绿色化工技术在精细化工中的应用

2020-01-12夏兆亮

化工设计通讯 2020年8期

陆艳，夏兆亮

（江苏宝众宝达药业有限公司，江苏如皋 226531)

当前社会发展要求可持续发展，为适应社会的要求及发展，化工行业必须向可持续发展方向转变，由传统的高污染、高消耗向绿色精细化方向发展。绿色精细化化工不仅能够提高保护环境的水平，还能提高经济效益[1]。

1 传统的化工产业在发展过程中存在的问题

传统的化工产业生产总值占年均GDP的6%～8%，但是它的发展过程中还存在着一些问题：比如在生产过程中会排放大量的污染物质，工作效率低下，对能源资源的利用率低造成大量的浪费等。在生产过程中，员工没有意识到环境保护的重要性，生产污染对员工身体还是环境造成的伤害都是不可小觑的，已经威胁到人们正常的生产生活。随着经济的发展，国家对可持续发展的重视越来越高，人们也越来越重视保护环境，尤其是一些重工业企业，为了追求经济效益不经过处理就排放污水污染物，严重影响到了人们的正常生活和生活环境。

2 绿色精细化工概况及其在我国的发展现状

2.1 绿色精细化工的概况

绿色精细化工就是指在化工行业的生产过程中采用绿色环保的生产原料和环保的化工生产技术，降低生产过程中的化学污染，使其对环境的污染降到最低。绿色精细化工的发展是社会发展的需要，也是传统化工行业改革的必然。绿色精细化工在化工行业的应用，不但可以提高对环境的保护作用，还可以提高经济效益，降低生产成本。

2.2 绿色精细化工在我国的发展现状

在社会可持续发展的要求下，传统的化工行业在生产过程中污染严重而且生产成本高，现在要求可持续发展，对保护环境十分看重，因此，传统的化工行业要转向绿色精细化工发展。在国家政策的指引和帮助下，传统化工产业应向绿色精细化工发展，向高端、环保方向发展。因此在未来，绿色精细化工是势不可挡的发展趋势，既能保护生态环境，又能提高经济效益。

3 绿色精细化工技术及其应用分析

3.1 微化工技术

绿色精细化工的发展，离不开高新技术的支持。微化工技术是绿色精细化工技术的其中一种。微化工技术是从化学品制备的工艺和设备源头着手，利用微通道反应器在混合（传质）、传热方面的强大提升，以及反应持液量小（本质安全），无放大效应的优势，把连续稳态和集成自控融入化学合成工艺的优化、设计和大生产过程中。连续流工艺是提升危化品生产本质安全、实现产业转型升级的重要技术手段，很多企业已经积极投入到微反应技术的研发与应用中，并取得了一些可喜的进展，目前已有企业实现工业化规模生产，在提升本质安全上发挥了重要作用。随着科学技术的不断发展，在化工生产中运用这些先进的科学技术能够有效地保护环境，提高生产效率。

3.2 绿色催化技术

在化工行业的许多生产活动中，主要是依靠化学反应进行的，其中催化技术在生产过程中起到极为重要的作用。但是在生产过程中，传统意义上的简单酸碱催化剂，这些催化剂的应用会释放出有害物质，这时就需要经过有效处理，分解其中的有害物质，因为有害物质一旦排放出去就会造成环境的污染。现在研究开发新型的绿色酸碱催化剂，如超强酸固体催化剂、超强碱固体催化剂、杂多酸催化剂等，采用这些绿色催化技术，降低了生产过程中使用催化剂产生的有害物质，能够有效保护环境。

3.3 计算机分子设计技术

计算机分子技术是依托于计算机技术的，计算机分子技术是将计划研究开发的精细化工产品通过计算机辅助技术，按照产品分子的性能、内在结构及加工过程中的内在规律等，把精细有机合成材料技术和反应过程带动起来，以绿色、创新为要求，找到能够进行放大生产的有利关键因素，保证生产运行人力、物力、环境最优化，力争达到无废物或低废物排放的目标，从而达到保护环境、经济效益最大化。

3.4 生物化工技术

绿色精细化工的发展离不开先进的科学技术水平，生物化工技术是绿色精细化工的其中一种技术。生物化工技术在绿色精细化工的应用主要体现在对化学产品的生产方面，比如乙醇、丙酮等化工原料的生产，杀虫剂、农药等生物农药的生产。此外，生物化工技术还能利用细胞等微生物本身或者其身体内部的酶进行精细化工生产，生产化学品助剂、生活用剂等。生物化工技术的应用能够对绿色精细化工的生产起到促进作用，同时能够保护环境起到重要的保护作用。

3.5 超临界流体技术

100多年前就开始应用超流体技术，虽然这项技术发明和应用的较早，但是其在工业领域的应用时间并不长。由于超临界技术已经非常成熟。因此，运用到绿色精细化工行业中能够提高化工产品生产过程的工作效率，在药物提炼纯度和浓缩、毒物脱酸等过程中也有很明显的促进作用。

3.6 有机电化学合成技术

在精细化工生产过程中，汽车工业、电子产业和计算机行业在生产过程中应用有机电化学合成技术是精细化工生产的典型。尽量避免使用危险化学品同时又涉及危险工艺，电子是清洁的反应试剂，不含其他有毒有害物质，减少了危险化学品的消耗，环境污染小，产品易分离、纯度高；而且电合成装置的通用性，可以减少设备投资，在同一电解槽中可进行多种合成反应。有机电化学合成技术能够全面地体现出精细化工的基本操作应用特点。在精细化工的生产过程中，有些化学物的特殊结构会给生产带来更多的难度，但是有机电化学合成技术对于合成线路的促进作用效果突出[2]。

4 绿色化工技术的发展趋势及前景

4.1 发展趋势

绿色化工技术能够保护环境，节约资源，降低生产成本，提高经济效益。对于一些污染严重、经济效益低的传统企业，要及时转变经营模式。未来，绿色精细化工的发展会朝着更加环保的方向发展，这就给企业的转变与发展提供了新途径。

目前，我国人口仍然呈现不断上升的趋势，这就意味着我国未来资源和能源的利用率要不断提高，随之而来的是人口的过多增长和能源的利用给环境带来的巨大压力。环境监管部门也应该多加监管，社会也应该多宣传环保知识，大力促进社会生态文明建设。这也就意味着绿色精细化工的发展变得更加重要。绿色化工技术的大力发展，推动了高污染、高消耗的传统产业的转变，提高了经济效益也保护了环境。因此，绿色精细化工在未来的发展是长远的，能够给社会、给企业、给人民带来利益。

4.2 前景

绿色精细化工产业的发展水平与我国经济发展水平是相关的，绿色精细化工产业在发展的过程要坚持以人为本。现代社会，无论是发达国家还是发展中国家都认识到了发展绿色产业对于保护环境的重要性。因此，在未来，绿色精细化工产业必将覆盖世界，成为一种新的化工生产方式。所以，应该大力发展绿色精细化工产业，注重经济效益的同时又要注重社会效益，二者必须结合起来。

5 发展绿色精细化工的必要性

随着经济的不断发展，人们对于化工产业的需要已经从过去的满足生理需要逐渐提高到安全需要。化工生产对生态环境的影响极其重要，因此，这就要求传统的化工生产向绿色精细化工方向发展，能够提高资源的利用率，降低生产成本，减少污染物排放，保护生态环境。传统的化工产业污染高，只重视经济效益。因此要加快对传统化工产业的革新，提高化工产业的转换效率，向可持续方向发展，向绿色精细化工方向转变，提高对生态环境保护的重视程度，同时也提高了化工产业对社会效益的重视，让社会不再谈化色变。