綠色理念催生綠色化工技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

繆建存(南通瑞翔新材料有限公司，江蘇 南通 226010)

0 引言

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，及其與化工行業(yè)的有效結(jié)合，促使新型的綠色化工技術(shù)逐漸產(chǎn)生，這一類型技術(shù)的有效應(yīng)用，不僅能夠減少化工生產(chǎn)的污染，還能夠促進(jìn)化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，而且綠色化工技術(shù)在化工企業(yè)中的有效應(yīng)用，也滿足了當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的需求。因此，相關(guān)化工企業(yè)要認(rèn)識(shí)到綠色化工技術(shù)的重要性，同時(shí)還要掌握這一技術(shù)的發(fā)展方向，做到與時(shí)俱進(jìn)，及時(shí)更新化工生產(chǎn)技術(shù)，進(jìn)一步提高化工企業(yè)自身的綠色環(huán)保水平。

1 綠色化工技術(shù)的概述

對(duì)于綠色化工技術(shù)而言，其自身在具體的應(yīng)用過程中，就是借助合成技術(shù)或者是利用天然材料，在化工生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)可再生資源與無毒害原料的有效應(yīng)用，以此實(shí)現(xiàn)原料生產(chǎn)的綠色環(huán)保。化工生產(chǎn)工作在開展過程中，需要用到一定量的溶劑與催化劑，這些化學(xué)藥劑的用量雖然不多，但是會(huì)在應(yīng)用過程中產(chǎn)生一些污染物。而綠色化工技術(shù)則能夠減少化學(xué)藥劑中污染物的產(chǎn)生，降低周圍環(huán)境的污染程度，進(jìn)而推動(dòng)化工行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展[1]。

2 綠色化工技術(shù)的類型

2.1 綠色催化技術(shù)

在化工生產(chǎn)工作中，催化劑是其所需的重要物質(zhì)，有利于增強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)，以及目標(biāo)產(chǎn)物的生產(chǎn)率，還能夠有效規(guī)避反應(yīng)不完全這些問題，大大提升了資源的利用率。而綠色催化技術(shù)則包括相轉(zhuǎn)移催化、酶催化、不對(duì)稱催化等多種。其中的相轉(zhuǎn)移催化技術(shù)則是一種有機(jī)合成的方法，適用于不同體系的反應(yīng)物之中，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)速度的提升，并且具有耗能較低，反應(yīng)條件相對(duì)溫和，容易回收等多種優(yōu)勢。對(duì)于其中的酶催化技術(shù)而言，就是指生物催化，其優(yōu)勢也比較多，包括的反應(yīng)溫和、無污染、催化活性高等。不對(duì)稱催化技術(shù)的有效應(yīng)用，則能夠獲取單一手性分子，而且產(chǎn)生出來的手性化合物通常被應(yīng)用于農(nóng)用化學(xué)品、光電材料以及醫(yī)藥工業(yè)等多種領(lǐng)域，由此可見，這一技術(shù)的作用也非常大[2]。

2.2 電化學(xué)合成技術(shù)

對(duì)于電化學(xué)合成技術(shù)而言，其自身屬于清潔生產(chǎn)技術(shù)的范疇，是指一種在反應(yīng)器之中，圍繞電氣轉(zhuǎn)移的化合物合成技術(shù)。其在具體的應(yīng)用過程中主要有以下幾種方式。

其一，燃料電池法。這一方式也被稱之為自發(fā)電化學(xué)合成法，就是指利用電池反應(yīng)獲得相應(yīng)的有機(jī)產(chǎn)品，同時(shí)也能夠提供相應(yīng)的電能；

其二，犧牲陽極法。在應(yīng)用這一方法的過程中，需要借助無隔膜電解槽，對(duì)鹵代物進(jìn)行有效合成，使其成為中間體產(chǎn)物。這種方法操作起來相對(duì)比較簡單，而且產(chǎn)率也相對(duì)較高[3]；

其三，SPE法。這一方法會(huì)應(yīng)用SPE膜，其具有相應(yīng)的隔膜效果，能夠?qū)⒑蟹磻?yīng)物的有機(jī)相以及電極室有效分開。SPE法還具備帶電粒子的傳遞作用，在金屬催化劑、SPE以及有機(jī)相溶液的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生相應(yīng)的電解反應(yīng)，不需要相應(yīng)電解質(zhì)予以支持，可以直接將相關(guān)物質(zhì)電解成純反應(yīng)物，并且產(chǎn)物提純也較為簡單，純度也相對(duì)較高，副反應(yīng)更是會(huì)有所降低；

其四，配對(duì)電化學(xué)法。就以往的電化學(xué)反應(yīng)來說，產(chǎn)物電極反應(yīng)通常只發(fā)生在陽極或者陰極其中的一種電極之中，而另外一個(gè)電極則沒有得到高效利用，這樣則會(huì)降低相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)性。而將配對(duì)電化學(xué)法應(yīng)用其中，則能夠促使兩電極都能夠生出產(chǎn)物，且電能的效率也會(huì)比以往提升一倍[4]；

其五，間接電化學(xué)合成法。這一方法則是將4價(jià)鐵離子作為媒介，實(shí)現(xiàn)甲基苯甲醚的間接電化學(xué)氧化反應(yīng)，從而生成大茴香醛這一物質(zhì)。在傳遞電字媒質(zhì)的作用下，反應(yīng)物則能夠生成目的產(chǎn)物。這時(shí)，媒質(zhì)則會(huì)出現(xiàn)價(jià)態(tài)變化，并且與電極相互反應(yīng)得到再生，這樣又可以與相關(guān)反應(yīng)物作用在一起，不斷的循環(huán)往復(fù)，最終生產(chǎn)目的產(chǎn)物[5]。

2.3 超臨界流體技術(shù)

這一技術(shù)一直屬于綠色化學(xué)化工技術(shù)范疇，并且在食品、精細(xì)化學(xué)以及醫(yī)藥等多種領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。超臨界二氧化碳的萃取技術(shù)，其自身也是一種分離提純技術(shù)，可以借助這一技術(shù)從原材料之中萃取香料色素、金屬離子等，為工業(yè) 生產(chǎn)提供了較大的便利性。超臨界流體的有機(jī)合成技術(shù)，精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn)，需要應(yīng)用到大量的揮發(fā)性有機(jī)化合物，這樣很容易對(duì)生產(chǎn)工作人員的身心健康產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅，同時(shí)也會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞，在這種情況下，超臨界流體則被應(yīng)用其中，其自身具有較高的擴(kuò)散性以及溶解性，在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程中，能夠?qū)⑾嚓P(guān)反應(yīng)物以及催化劑等多種物質(zhì)溶解到SCF之中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多相反應(yīng)、均相反應(yīng)的順利轉(zhuǎn)變，這樣也會(huì)打破催化物與反應(yīng)物之間的限制，反應(yīng)速率也會(huì)呈現(xiàn)上升趨勢。

2.4 計(jì)算機(jī)分子設(shè)計(jì)技術(shù)

這一技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，需要借助計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，結(jié)合精細(xì)化工產(chǎn)品分子的內(nèi)在結(jié)構(gòu)、性能以及相應(yīng)的加工規(guī)律，通過合成材料及相應(yīng)的反應(yīng)過程，促使精細(xì)化工產(chǎn)品達(dá)到綠色、環(huán)保以及可持續(xù)的生產(chǎn)要求，而且生產(chǎn)過程中存在的各種物質(zhì)也能夠被充分的吸收以及利用，這樣則能夠達(dá)到零排放的目的。

3 綠色化工技術(shù)在化工工程中的精細(xì)化應(yīng)用措施

3.1 生物技術(shù)在化工工程的應(yīng)用

所謂的生物技術(shù)，就是指以生物學(xué)、化學(xué)以及工程學(xué)等領(lǐng)域?yàn)榛A(chǔ)，借助相關(guān)生物催化作用實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的綠色加工。這一技術(shù)能夠提高資源的利用率，降低污染，保障產(chǎn)品質(zhì)量。生物技術(shù)包括基因、細(xì)胞、微生物發(fā)酵以及酶等多種技術(shù)。相關(guān)化工企業(yè)若想實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)，則可以將這一技術(shù)應(yīng)用其中，比如，可以借助生物合成技術(shù)，從廢棄的麥秸中提取出乳酸，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)處理，接著再將乳酸合成聚乳酸，以此應(yīng)用到化工生產(chǎn)之中，這樣則能夠?qū)U棄資源的充分利用，減少資源浪費(fèi)。另外，生物技術(shù)還涉及到膜化學(xué)工藝，在開展化工生產(chǎn)工作的過程中，也可以將膜分離技術(shù)應(yīng)用其中，利用這一技術(shù)進(jìn)行化工染料的脫鹽、濃縮，還可以使用膜分離技術(shù)進(jìn)行液體熒光增白劑的澄清過濾等，以此降低化工生產(chǎn)的污染程度[6]。

3.2 科學(xué)應(yīng)用清潔技術(shù)

清潔技術(shù)的應(yīng)用，主要是從原料、生產(chǎn)工藝等方面著手，借此降低化工生產(chǎn)的污染度。其自身與傳統(tǒng)控制末端污染的方式不同，這樣的清潔技術(shù)能夠在生產(chǎn)源頭上防治污染。在具體的應(yīng)用過程中，相關(guān)化工企業(yè)要淘汰有毒原料，降低生產(chǎn)廢物的污染度與毒性，從原材料一直到產(chǎn)品生產(chǎn)的整個(gè)過程，企業(yè)要結(jié)合生產(chǎn)的實(shí)際情況，將清潔技術(shù)有效應(yīng)用其中，比如，在生產(chǎn)乙苯時(shí)，可以采用干法除雜工藝；而在對(duì)氨廢水進(jìn)行合成時(shí)，則需要對(duì)一些工藝進(jìn)行綜合利用；在進(jìn)行PVC合成時(shí)，則需要采用廢鹽酸零解析這一技術(shù)等。清潔技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠有效減少對(duì)環(huán)境的污染[7]。

3.3 加強(qiáng)對(duì)環(huán)境友好型產(chǎn)品的研發(fā)

化工企業(yè)若想實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)的發(fā)展目標(biāo)，不僅要加強(qiáng)對(duì)綠色化工技術(shù)的應(yīng)用，還需要重視對(duì)環(huán)境友好型產(chǎn)品的研發(fā)，借此提高化工工程的綠色環(huán)保性能。對(duì)于環(huán)境友好型產(chǎn)品來說，其自身就是一種無污染的化工產(chǎn)品，比如，新型環(huán)保汽油。這一產(chǎn)品在汽車中的有效應(yīng)用，能夠減少尾氣的排放，降低大氣的受污染程度，實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣環(huán)境的保護(hù)。另外，化工企業(yè)還可以結(jié)合社會(huì)的實(shí)際需求，是采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，研發(fā)綠色無污染油漆、可降解塑料、海洋防污劑等多種類型的環(huán)境友好型產(chǎn)品，以此實(shí)現(xiàn)化工行業(yè)的綠色發(fā)展。

4 綠色精細(xì)化工技術(shù)的發(fā)展趨勢及前景展望

4.1 綠色精細(xì)化工技術(shù)的發(fā)展趨勢

在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新形勢下，綠色精細(xì)化工是解決資源浪費(fèi)、減少環(huán)境污染的重要技術(shù)手段，其自身在化工生產(chǎn)中的有效應(yīng)用，有利于促進(jìn)化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)于我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也有著重要意義。綠色精細(xì)化工這一技術(shù)在未來的發(fā)展過程中，會(huì)朝著節(jié)能、環(huán)保以及高產(chǎn)等良好方向發(fā)展，并且能夠推動(dòng)環(huán)境、材料、能源以及化學(xué)技術(shù)之間的融合進(jìn)程，促使經(jīng)濟(jì)與環(huán)境之間實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展，這對(duì)人們生活環(huán)境質(zhì)量的改善極為有利。

4.2 綠色精細(xì)化工技術(shù)的前景展望

綠色精細(xì)化工技術(shù)的發(fā)展及有效應(yīng)用，對(duì)我國整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展能夠產(chǎn)生較大的推動(dòng)作用，尤其是在建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的工作之中，發(fā)揮出了極大的積極作用以及促進(jìn)作用。不過，在教育領(lǐng)域中，化學(xué)工業(yè)的滲透還存在一定的局限性，專業(yè)化工人才的培養(yǎng)力度不夠，導(dǎo)致當(dāng)前社會(huì)依舊存在化工人才缺口，這就需要有關(guān)部門加以重視，并且要加大對(duì)綜合性以及創(chuàng)新型化工人才的培養(yǎng)力度，促使他們能夠在綠色精細(xì)化工的發(fā)展過程中發(fā)揮出有效作用。綠色精細(xì)化工在發(fā)展過程中，人本理念以及科學(xué)發(fā)展觀的滲透也會(huì)變得更加重要，而且隨著綠色精細(xì)化工技術(shù)的不斷發(fā)展，其內(nèi)容也會(huì)變得更加豐富，涉及面也會(huì)更廣，還會(huì)慢慢向清潔化學(xué)這一方向過渡，與此同時(shí)，相關(guān)化工體制也需要緊隨綠色精細(xì)化工發(fā)展的腳步不斷完善，這樣才能夠促進(jìn)綠色精細(xì)化工技術(shù)的進(jìn)步，其技術(shù)水平也會(huì)逐漸提升。另外，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，還會(huì)促使綠色精細(xì)化工技術(shù)實(shí)用性、價(jià)值性等優(yōu)勢獲得更大的提升，真正實(shí)現(xiàn)無毒無害高效的化工生產(chǎn)。

5 結(jié)語

通過上述分析，環(huán)境的不斷惡化，使得石油化工企業(yè)的發(fā)展面臨著較大的挑戰(zhàn)，相關(guān)化工企業(yè)若想實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)的發(fā)展，就需要將綠色可持續(xù)發(fā)展理念融入其中，并使綠色環(huán)保的化工生產(chǎn)技術(shù)，降低生產(chǎn)污染，保障生產(chǎn)質(zhì)量，減少生產(chǎn)成本，這樣則能夠大大提升化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，相關(guān)化工企業(yè)要對(duì)綠色化工技術(shù)加以重視，并且要使用科學(xué)合理的方式，提高化工企業(yè)生產(chǎn)的綠色環(huán)保性能，借此推動(dòng)其自身的長遠(yuǎn)發(fā)展。