精細化工發展中的關鍵技術分析

于福斌

摘要：精細化工是一個國家化工發展水平的直接的體現，其具較多種類的產品，而且產品具有較高的科技附加值，在各高科技領域都有著廣泛的應用。近年來國家加大了對精細化工方面的投入，以此來提高精細化工產業在國際市場上的競爭力。當前精細化工技術在現代工業、農業、現代科技、人民生活、醫療保障和環境保護等方面有著深入的滲透，是國民經濟穩定、健康發展的重要保證。

關鍵詞：精細化工；特性；關鍵技術；綠色精細化工

由于精細化工與能源和材料等具有十分緊密的聯系，在當前經濟發展和現代化建設中具有不可替代性，這也使精細化工受到越來越多的重視。當前國家從政策和資金方面國家都加大了對精細化工行業的支持力度，精細化工已發展成為一個重要的獨立化學分支，對化學工業經濟增長起到了重要的推動作用。近年來我國化學工業加快了向精細化方向的轉變，同時新技術也在精細化工中進行不斷投入，有效的提升了精細化工的創新能力和技術含量。目前我國部分精細化工產品已位居世界前列，越來越多的企業和民間機構參與到精細化工行業的發展之中，精細化工產業顯現出較強的發展潛力。

1精細化工的特性

我國精細化工呈現出多品種、小規模和操作條件溫和等特性。當前我國精細化工產品品種已達到十萬多種，而且產品具有不同的特點，囊括了十一大類，如染料、農藥、顏料、涂料、日用化學品、化學藥品和功能高分子材料、食品和飼料添加劑等。目前工業精細化產品用量不大，呈現出較強的專用性、高效能和更新速度快的特點。相較于大規模基本化工來講，較小批量的化工工業試劑只占較少一部分。基于市場的需求決定了精細化工產品生產規模較小，而且在實際生產過程中多采用半連續生產工藝，這有效的保證了精細化工產品的質量。同時產品的工藝參數也會隨著時間發生變化，這也使其過程控制呈現出動態、變化范圍大和工作點不穩定等特點。而且精細化工企業占地面積也較小，場地都留有一定的發展用地。與石油化工高壓高溫的特點相比，精細化工操作條件更具溫和性，精細化工企業多采用間歇式和復配型生產，生產流程較多，而且每個流程的操作都較為復雜，這也使當前我國精細化工企業工作人員勞動強度較大。另外，精細化工企業廠房建筑形式多以封閉式為主，更好的滿足精細化工防火標準的要求。

2 精細化工發展中的關鍵技術

2.1 催化劑關鍵技術

催化劑是實現化學反應的基礎，催化技術能對化學反應速度起到加速或延遲的作用，可以決定產生物的比例，還能夠在一定程度上抑制副反應的發生，減少或消除副產物的生成，是將化學反應應用與工業生產的重要技術之一。一般催化技術分為生物催化與化學催化兩種，一是酶催化技術：酶是主要存在于生物體內的一種特殊蛋白質，具有催化的功能，酶催化是生物催化的主要代表，生物催化因其具有催化活性高、反應條件溫和、能耗少、無污染等眾多優點，已成為精細化工的關鍵技術之一。二是相轉移催化技術：相轉移催化技術是指在相轉移催化劑的作用下互不相溶的兩相體系中的反應物發生化學反應或加快其反應速度的一種有機合成方法。其反應過程中的主要特點有低能耗、反應條件溫和；適用的化學反應范圍更廣、副反應較少或抑制副反應，反應目的性強、速率較大、目標產物的產率較大；所用溶劑價格較低且反應殘渣易于回收。此外還能減少有毒溶劑地使用，提高反應的選擇性，減少廢棄物排放等眾多優勢。

2.2 電化學合成技術

電化學合成技術是精細化工技術的重要部分，主要是指在電化學反應器內以電子轉移為主進行清潔生產的技術，主要包括：第一，燃料電池法。燃料電池法可以對多種有機化合物進行合成，其反應不僅能夠生成所需的有機產品，還能夠產生電能。第二，犧牲陽極電化學合成法。該方法操作便捷、產率較高，其原料是鹵代物并通過無隔膜電解槽、犧牲陽極合成產物。第三，SPE法有機電化學合成。此方法是利用SPE復合電極進行電化學合成。SPE膜在SPE法有機電化學合成過程中發揮著重要的作用，其能夠隔開有機相電極室的水相溶液，起到隔膜作用的同時傳遞了帶電離子，此時，在三相界面中以SPE、金屬催化劑和有機相溶液為基本介質進行電解反應。此方法不需要電解質即可電解反應物，具有反應效率高，產物純度較高、副反應少、廢棄物產生的少等優點。

2.3綠色精細化工的關鍵技術

相較于精細化工，綠色精細化工與其較為相近，其具有更高的更新換代特性，而且技術相對集中，并以綠色合成技術作為其重要內容，這也使高分子技術具有較好的經濟性和環保性特點。在綠色精細化工產品中，電化學合成技術和綠色催化技術作為其中非常關鍵的技術內容。電化學合成技術即利用化學反應器皿內部運用電子轉移方式來保成清潔有機化合物，其作為精細化工綠色生產的重要環節，是綠色化學的重要內容。綠色催化技術在很多化學反應中應用，并成為工業生產中的重要條件，主要以生物催化和化學催化為主，實現了對副產物的有效控制，有利于實現對生態環境的保護。計算機分子設計技術、超臨界流體技術和非傳統技術等也是綠色精細化的關鍵技術。在計算機分子設計技術中，主要是通過對待開發研究的精細化工產品，與其合成技術產品分子的產品性能、內在結構和加工行為間的內在規律作為參照，利用計算機輔助設計手段，以滿足綠色、優化和創新作為要求，充分的運用分子內在結構將精細有機合成技術、反應過程、分離精制工程和應用技術進行有效結合，從而實現清潔化生產。當前超臨界流體技術發展速度較快，并以超臨界二氧化碳流體技術為代表，超臨界二氧化碳作為環境友好反應介質，將其參與到具體的化學反應中一，可以實現平時難以進行的化學反應。目前超臨界流體技術在納米材料和薄膜材料等制備過程中也取得了較好的成效。另外，其作為一種綠色化學化工技術，在醫藥工業、食品工業和精細化學等領域都具有非常好的應用前景。非傳統技術指采取超聲波、超臨界、等離子體、超短接觸、輻射、微波以及光電磁能等操作條件去完成常規的操作條件難以完成的生產。其中等離子體技術在化工生產當中的應用較為廣泛。

3結束語

隨著化工行業發展速度的不斷加快，精細化工技術需要保持可持續發展，因此在精細化工技術發展過程中，需要遵循可持續發展理念，全面提高生產效率，有效的降低生產過程對環境所帶來的污染，并與化工行業現代化的發展要求相符合，加快朝著綠色環保的方向發展，以此來推動精細化工行業的發展進程，全面提升我國的綜合發展實力。

參考文獻：

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