綠色精細(xì)化工的關(guān)鍵技術(shù)研究

張順 徐園園

【摘 要】隨著我國(guó)社會(huì)各界對(duì)環(huán)保問題越來(lái)越重視，化工行業(yè)的嚴(yán)重污染問題也逐漸引起了重視。綠色精細(xì)化工技術(shù)是化工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路，但是我國(guó)綠色精細(xì)化工技術(shù)的發(fā)展一直較為落后，企業(yè)對(duì)此的重視也不夠，因此對(duì)綠色精細(xì)化工技術(shù)進(jìn)行研究探索是必須的。

【Abstract】With more and more attention has been paid to environmental protection by all walks of life in China， serious pollution problems in chemical industry have gradually attracted more attention. Green fine chemical technology is the only way for the sustainable development of chemical industry， but the development of green fine chemical technology in China has been relatively backward， and enterprises have not paid enough attention to it. Therefore， it is necessary to study and explore green fine chemical technology.

【關(guān)鍵詞】綠色精細(xì)化工技術(shù);現(xiàn)狀;可持續(xù)發(fā)展

【Keywords】 green fine chemical technology; present situation; sustainable development

【中圖分類號(hào)】F426.7? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）05-0190-02

1 綠色精細(xì)化工概述

綠色精細(xì)化工是精細(xì)化工的延伸，是基于可持續(xù)發(fā)展理念而對(duì)化工行業(yè)提出的新要求。綠色精細(xì)化工要求化工行業(yè)在無(wú)公害、低污染的條件下進(jìn)行生產(chǎn)，以保護(hù)環(huán)境為前提進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新和生產(chǎn)水平的提高。綠色精細(xì)化工的提出是人類對(duì)環(huán)保以及可持續(xù)發(fā)展理念的進(jìn)一步理解和踐行，也是化工行業(yè)整體的進(jìn)步。綠色精細(xì)化工的突出之處在于生產(chǎn)原料、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)流程均采用綠色無(wú)污染、無(wú)公害的[1]。對(duì)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(guò)程中也貫穿綠色無(wú)污染理念，從源頭減少對(duì)環(huán)境的污染與破壞。采用先進(jìn)的綠色生產(chǎn)設(shè)備也能很好地減少生產(chǎn)過(guò)程中的意外，防止出現(xiàn)原材料泄露事故。生產(chǎn)工藝的改良能夠減少生產(chǎn)能耗、提高生產(chǎn)效率，增加生產(chǎn)原料選擇，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢料也能進(jìn)行回收利用，目前我國(guó)的綠色精細(xì)化工生產(chǎn)工藝已經(jīng)較為成熟。綠色精細(xì)化工的最終目的是生產(chǎn)無(wú)污染的產(chǎn)品，在綠色精細(xì)化工的理念引導(dǎo)下，化工產(chǎn)品對(duì)環(huán)境、對(duì)人體、對(duì)其他生物的影響也將逐漸降低，也就是所謂的環(huán)境友好型產(chǎn)品[2]。

2 綠色精細(xì)化工的關(guān)鍵技術(shù)

精細(xì)化工是化工業(yè)的升級(jí)，但是由于精細(xì)化工的工藝流程更加復(fù)雜，所產(chǎn)生的副產(chǎn)物、廢棄物業(yè)很多，對(duì)環(huán)境的影響也很大，長(zhǎng)期以來(lái)，精細(xì)化工所造成的環(huán)境污染一直是化工行業(yè)發(fā)展的困擾。加之以前化工行業(yè)粗放式生產(chǎn)所留下的生態(tài)環(huán)境問題，社會(huì)各界對(duì)化工生產(chǎn)的意見很大，綠色精細(xì)化工技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展也迫在眉睫。綠色精細(xì)化工技術(shù)的研發(fā)不僅能夠大幅度提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，更能夠減少化工生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的破壞，真正做到可持續(xù)發(fā)展。綠色精細(xì)化工的關(guān)鍵技術(shù)包含以下四項(xiàng)。

2.1 超臨界流體技術(shù)

超臨界流體技術(shù)是以二氧化碳的流體技術(shù)作為支撐中心的一項(xiàng)綠色技術(shù)。二氧化碳是具有代表性的臨界活性物質(zhì)，超臨界的二氧化碳，其參與可以實(shí)現(xiàn)一些高難度的反應(yīng)。因?yàn)槎趸紭O低的污染性，使以二氧化碳流體為主的超臨界流體技術(shù)成為環(huán)保的綠色技術(shù)，使其在醫(yī)藥、綠色精細(xì)化工和食品工業(yè)等得到廣泛應(yīng)用[3]。

2.2 電合成技術(shù)

電合成技術(shù)就是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行生產(chǎn)，主要是通過(guò)電子的轉(zhuǎn)移來(lái)實(shí)現(xiàn)合成的目的。電合成技術(shù)是綠色精細(xì)化工中很重要的一項(xiàng)技術(shù)，主要分為電池反應(yīng)和電解反應(yīng)兩塊，其實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)環(huán)保清潔，包含的具體技術(shù)主要有自發(fā)型、間接型和配對(duì)型三類電合成法。自發(fā)型是指化學(xué)反應(yīng)在反應(yīng)器中可以自發(fā)地進(jìn)行而不需人為過(guò)多地去控制，該反應(yīng)在生成產(chǎn)品的同時(shí)，其產(chǎn)生的陰陽(yáng)離子能夠給反應(yīng)器提供充足的電能，因此非常節(jié)能;間接型需要借助一定的媒介來(lái)完成反應(yīng)，媒介用于傳遞電子;配對(duì)型需要合適的電極配對(duì)，利用陽(yáng)極陰極兩者之間的反應(yīng)生成產(chǎn)物。

2.3 計(jì)算機(jī)分子設(shè)計(jì)技術(shù)

計(jì)算機(jī)分子設(shè)計(jì)技術(shù)也稱為分子模擬設(shè)計(jì)技術(shù)，是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)企業(yè)需要生產(chǎn)的產(chǎn)品，根據(jù)產(chǎn)品的性能、加工流程和分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系進(jìn)行設(shè)計(jì)，將優(yōu)化創(chuàng)新和綠色環(huán)保作為該設(shè)計(jì)的前提條件，將產(chǎn)品的分子結(jié)構(gòu)作為動(dòng)力，從而促進(jìn)產(chǎn)品合成的進(jìn)程，達(dá)成綠色精細(xì)化工生產(chǎn)技術(shù)的有效利用，減少生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生污染物的情況出現(xiàn)。

2.4 綠色催化技術(shù)

通過(guò)催化劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)從而生產(chǎn)產(chǎn)品是精細(xì)化工中常用的工藝。在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，催化劑的存在提供了反應(yīng)發(fā)生的條件或者提高了反應(yīng)的合成效率，另外對(duì)發(fā)生副反應(yīng)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(shù)總體分成化學(xué)催化和生物催化兩類，具體則包括互相轉(zhuǎn)移催化，該技術(shù)所需的反應(yīng)條件較為溫和，對(duì)能源的消耗比較低，反應(yīng)速度很快，溶劑的價(jià)格很低，易回收利用;非對(duì)稱催化，該技術(shù)主要用于光電材料、醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)相關(guān)化學(xué)品的生產(chǎn)，是綠色環(huán)保型的合成技術(shù);酶催化，酶類作為催化劑時(shí)，其活性較高，反應(yīng)時(shí)對(duì)能源的消耗很低，保證了催化的無(wú)污染性和專一性。

3 綠色精細(xì)化工可持續(xù)發(fā)展存在的問題

3.1 精細(xì)化先天條件不足

我國(guó)經(jīng)歷了一段飛速發(fā)展的歷史，化工行業(yè)也取得了不容忽視的成績(jī)，但與此同時(shí)，大家都應(yīng)意識(shí)到，我國(guó)化工行業(yè)過(guò)去所取得的發(fā)展很大程度上是以環(huán)境為代價(jià)而來(lái)的。綠色精細(xì)化工在我國(guó)施行的時(shí)間不長(zhǎng)，但徹底顛覆了化工行業(yè)的發(fā)展，新舊發(fā)展理念的沖突也使得綠色精細(xì)化工的發(fā)展受到許多阻礙。綠色精細(xì)化工的發(fā)展打破了我國(guó)化工行業(yè)的發(fā)展格局，對(duì)我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展也是一項(xiàng)打擊。而且我國(guó)化工企業(yè)大多對(duì)環(huán)境污染問題不夠重視，可見我國(guó)綠色精細(xì)化工發(fā)展存在諸多阻礙。

3.2 精細(xì)化技術(shù)不成熟

技術(shù)是行業(yè)發(fā)展的根本，但是由于我國(guó)綠色精細(xì)化工起步較晚，發(fā)展受阻礙，我國(guó)綠色精細(xì)化工技術(shù)也比較滯后。此外，許多化工企業(yè)受傳統(tǒng)行業(yè)的影響，對(duì)環(huán)境保護(hù)政策不予理會(huì)，借著綠色精細(xì)化工理念的便利卻并沒有真正踐行，提高了生產(chǎn)效率卻仍然忽視環(huán)境問題，導(dǎo)致環(huán)境問題加重。此外，受到資金、技術(shù)等資源的限制，我國(guó)綠色精細(xì)化工技術(shù)一直難以突破，化工行業(yè)的重污染問題依然難以解決。在我國(guó)綠色精細(xì)化工技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，企業(yè)更為重視效益，而忽視對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)境污染問題的解決?？偟膩?lái)說(shuō)，我國(guó)綠色精細(xì)化工的發(fā)展在理念、技術(shù)發(fā)展、意識(shí)等方面都比不上國(guó)際水準(zhǔn)。為了我國(guó)綠色精細(xì)化工的發(fā)展，這些問題都必須解決。

4 綠色精細(xì)化工可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)研究

4.1 提高生產(chǎn)技術(shù)

生產(chǎn)技術(shù)是綠色精細(xì)化工生產(chǎn)的關(guān)鍵，也是綠色精細(xì)化工發(fā)展的主要推動(dòng)力，因此對(duì)生產(chǎn)技術(shù)的改良和創(chuàng)新必不可少。在這方面可以從化工生產(chǎn)的幾個(gè)要素進(jìn)行考慮，例如，研制高效的催化劑、尋找提高原材料反應(yīng)效率、尋找更加廉價(jià)的原材料、尋找生產(chǎn)過(guò)程中廢棄物利用的方法等。需要注意的是降低環(huán)境污染是綠色精細(xì)化工發(fā)展的重點(diǎn)，因此，在進(jìn)行技術(shù)改造的同時(shí)必須要注意對(duì)生產(chǎn)全流程的把控，減少生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染，不能為了產(chǎn)量犧牲環(huán)境。雖然我國(guó)綠色精細(xì)化工生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但是仍然達(dá)不到世界先進(jìn)水平，因此，提高生產(chǎn)技術(shù)的另一重點(diǎn)就是學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合我國(guó)經(jīng)濟(jì)與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，積極引進(jìn)適合自己的生產(chǎn)技術(shù)。

4.2 減少環(huán)境污染

綠色精細(xì)化工技術(shù)的發(fā)展不僅依賴于生產(chǎn)技術(shù)的提高，更有賴于其環(huán)境友好程度的提升，保護(hù)環(huán)境如今已經(jīng)不是一國(guó)、一行業(yè)的任務(wù)，而是全人類、全行業(yè)都必須重視的問題?；ば袠I(yè)一直以來(lái)都是污染的重頭，因此更應(yīng)當(dāng)積極承擔(dān)環(huán)境改善與保護(hù)的重任，減少對(duì)環(huán)境的破壞。在此方面，首先應(yīng)當(dāng)提高化工企業(yè)對(duì)廢棄物處理的技術(shù)，尤其是對(duì)有毒有害的廢水廢棄物等的處理，應(yīng)當(dāng)執(zhí)行嚴(yán)格的處理排放標(biāo)準(zhǔn)，降低對(duì)周邊環(huán)境的影響，不能繼續(xù)之前先污染后治理的老路。其次，在對(duì)生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)工藝等進(jìn)行改良的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)將其對(duì)環(huán)境的影響考慮進(jìn)去，對(duì)犧牲環(huán)境而得到產(chǎn)量提高要堅(jiān)決予以抵制。最后，應(yīng)當(dāng)提高化工企業(yè)負(fù)責(zé)人的環(huán)保責(zé)任意識(shí)，讓其明確可持續(xù)發(fā)展是每行每業(yè)發(fā)展的必由之路，任何以環(huán)境犧牲作為交換的發(fā)展最終都不能持久，更會(huì)危害到每一個(gè)人。只有企業(yè)家們重視環(huán)境，才能認(rèn)真貫徹執(zhí)行環(huán)境保護(hù)制度，真正減少環(huán)境污染問題。

4.3 運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)

如今，計(jì)算機(jī)技術(shù)包含許多方向，計(jì)算機(jī)技術(shù)也已應(yīng)用到各行各業(yè)當(dāng)中。利用先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)，如人工智能技術(shù)，不僅能減少人力的消耗與浪費(fèi)，也能減少人工操作過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)的失誤，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)，化工生產(chǎn)過(guò)程能夠做到全程控制，大幅度提高生產(chǎn)效率。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于綠色精細(xì)化工行業(yè)的發(fā)展而言是極其重要的助力。此外，計(jì)算機(jī)技術(shù)還能對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行模擬進(jìn)而發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)流程中更多的問題，通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)流程提高生產(chǎn)技術(shù)。人工智能、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)則能通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)的分析提出改進(jìn)的方向與思路，為綠色精細(xì)化工技術(shù)的研發(fā)打下基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

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