos químicos finos pertenecen a la categoría de alta tecnología. El siglo XXI es una era de economía del conocimiento. Una nueva revolución tecnológica en tres ciencias de vanguardia, centrada en la bioingeniería, la ciencia de la información y la ciencia de los nuevos materiales, seguramente tendrá un impacto significativo en la industria química. La tendencia de desarrollo de las industrias tradicionales, como la de la química fina, debe ser cada vez más intensiva en conocimientos técnicos y complementarse entre sí con tecnologías avanzadas y nuevas.
1. La combinación de nanotecnología y química fina
La nanotecnología se refiere al estudio de los patrones de movimiento y las interacciones de sistemas compuestos por sustancias con tamaños entre 0,1 y 100 nm, así como cuestiones técnicas en posibles aplicaciones prácticas ciencia y tecnología. . La nanotecnología es uno de los contenidos importantes de la revolución industrial científica y tecnológica del siglo XXI. Es un tema integral que está altamente entrelazado con la física, la química, la biología, la ciencia de los materiales y la electrónica, e incluye las bases de la observación, el análisis y la investigación. como línea principal la ciencia y la ciencia técnica con la nanoingeniería y el procesamiento como línea principal. No se puede negar que la nanociencia y la tecnología es un sistema completo que integra ciencia de vanguardia y alta tecnología. La nanotecnología incluye principalmente campos técnicos como la nanoelectrónica, las nanomáquinas y los nanomateriales. Al igual que la microelectrónica y la tecnología informática en el siglo XX, la nanotecnología será una de las nuevas tecnologías del siglo XXI. Su investigación y aplicación seguramente provocarán nuevamente una revolución tecnológica.
Debido a las propiedades de los nanomateriales como el efecto de tamaño cuántico, el efecto de tamaño pequeño, el efecto de superficie y el efecto de túnel cuántico macroscópico, las propiedades termomagnéticas, ópticas, sensibles, la estabilidad de la superficie, las propiedades de difusión y sinterización de las nanopartículas, y las propiedades mecánicas son significativamente mejores que las de las partículas ordinarias, por lo que los nanomateriales tienen aplicaciones extremadamente amplias en química fina. Se refleja específicamente en los siguientes aspectos:
(1) Los nanopolímeros se utilizan para fabricar materiales de espuma de alta relación resistencia-peso, materiales aislantes transparentes, materiales de espuma transparentes dopados con láser y fibras de alta resistencia. , y agentes de adsorción de alta superficie, resinas de intercambio iónico, filtros, geles y electrodos porosos, etc.
(2) Nanoquímicos diarios Nanoquímicos y cosméticos diarios, nanopigmentos, películas nanofotosensibles, materiales químicos nanofinos, etc., nos llevarán a un mundo colorido. Recientemente, el departamento de investigación de Kodak Company en los Estados Unidos estudió con éxito un nuevo tipo de nanopolvo que tiene funciones de pigmento y tinte molecular y se espera que produzca cambios revolucionarios en las imágenes en color.
(3) Adhesivos y selladores En el extranjero, se ha añadido nanomaterial nano-SiO2 como aditivo a los adhesivos y selladores para mejorar el efecto de unión del adhesivo y el rendimiento de sellado del sellador.
Su mecanismo de acción es cubrir la superficie del nano-SiO2 con una capa de material orgánico para volverla hidrófila. Agregarlo al sellador formará rápidamente una estructura de sílice, es decir, el nano-SiO2 forma una estructura de red para restringir el flujo. de coloides y sólidos. La velocidad de fusión se acelera y se mejora el efecto de unión. Debido al pequeño tamaño de partícula, se aumenta la propiedad de sellado del pegamento. Blog académico de Xiaomu Chong M oe {|*LW
(4) Recubrimientos Agregar nano-SiO2 a varios recubrimientos puede mejorar exponencialmente su rendimiento antienvejecimiento, suavidad y resistencia, y la calidad y el grado de los recubrimientos mejorarán exponencialmente su rendimiento antienvejecimiento, su suavidad y resistencia. ser una actualización natural. Debido a que el nano-SiO2 es un material antirradiación ultravioleta (es decir, antienvejecimiento) y sus partículas extremadamente pequeñas tienen una gran superficie específica, pueden formar rápidamente una estructura de red cuando la pintura se seca, al tiempo que aumentan la resistencia y la suavidad. de la pintura. Blog académico de Xiao Mu Chong 1Namp; Estabilidad de la combustión. Los nanoexplosivos aumentarán el poder de los explosivos cientos de veces;
(6) Los materiales de almacenamiento de hidrógeno FeTi y Mg2Ni son aleaciones candidatas importantes para materiales de almacenamiento de hidrógeno. Absorben hidrógeno muy lentamente y deben activarse, es decir, debe absorberse varias veces. Zaluski et al. utilizaron molienda de bolas de polvos de Mg y Ni para formar directamente Mg2Ni. El tamaño de grano promedio es de 20 a 30 nm y el rendimiento de absorción de hidrógeno es mucho mejor que el de los materiales policristalinos ordinarios. La absorción de hidrógeno del Mg2Ni policristalino ordinario solo se puede llevar a cabo a altas temperaturas (cuando PH2≤20Pa, entonces T≥250°C La absorción de hidrógeno a baja temperatura requiere un tiempo prolongado y se puede usar Mg2Ni nanocristalino a alta presión); 200°C Absorbe hidrógeno sin tratamiento de activación. Después del primer ciclo de hidrogenación a 300°C, el contenido de hidrógeno puede alcanzar ~3,4%. Durante los ciclos posteriores, el hidrógeno se absorbe 4 veces más rápido que los materiales policristalinos ordinarios. El rendimiento de activación de la absorción de hidrógeno del FeTi nanocristalino es significativamente mejor que el de los materiales policristalinos ordinarios. El proceso de activación del FeTi policristalino ordinario es: calentar a 400 ~ 450 ℃ en vacío, luego recocer en H2 de aproximadamente 7 Pa, enfriar a temperatura ambiente y luego exponer a hidrógeno con una presión más alta (35 ~ 65 Pa). repetido varias veces. El FeTi nanocristalino formado mediante molienda de bolas solo necesita recocerse en vacío a 400 °C durante 0,5 h, lo que es suficiente para completar todo el ciclo de absorción de hidrógeno. La aleación nanocristalina de FeTi está compuesta de granos nanocristalinos y regiones límite de grano altamente desordenadas (que representan aproximadamente del 20% al 30% del material).
(7) Catalizador En el material catalizador, el sitio activo para la reacción pueden ser los átomos agrupados en la superficie u otra sustancia adsorbida en la superficie. Estas ubicaciones están estrechamente relacionadas con la estructura de la superficie, los defectos de la red y las esquinas del cristal. Dado que los materiales nanocristalinos pueden proporcionar una gran cantidad de sitios catalíticamente activos, son muy adecuados como materiales catalíticos. De hecho, décadas antes de que apareciera el término "nanomaterial", habían aparecido muchos materiales catalíticos nanoestructurados, como Rh/Al2O3, Pt/C y otras nanopartículas metálicas soportadas sobre sustancias inertes. Es ampliamente utilizado en la industria petroquímica. industria química fina y escape de automóviles. En la industria química, el uso de nanopartículas como catalizadores es otro aspecto donde los nanomateriales muestran su talento. Por ejemplo, el polvo de boro ultrafino y el polvo de percromato de amonio se pueden utilizar como catalizadores eficaces para explosivos; el polvo de platino ultrafino y el polvo de carburo de tungsteno son catalizadores de hidrogenación eficaces; el polvo de plata ultrafino puede ser un catalizador para la oxidación de etileno y cobre y sus nanopolvos de aleación; Catalizador, tiene alta eficiencia y fuerte selectividad, y puede usarse como catalizador en reacciones como la síntesis de metanol a partir de dióxido de carbono e hidrógeno. El polvo de nanoníquel tiene un fuerte efecto catalítico y puede usarse en reacciones de hidrogenación de materia orgánica. , tratamiento de gases de escape de automóviles, etc.
Pingjin et al. utilizaron un método coloide para preparar partículas ultrafinas coloidales de Pd cargadas con polivinilpirrolidona (tamaño promedio de partícula: 1,8 nm), que se utilizaron para catalizar las siguientes reacciones:
Se encontró que su actividad es de 2 a 3 veces mayor que la de los catalizadores de Pd ordinarios y su selectividad es casi 100.
El uso de dos o más partículas o aleaciones ultrafinas de metal de osmio como catalizadores también puede lograr una mayor actividad catalítica y selectividad.
Por ejemplo, el nanocatalizador amorfo de Ni-B utilizado para catalizar la hidrogenación en fase líquida a presión atmosférica del ciclopentadieno, preparado mediante el método de reducción química, y el catalizador de nanoaleación de Co-Mn/SiO2 utilizado para catalizar la hidrogenación de etileno tienen buenas propiedades catalíticas. Las nanopartículas metálicas como Ni, Co y Fe se mezclan, moldean y tuestan con TiO2-γ-Al2O3 para purificar los gases de escape de los automóviles. La actividad es similar a la del catalizador ternario de la familia Pt y la actividad no disminuye después del trabajo. a 600°C durante 100 horas.