綠色精細化工的關鍵技術研究

張順，徐園園

（石家莊常豐環境工程有限公司，石家莊 050000）

1 綠色精細化工概述

綠色精細化工是精細化工的延伸，是基于可持續發展理念而對化工行業提出的新要求。綠色精細化工要求化工行業在無公害、低污染的條件下進行生產，以保護環境為前提進行生產技術的創新和生產水平的提高。綠色精細化工的提出是人類對環保以及可持續發展理念的進一步理解和踐行，也是化工行業整體的進步。綠色精細化工的突出之處在于生產原料、生產設備、生產流程均采用綠色無污染、無公害的[1]。對原料的控制不僅包括盡量選擇綠色原材料，也包括在原料的采集過程中也貫穿綠色無污染理念，從源頭減少對環境的污染與破壞。采用先進的綠色生產設備也能很好地減少生產過程中的意外，防止出現原材料泄露事故。生產工藝的改良能夠減少生產能耗、提高生產效率，增加生產原料選擇，對生產過程中產生的廢料也能進行回收利用，目前我國的綠色精細化工生產工藝已經較為成熟。綠色精細化工的最終目的是生產無污染的產品，在綠色精細化工的理念引導下，化工產品對環境、對人體、對其他生物的影響也將逐漸降低，也就是所謂的環境友好型產品[2]。

2 綠色精細化工的關鍵技術

精細化工是化工業的升級，但是由于精細化工的工藝流程更加復雜，所產生的副產物、廢棄物業很多，對環境的影響也很大，長期以來，精細化工所造成的環境污染一直是化工行業發展的困擾。加之以前化工行業粗放式生產所留下的生態環境問題，社會各界對化工生產的意見很大，綠色精細化工技術的應用與發展也迫在眉睫。綠色精細化工技術的研發不僅能夠大幅度提高生產效率、降低生產成本，更能夠減少化工生產對環境的破壞，真正做到可持續發展。綠色精細化工的關鍵技術包含以下四項。

2.1 超臨界流體技術

超臨界流體技術是以二氧化碳的流體技術作為支撐中心的一項綠色技術。二氧化碳是具有代表性的臨界活性物質，超臨界的二氧化碳，其參與可以實現一些高難度的反應。因為二氧化碳極低的污染性，使以二氧化碳流體為主的超臨界流體技術成為環保的綠色技術，使其在醫藥、綠色精細化工和食品工業等得到廣泛應用[3]。

2.2 電合成技術

電合成技術就是通過電化學反應進行生產，主要是通過電子的轉移來實現合成的目的。電合成技術是綠色精細化工中很重要的一項技術，主要分為電池反應和電解反應兩塊，其實現的反應環保清潔，包含的具體技術主要有自發型、間接型和配對型三類電合成法。自發型是指化學反應在反應器中可以自發地進行而不需人為過多地去控制，該反應在生成產品的同時，其產生的陰陽離子能夠給反應器提供充足的電能，因此非常節能；間接型需要借助一定的媒介來完成反應，媒介用于傳遞電子；配對型需要合適的電極配對，利用陽極陰極兩者之間的反應生成產物。

2.3 計算機分子設計技術

計算機分子設計技術也稱為分子模擬設計技術，是通過計算機對企業需要生產的產品，根據產品的性能、加工流程和分子結構之間的關系進行設計，將優化創新和綠色環保作為該設計的前提條件，將產品的分子結構作為動力，從而促進產品合成的進程，達成綠色精細化工生產技術的有效利用，減少生產過程產生污染物的情況出現。

2.4 綠色催化技術

通過催化劑進行化學反應從而生產產品是精細化工中常用的工藝。在化學反應過程中，催化劑的存在提供了反應發生的條件或者提高了反應的合成效率，另外對發生副反應起到了很好的抑制作用，資源利用率得到了提高。綠色催化技術總體分成化學催化和生物催化兩類，具體則包括互相轉移催化，該技術所需的反應條件較為溫和，對能源的消耗比較低，反應速度很快，溶劑的價格很低，易回收利用；非對稱催化，該技術主要用于光電材料、醫藥和農業相關化學品的生產，是綠色環保型的合成技術；酶催化，酶類作為催化劑時，其活性較高，反應時對能源的消耗很低，保證了催化的無污染性和專一性。

3 綠色精細化工可持續發展存在的問題

3.1 精細化先天條件不足

我國經歷了一段飛速發展的歷史，化工行業也取得了不容忽視的成績，但與此同時，大家都應意識到，我國化工行業過去所取得的發展很大程度上是以環境為代價而來的。綠色精細化工在我國施行的時間不長，但徹底顛覆了化工行業的發展，新舊發展理念的沖突也使得綠色精細化工的發展受到許多阻礙。綠色精細化工的發展打破了我國化工行業的發展格局，對我國整體經濟發展也是一項打擊。而且我國化工企業大多對環境污染問題不夠重視，可見我國綠色精細化工發展存在諸多阻礙。

3.2 精細化技術不成熟

技術是行業發展的根本，但是由于我國綠色精細化工起步較晚，發展受阻礙，我國綠色精細化工技術也比較滯后。此外，許多化工企業受傳統行業的影響，對環境保護政策不予理會，借著綠色精細化工理念的便利卻并沒有真正踐行，提高了生產效率卻仍然忽視環境問題，導致環境問題加重。此外，受到資金、技術等資源的限制，我國綠色精細化工技術一直難以突破，化工行業的重污染問題依然難以解決。在我國綠色精細化工技術發展的過程中，企業更為重視效益，而忽視對生產過程中環境污染問題的解決。總的來說，我國綠色精細化工的發展在理念、技術發展、意識等方面都比不上國際水準。為了我國綠色精細化工的發展，這些問題都必須解決。

4 綠色精細化工可持續發展的關鍵技術研究

4.1 提高生產技術

生產技術是綠色精細化工生產的關鍵，也是綠色精細化工發展的主要推動力，因此對生產技術的改良和創新必不可少。在這方面可以從化工生產的幾個要素進行考慮，例如，研制高效的催化劑、尋找提高原材料反應效率、尋找更加廉價的原材料、尋找生產過程中廢棄物利用的方法等。需要注意的是降低環境污染是綠色精細化工發展的重點，因此，在進行技術改造的同時必須要注意對生產全流程的把控，減少生產過程中產生的污染，不能為了產量犧牲環境。雖然我國綠色精細化工生產技術已經比較成熟，但是仍然達不到世界先進水平，因此，提高生產技術的另一重點就是學習和借鑒國外的先進技術，結合我國經濟與技術發展現狀，積極引進適合自己的生產技術。

4.2 減少環境污染

綠色精細化工技術的發展不僅依賴于生產技術的提高，更有賴于其環境友好程度的提升，保護環境如今已經不是一國、一行業的任務，而是全人類、全行業都必須重視的問題?；ば袠I一直以來都是污染的重頭，因此更應當積極承擔環境改善與保護的重任，減少對環境的破壞。在此方面，首先應當提高化工企業對廢棄物處理的技術，尤其是對有毒有害的廢水廢棄物等的處理，應當執行嚴格的處理排放標準，降低對周邊環境的影響，不能繼續之前先污染后治理的老路。其次，在對生產技術、生產工藝等進行改良的同時，應當將其對環境的影響考慮進去，對犧牲環境而得到產量提高要堅決予以抵制。最后，應當提高化工企業負責人的環保責任意識，讓其明確可持續發展是每行每業發展的必由之路，任何以環境犧牲作為交換的發展最終都不能持久，更會危害到每一個人。只有企業家們重視環境，才能認真貫徹執行環境保護制度，真正減少環境污染問題。

4.3 運用計算機技術

如今，計算機技術包含許多方向，計算機技術也已應用到各行各業當中。利用先進計算機技術，如人工智能技術，不僅能減少人力的消耗與浪費，也能減少人工操作過程中會出現的失誤，通過計算機技術，化工生產過程能夠做到全程控制，大幅度提高生產效率。計算機技術的應用對于綠色精細化工行業的發展而言是極其重要的助力。此外，計算機技術還能對生產過程進行模擬進而發現生產流程中更多的問題，通過改進生產流程提高生產技術。人工智能、大數據分析等技術則能通過對歷史數據和現有生產技術的分析提出改進的方向與思路，為綠色精細化工技術的研發打下基礎。