綠色化工技術(shù)在精細(xì)化工中的應(yīng)用

王越　孫曉偉（龍口市宏潤城市建設(shè)工程有限公司，山東　龍口　265701）

綠色化工技術(shù)在精細(xì)化工中的應(yīng)用

王越孫曉偉（龍口市宏潤城市建設(shè)工程有限公司，山東龍口265701）

在社會可持續(xù)發(fā)展的大背景下，化工科技朝著更為經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的方向發(fā)展，化工產(chǎn)業(yè)的日益創(chuàng)新和進(jìn)步帶來了綠色化工技術(shù)，在追求社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益三者結(jié)合的過程中，化工精細(xì)化程度越來越高，綠色精細(xì)化工是當(dāng)今化工發(fā)展的重點(diǎn)方向。本文結(jié)合精細(xì)化工發(fā)展的現(xiàn)狀和前景，就如何在精細(xì)化工中應(yīng)用綠色化工技術(shù)展開了研究，并在最后，對綠色化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景進(jìn)行了介紹，分析了綠色化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，為工程實(shí)踐提供了參考。

現(xiàn)狀；趨勢

化工行業(yè)在我國社會發(fā)展中扮演著重要的角色，在科技快速發(fā)展的同時，化工產(chǎn)業(yè)也得到了突飛猛進(jìn)的提升，很多新技術(shù)在化工產(chǎn)業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)過程中，向環(huán)境排放大量污染物，對人們的生活環(huán)境造成嚴(yán)重影響。在建設(shè)環(huán)境友好型社會的驅(qū)動下，化工產(chǎn)業(yè)逐漸朝著綠色精細(xì)化的方向發(fā)展，在生產(chǎn)過程中采用了一些非常關(guān)鍵的技術(shù)，如何在精細(xì)化工的發(fā)展過程中充分應(yīng)用綠色化工技術(shù)，是工程實(shí)踐中應(yīng)該充分關(guān)注的問題。

1　綠色精細(xì)化工概況及其在我國的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1綠色精細(xì)化工的概況

所謂綠色精細(xì)化工，是指在化工材料的生產(chǎn)過程中，采用綠色環(huán)保的化學(xué)技術(shù)和原理進(jìn)行無污染和低碳化處理，降低生產(chǎn)中的污染排放，使其對環(huán)境的影響最低。在精細(xì)化工生產(chǎn)過程中利用綠色化工技術(shù)，生產(chǎn)過程中的排放無毒無污染，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品對環(huán)境及人體無害。另一方面，企業(yè)能對綠色精細(xì)化工的產(chǎn)品進(jìn)行回收后再利用，大幅提高了產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益。綠色化工技術(shù)在精細(xì)化工中的應(yīng)用主要體現(xiàn)四個方面的特征。首先，生產(chǎn)的原材料無毒無害；其次，化工反應(yīng)條件無毒無害；再次，反應(yīng)具有高選擇性和經(jīng)濟(jì)性；最后，反應(yīng)的基礎(chǔ)供應(yīng)能源取之不盡。

1.2綠色精細(xì)化工在我國的發(fā)展現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)過程存在嚴(yán)重資源利用不合理和材料浪費(fèi)現(xiàn)象，并在生產(chǎn)過程中對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。發(fā)展精細(xì)化工對化工產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步具有極其重要的戰(zhàn)略意義，然而精細(xì)化工對環(huán)境的破壞較大，使得人們開始尋求在精細(xì)化工中應(yīng)用新技術(shù)，在發(fā)展產(chǎn)業(yè)的同時竭力保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源。近年來，我國精細(xì)化工技術(shù)得到了較大的發(fā)展和進(jìn)步，但由于配套產(chǎn)業(yè)多數(shù)還處于初級開發(fā)階段，使得與一些發(fā)達(dá)國家相比，我國還有很長的差距。在我國，雖然精細(xì)化工的發(fā)展受到很多因素制約，但國家政策的調(diào)整和經(jīng)濟(jì)方向的改革，促進(jìn)了精細(xì)化工朝著更為高端和環(huán)保的方向發(fā)展，在精細(xì)化工中采用綠色化工技術(shù)是我國未來化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要趨勢和必然結(jié)果。

2　綠色化工技術(shù)及應(yīng)用淺析

2.1微化工技術(shù)

微化工技術(shù)是指利衛(wèi)星單元操作設(shè)備、微型傳感器技術(shù)、微型執(zhí)行器裝置和微型構(gòu)造設(shè)備等進(jìn)行化學(xué)研究和生產(chǎn)的一整套微化學(xué)工藝體系總稱。微化工技術(shù)的關(guān)鍵部分是其采用了微型的混合、反應(yīng)、傳熱技術(shù)。由于微化工設(shè)備的反應(yīng)容量較小，在化工領(lǐng)域多應(yīng)用于精細(xì)化工和制藥產(chǎn)業(yè)中。

2.2綠色催化技術(shù)

催化技術(shù)是化學(xué)的核心，是很多化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的必要條件，綠色催化技術(shù)在化工產(chǎn)業(yè)中的地位十分重要。催化分為生物催化和化學(xué)催化，在應(yīng)用時根據(jù)具體反應(yīng)進(jìn)行選擇，催化技術(shù)能在化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)上對其副作用進(jìn)行控制。減少生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物，從而達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要目標(biāo)。

2.3綠色分離技術(shù)

和傳統(tǒng)化工設(shè)備一樣，精細(xì)化工裝置采用分離技術(shù)非常廣泛，且多種多樣。發(fā)展十分迅速的幾種主要綠色分離技術(shù)有：超臨界流體萃取技術(shù)，膜分離技術(shù)、樹脂吸附技術(shù)、微波萃取技術(shù)等。這些技術(shù)的主要特征是：能耗低、對環(huán)境污染下、效率高等特點(diǎn)。目前，主要應(yīng)用在生產(chǎn)醫(yī)藥、香料、化妝品等產(chǎn)品的過程中。

2.4計(jì)算機(jī)分子設(shè)計(jì)技術(shù)

計(jì)算機(jī)分析設(shè)計(jì)，是將計(jì)劃開發(fā)研究的精細(xì)化工產(chǎn)品通過計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，按照產(chǎn)品分子的性能、內(nèi)在結(jié)構(gòu)及加工過程中的內(nèi)在規(guī)律等，把精細(xì)有機(jī)合成材料技術(shù)和反應(yīng)過程帶動起來，以綠色、創(chuàng)新為要求，找到能進(jìn)行放大的有利關(guān)鍵因素，保證生產(chǎn)成功進(jìn)行，并達(dá)到無廢物排放的目標(biāo)。

2.5生物化工技術(shù)

生物化工技術(shù)是綠色化工中的一種，其在精細(xì)化工中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在大批量成功制備乙醇、丙酮等基礎(chǔ)化工原料。生產(chǎn)殺蟲劑、農(nóng)用抗生素等生物農(nóng)藥。此外，生物化工技術(shù)還能利用細(xì)胞等微生物本身或其內(nèi)部的酶進(jìn)行精細(xì)化工生產(chǎn)，生產(chǎn)化學(xué)品助劑、生活用劑等

2.6超臨界流體技術(shù)

超臨界流體技術(shù)經(jīng)過100多年的開發(fā)和應(yīng)用，技術(shù)本身已經(jīng)非常成熟，然而其在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用卻只有短短30多年。在天然精細(xì)化工產(chǎn)品的提取過程中應(yīng)用超臨界流體技術(shù)可以提高生產(chǎn)的效率，另外在藥品提純和濃縮、毒物的脫臭和脫酸等過程中也有很明顯的促進(jìn)作用。如今該技術(shù)的發(fā)展非常迅速，最典型的是超臨界二氧化碳流體技術(shù)在生理活性物質(zhì)的提取方面應(yīng)用極其廣泛。物理材料如薄膜材料和納米材料等應(yīng)用超臨界二氧化碳流體的研究也有很大的進(jìn)展。

2.7有機(jī)電化學(xué)合成技術(shù)

在汽車工業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)、計(jì)算機(jī)行業(yè)及信息產(chǎn)業(yè)中，應(yīng)用有機(jī)電化學(xué)合成技術(shù)，是目前精細(xì)化工發(fā)展及綜合應(yīng)用的典型。有機(jī)電化學(xué)合成技術(shù)對合成路線復(fù)雜、經(jīng)濟(jì)效益高的天然產(chǎn)品合成反應(yīng)有著突出的作用。其還能應(yīng)用于特殊結(jié)構(gòu)和性能的化學(xué)合成反應(yīng)中，具有廣闊的應(yīng)用前景。

3　綠色化工技術(shù)的發(fā)展趨勢

綠色化工作為減少資源浪費(fèi)，填補(bǔ)能源缺口，降低環(huán)境惡化的有效途徑，已被作為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要技術(shù)，在提高人們生活水平保障國家戰(zhàn)略安全方面起著十分重要的作用。未來綠色化工技術(shù)將朝著更加節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，化學(xué)技術(shù)與材料、環(huán)境、能源等學(xué)科想融合，為改善環(huán)境條件提高人們的生活質(zhì)量提供了多條途徑。

目前，我國人口仍然呈現(xiàn)劇烈增長態(tài)勢，尤其是放開二胎政策的實(shí)施，使得我國未來資源和能源利用量將繼續(xù)增長，隨之而來的是環(huán)境保護(hù)的巨大壓力。監(jiān)管部門會出臺更加嚴(yán)格的節(jié)能減排法律法規(guī)，社會也將大力宣傳環(huán)保意識，極力促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)。綠色化工發(fā)揮的作用將越來越顯著，綠色化工工藝的改變，將使化工生產(chǎn)從原材料到出產(chǎn)品的全過程實(shí)現(xiàn)綠色產(chǎn)業(yè)化。在基礎(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域的例子液態(tài)化、超臨界流體技術(shù)及高效綠色催化技術(shù)等都取得了長足的進(jìn)展。最近幾年來，綠色化工領(lǐng)域更是取得了一些高技術(shù)層面上的突破，例如全綠色氨基酸離子液體家族的發(fā)現(xiàn)、在納米催化技術(shù)中采用胍類離子液體、手性離子液態(tài)在實(shí)驗(yàn)室中順利合成并投產(chǎn)。另一方面，綠色化工反應(yīng)的核心是高效的綠色催化技術(shù)，近些年開始受到我國科學(xué)家的普遍重視，我國在催化技術(shù)方面成就獲得了國內(nèi)外專家的高度好評。

4　綠色化工的前景與展望

首先，工業(yè)化企業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)的重頭部分，綠色化學(xué)工業(yè)主導(dǎo)著我國的經(jīng)濟(jì)狀況，為我國建設(shè)環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會做出了重要貢獻(xiàn)；其次，化學(xué)工業(yè)在教育領(lǐng)域依舊不夠完善，且存在一些長期的詬病，但依然為社會培養(yǎng)了很多優(yōu)秀的化工人才，從而促進(jìn)了綠色化工的快速發(fā)展；再次，科學(xué)發(fā)展觀在綠色化工中的地位越來越明顯，以人為本的理念逐漸滲透進(jìn)入綠色化工的發(fā)展過程中；最后，綠色化學(xué)含義的變化得到了世界各國的普遍關(guān)注和認(rèn)可，這促使綠色化工涉及的范圍越來越廣，內(nèi)容越來越豐富，從其表現(xiàn)意義上來看，綠色化工與環(huán)境友好型化學(xué)、清潔化學(xué)等有著相同的內(nèi)涵，在多方面因素的推動下，我國的綠色化工產(chǎn)業(yè)將越來越廣闊，體制將越來越完善。

結(jié)語

化學(xué)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要精細(xì)化工的支撐，精細(xì)化工帶來的技術(shù)在很多方面改善了人們的生活質(zhì)量和生產(chǎn)效率。將綠色化工技術(shù)應(yīng)用在發(fā)展精細(xì)化工的過程中，不僅有助于保護(hù)環(huán)境，走環(huán)境友好型發(fā)展道路，還節(jié)約了資源，體現(xiàn)了資源節(jié)約型社會特征。同時，綠色化工技術(shù)在精細(xì)化工中的應(yīng)用，還為我國化工產(chǎn)業(yè)帶來了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，有助于我國建成為資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會。

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［3］王大剛.發(fā)展中的低碳綠色化工新技術(shù)［J］.民營科技.2012（11）.

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