精细化工与精细化学品：从基础研究到实际应用！

在探讨精细化工产品及精细化工的概念之前，有必要先厘清【精细化工产品】与【精细化工】之间的区别。实际上，我们日常生活中接触到的众多化工产品大多属于精细化工产品的范畴，而支撑这些产品的正是一个庞大而复杂的精细化工产业体系。

精细化工和基础化工是两大化工体系

根据化工产品的生产、应用和商业特性，化工产品通常被划分为两大类别：基础化工产品和精细化工产品。

基础化工产品

基础化工产品的英文名称是 heavy chemicals，也可称为大化工产品或通用化工产品。其最显著的特征是产量大，例如焦炭。这些产品通常是大量生产的化工基本原料和材料，主要从廉价且易得的天然资源出发，经过一次或多次化学加工而制得。它们是化工产业的基础，广泛用于后续的化工生产过程。

基础化工产品的典型代表包括：

• “三酸”：硫酸、硝酸、盐酸。
• “两碱”：纯碱（碳酸钠）、烧碱（氢氧化钠）。
• 三大合成材料：合成塑料、合成橡胶、合成纤维。

这些产品以大批量生产和销售为特点，是化工产业链的基石。

我们所熟知的合成纤维属于基础化工产品

基础化工产品

基础化工产品（heavy chemicals）的主要特点包括：

1. 应用范围广：用途广泛，是众多化工生产的基础。
2. 生产批量大：通常以大规模生产为主。
3. 生产设备大型化：需要大型设备和设施。
4. 附加值相对较低：主要作为基础原料，利润空间相对有限。

精细化工产品

精细化工产品（fine chemicals）则具有以下特点：

1. 具有专门功能：通常针对特定用途设计。
2. 技术密集度高：研发、生产与应用技术要求高，配方技术对产品性能起关键作用。
3. 附加值高：由于技术含量高，产品价值也相对较高。
4. 小批量多品种：生产规模较小，但产品种类丰富。

生产精细化工产品的行业称为精细化工工业（fine chemical industry），简称为精细化工。

像农药这类有专门的用途并且产量较低的化学品是精细化工产品

在国际上对精细化学品的定义有两种，一种是欧美国家的定义，另外是日本的定义。

精细化学品和专用化学品的区别

精细化学品通常是单一化合物，而专用化学品多为配方产品。精细化学品的用途较为广泛，而专用化学品的用途则相对狭窄。精细化学品一般采用一种或类似的方法制造，而专用化学品的生产工艺在不同生产厂家之间可能完全不同。精细化学品主要按化学成分销售，而专用化学品则按功能销售。精细化学品的生命周期较长，而专用化学品的生命周期较短，且产品更新换代速度快。专用化学品的附加值更高，利润率更高，技术密集性也更强。

世界上精细化学工业最发达的国家是美国、德国和日本，目前得到多数国家公认的定义是： 对于基本化学工业生产的初级或次级化学品经过深加工而制取的具有特定功能、特定用途、小批量生产的系列产品，称为精细化学品。 精细化学品化学研究精细化学品的组成、结构、性质、变化、制备及应用的科学。精细化工是“精细化学品生产工业”的简称，属化学工程学范畴。

精细化工与化学工业的关系

由石油、天然气、煤加工副产物所得化工产品

精细化工的概念最早是由日本在20世纪70年代提出的。自1955年起，日本以石油化工为核心，化学工业实现了飞速发展，使其成为仅次于美国的世界第二大化工强国。石油化工的繁荣为其他工业以及整个国民经济的发展提供了丰富的基础原材料。20世纪60年代，日本化学工业达到了鼎盛时期。然而，70年代石油危机的爆发，对以石油化工为支柱的日本化学工业造成了巨大冲击。面对这一挑战，日本政府不得不重新审视其化学工业的发展战略，开始注重化工产品的深度开发、应用范围的拓展以及附加值的提升。正是在这样的背景下，精细化工的概念应运而生。

其发展历程见表：

精细化工产品的范畴极为广泛，其发展与化学工业的进步密切相关。起初，精细化工产品以医药、染料和香料等为代表。随后，随着石油工业的三大合成材料（塑料、橡胶、纤维）的兴起，精细化工迎来了新的发展机遇，例如稳定剂、增塑剂、添加剂等产品应运而生，同时也推动了催化剂技术的更新换代。此外，随着新兴精细化工行业的不断涌现，精细化工产品的范围不断扩大，种类也日益丰富。

关于精细化工产品的分类，目前尚未形成统一的标准，不同的观点和分类方法各有侧重。一般来说，可以根据化学属性、生产特性、应用领域等进行粗略分类，具体分类如下表所示：

1984年日本将精细化工产品分为35个类别，次年又新增酶等16个类别，美国种类为38种，我国化工部1986年将精细化学品分为11类，详见下表。

在那个年代，许多新兴领域的精细化工产品如今已经广为人知。例如，表面活性剂、水处理化学品、造纸化学品、皮革化学品、油田化学品、生物化工产品和电子化学品等，这些产品在当时属于新兴领域，如今已成为精细化工行业的重要组成部分。

新领域精细化工产品

新领域精细化工产品

结合我国当前和今后的发展，并考虑到国外的分类情况，有人认为我国对精细化工产品的分类应分为18类 ： 1.医药和兽药、2.农药、3.粘合剂、4.涂料、5.染料和颜料、6.表面活性剂和洗涤剂、7.塑料、合成纤维和橡胶用助剂、8.香料、9.感光材料、10.试剂和高纯物、11.食品和饲料添加剂、12.石油用化学品、13.造纸用化学品、14.功能高分子材料、15.化妆品、16.催化剂、17.生化酶制、18.无机精细化学品

4、精细化工的特点

精细化工的特点

相比基础化工，精细化工有很多特性，比如：

1）精细化工的研发特性

根据日本的资料，化学工业的知识密度为248，机械工业为100，而医药工业则高达340。这表明精细化工的研发具有以下特点：

• 研发难度大：精细化工的研发成功率较低，需要大量的时间和精力投入。
• 研发成本高：由于技术复杂，研发过程中需要大量的资金支持。
• 更新换代快：技术和产品更新迅速，需要持续的研发投入以保持竞争力。 精细化工产品，尤其是专用化学品，其发展与科学技术的进步、社会经济的发展以及人民生活水平的提高密切相关。此外，精细化工产品的质量要求因产品类型和应用领域而异，不同的应用场景对质量标准有不同的要求。

2）精细化工的生产特性

与石油化工等大规模生产的行业相比，精细化工的生产批量通常较小。多品种生产是精细化工的一个重要特征，品种的丰富性和规格的齐全性也是衡量一个国家精细化工水平的重要标志。精细化工的生产过程通常具有以下特点：

• 综合生产流程：生产过程涉及多个步骤和复杂的工艺。
• 多功能生产装置：生产设备通常具备多种功能，以适应不同产品的生产需求。
• 以间歇式生产为主：生产方式多为间歇式，以满足小批量、多品种的生产需求。

大化工生产设备和精细化工生产设备对比

“综合生产流程和多功能生产装置”也被称为柔性生产装置。这种装置在同一套生产设备中，通过相似的生产流程和不同的原料，能够生产多种产品。其设备适应性强，利用率高。由于精细化工产品具有小批量、多品种、更新快的特点，其生产更适合采用间歇式生产，通过较小型的间歇式设备交替生产多种产品，而不宜盲目追求连续化或全自动化生产。精细化工产品的生产规模通常较小，产量有限，因此多采用间歇式生产方式，设备的兼用性强。与连续化生产的大装置相比，这种生产方式的设备投资较少。

精细化工产品的技术关键在于配方，配方往往对产品的最终性能起决定性作用。形成的专利配方具有较强的垄断性，掌握产品配方是企业获得市场竞争能力的关键。

3）精细化工产品的商业特性

精细化工产品具有很强的市场从属性。精细化工行业的投资门槛相对较低，市场进入较为容易。许多精细化工产品是终端消费品，具有很强的商品性，直接面向消费者，市场竞争激烈。由于其市场从属性，生产企业的一切活动都必须围绕市场需求展开，特别需要重视产品的市场情况，进行市场分析和市场调查。

市场是关键

专用精细化工产品的技术特性

专用精细化工产品大多为复配型产品，其核心竞争力在于配方技术。这些配方技术通常被生产厂家视为技术机密，通过以下方式加以保护：

• 申请专利：在专利有效期内形成技术垄断，确保企业在特定时期内独占技术优势。
• 内部保密：作为技术机密，由开发单位进行内部控制，防止技术外泄。

这种技术垄断性进一步构成了市场的排他性，使得掌握核心技术的企业能够在市场竞争中占据优势地位。

4）精细化工的经济特性

精细化工的经济特性主要体现在以下几个方面：

• 投资效率高：相比传统化工行业，精细化工的初始投资相对较低，但能够快速实现收益。
• 附加值高：由于技术含量高，产品具有较高的附加值，能够满足特定客户群体的高需求。
• 利润率高：高附加值和高技术壁垒使得精细化工产品在市场上具有较强的定价能力，从而实现较高的利润率。

精细化工行业的这些经济特性使其在现代化工产业中具有重要的地位，成为推动化工行业向高端化、精细化发展的重要力量。

化产业主要产品类别及市场规模

精细化学品的利润受到多种因素的影响，包括是否拥有垄断性技术、市场需求状况以及产品质量是否符合技术要求等。精细化工产品的附加值率通常在50%左右，显著高于整个化学工业的平均水平。相比之下，整个化学工业的附加值率一般在30%到40%之间，而化肥和石油化工等基础化工领域的附加值率则仅为20%到30%左右。在化学工业的各个细分领域中，精细化工的附加值率是最高的。

在精细化工产品中，医药产品的附加值率最高，通常可达到60%左右。附加值率的高低不仅能够反映产品生产过程中所投入的劳动和技术水平，还能体现产品的利润空间是否充足。

以氮肥为基数的有关行业的附加价值指数（有关行业附加价值／氮肥附加价值）

国外的一项统计显示，每投入价值100美元的石油化工原料，产出初级化学品的价值可达200美元；进一步加工为中间体后，价值可提升至480美元，而最终产品的价值则为80美元。如果将这些原料进一步加工为塑料、合成橡胶、纤维、清洗剂和化妆品等，可产生价值800美元的中间产品和价值540美元的最终产品。若再深入加工为用户直接使用的家庭耐用品和纺织品，总产值可高达10600美元。这意味着从最初的石油化工原料到最终产品，其增值倍数可达106倍。

5、精细化学品发展的趋势

可以说精细化学品销售额快速增长，精细化率不断提高。精细化工率的高低已成为衡量一个国家或地区化工发展水平的主要标志之一。下表为几个国家的精细化工率。

美国、德国、中国、日本精细化工率发展状况

1）美国精细化工

美国精细化工行业的发展历程具有显著的阶段性特点。20世纪60年代，水处理剂在美国开始兴起；70年代初，油田化学品成为热门产品；70年代末，电子工业用试剂成为行业发展的重点；到了80年代，专用化学品的销售额达到高峰。近年来，美国的精细化学品年销售额约为1250亿美元，位居全球首位。

2）西欧精细化工

自20世纪70年代起，西欧国家开始实施“差别增长战略”，即有选择性地发展具有自身特点和技术优势的精细化工产品。其中，德国的精细化工行业表现尤为突出，成为西欧精细化工的代表。

3）日本精细化工

20世纪60年代，日本率先提出了“精细化学品”（Fine Chemicals）的概念，并迅速发展成为全球精细化工领域的重要力量。目前，日本的精细化学工业产品产量位居世界第三位。

美国、西欧和日本是全球精细化学品生产和消费最为发达的地区。这三个地区的企业总营业额约占全球专用化学品营业额的77%左右。在全球精细化学品领域，一些知名的大化工公司占据着重要地位，其中包括：

• 美国的杜邦公司
• 德国的拜耳股份公司
• 日本的住友化学工业公司

4）中国精细化工

中国已成为全球重要的精细化工原料及中间体的加工和出口基地。目前，中国精细化工的门类已达到25个，产品品种超过3万种。国内已建成精细化工技术开发中心10个，精细化学品生产能力接近1350万吨/年，年总产量接近970万吨，年产值超过1000亿元。中国是世界第一大染料生产与出口国、世界第二大涂料生产国，农药产量位居世界第二。

5）我国精细化工行业的现状与存在的主要问题

自20世纪80年代起，我国提出了大力发展精细化工的战略方针。在国家产业政策的支持下，尤其是20世纪90年代以来，国家陆续安排了100多个大型精细化工建设和改造项目，总投资近100亿元，极大地推动了我国精细化工行业的发展，精细化率已达到40%。目前，我国精细化工企业数量超过1万家，产品品种约3万种，年产值超过1200亿元。

在碳中和的大背景下，以高新技术为依托，精细化工产业必须朝着低污染、无污染的绿色化、高功能的方向，实现可持续发展。

当今世界，精细化工行业呈现出快速发展的态势，其显著特征主要体现在以下几个方面：

• 产业集中度提高，产业集群化发展：精细化工企业逐渐向专业化、规模化方向发展，形成了产业集群，提升了整体竞争力。
• 工艺绿色化、节能化：在环保政策的推动下，精细化工行业更加注重清洁生产和节能减排，采用绿色化学工艺，降低对环境的影响。
• 产品多样化、专用化和高性能化：精细化工产品不断向多样化、专用化和高性能化方向发展，以满足不同领域和客户的特定需求。

在新兴领域，精细化工的多个子行业展现出良好的发展前景，例如环保材料、增塑剂、改性剂、催化剂、新能源化学品、电子化学品、农药医药中间体、工程胶粘剂等。这些领域的发展不仅推动了精细化工行业的技术进步，也为相关产业的升级提供了重要支撑。

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