化学工业应用技术开发可以分解成配方开发,工艺开发和设备开发三大项。实验室阶段的开发主要集中在配方开发,工艺部分会有很少量的涉及,至于设备这一块,在实验室一般很少遇到。只有那种完全的化工工程专业的实验室才会去做设备开发。

配方开发就是合成材料的原料的种类组成和比例;工艺开发就是反应条件,包括温度,压力,加料顺序等等;设备开发就是针对特定的配方和工艺选择针对性的合成设备,包括材质,搅拌方式,冷却方式,加热方式,加压方式等。

有些产品的主要技术精华在配方部分,工艺和设备相对简单,很多精细化工产品均具有该特点。典型的例子是飞机用的隐身涂料。涂料的制备工艺基本都不算复杂,但是用那些原料,比例如何是非常见功夫的。所以美帝的隐形飞机打死也不能落到敌对国手里。不公开的消息说,F117在南斯拉夫被击落,就有一半被TG拉回来,于是我们自己的隐形飞机的隐身技术就跨越了一个台阶。

还有很多产品的主要难点在于工艺,本身的配方非常简单。这类产品大多集中在原料级别的产品中,但是又没达到基础原料的程度。如合成聚氨酯的原料异氰酸酯就属于此类。你尽可以拿到样品解析,但是你依然很难仿制出来。因为合成这个产品主要在于工艺部分。加料顺序,升温步骤,冷却方式,反应程度控制,终点判断,质量在线监测等等。工艺开发的复杂程度较配方开发要高出很多,主要是同样工作量的调试,工艺开发的单次成本,包括原料成本,时间成本和人力成本都比配方开发高得多。

最后一类产品是基础化工原料,这类产品的主要技术难点在于设备。它的配方和工艺都很成熟,但是依然不是绝大多数化工企业敢于触碰的领域,原因在于设备开发和投入。即使是非常成熟的乙烯的制备,其原理用一句话就能说清楚,但是设备的投入依然是一个天文数字。更不要说一些新的基础原料的合成,需要大量的新型设备的开发与量产。一个典型例子是莱赛尔纤维。纤维是高分子化学产品中的一个大类分支,另外的几种分别是塑料,橡胶,胶粘剂和涂料。后两项在严格意义上属于精细化学品的范围。莱赛尔纤维其实就是棉纤维。但是与那种从棉花里面纺出来的纤维不一样,莱赛尔纤维是用缎绒棉作为原料,利用化学溶剂进行溶解后再重新纺丝成型。这种产品极大程度的提高了棉花的利用效率,基本实现了无资源浪费的理想状态。但是要成功批量制备这种再生纤维,需要的设备与之前行业内使用的纺丝设备具有本质差异,开发难度之高,即使以些行业顶尖级的跨国集团也望而生畏。历经十几年,莱赛尔纤维的生产也没能达到很理想的状态。


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