绿色化工技术在精细化工中的应用

2021-01-08任国伟江苏奥克化学有限公司江苏仪征211400

化工管理 2021年19期

任国伟(江苏奥克化学有限公司，江苏仪征 211400)

0 引言

在化工企业发展过程中，不仅需要注重产品质量的把控以及相应技术的升级更新，更为重要的是贯彻产业的可持续发展战略，在提升产品精细化程度和品质的同时，还需要注重资源利用率、浪费率的控制，以及对环境的保护。本文探索绿色化工技术在精细化工中的应用，旨在使化学反应和化工过程从源头起就不产生环境污染，将传统的精细化学工业建设和改造成为可持续发展的绿色化学工业。

1 简析绿色化工和精细化工

绿色化工技术的研发，主要目的是实现化工厂的零污染和废物的零排放。随着时代的不断发展，我国逐渐强化自然保护，化工建设也以“可持续发展”为战略核心。所以，顺应国家和时代的号召，化工行业一直难以解决的污染严重问题，通过绿色化工技术得到了改善甚至解决。绿色化工的出现，使化工行业的废物能够变成对环境零污染，甚至经过一系列的处理后，能够变为对环境有利的物质[1]。除了保护环境，绿色化工技术的出现也极大地帮助国家节省有限的资源，实现了资源利用的最大化。所以，不管化工产业如何变革，绿色化工始终是发展的核心技术。

精细化工作为化工产业的一部分，其在化工行业的地位十分重要。目前，国内很多密集型技术产业，都是依靠精细化工在运行。精细化工主要特点有三个：一是精细化工产业的生产装置都属于中小型，所生产的产品也是具备着精致的特点；二是精细化工的类型极多，对于当下融合性极强的社会来说，众多的精细化产品能够更适应市场的发展；三是技术含量高，也是精细化工的特点之一，精细化工不属于大众型化工产业，需要运用多种先进技术和装置，才能支撑起整个产业的运行。

当下，绿色化工技术飞速发展，很多方面都得到不同程度的改善。它不是一套固定化工程序，而是指在相应的化工活动中，融合相应的环保技术，以实现资源利用率的提升和环保护境。所以，只有在精细化工生产中做到合理地融合绿色化工技术，才能保障化工产业的持续性发展。

2 精细化工中应用绿色化工技术的必要性

2.1 传统化工行业发展的困境

化工行业的发展对于国家和社会的发展推动是极大的，故而也是国家重点发展的产业，但是传统化工行业的环境污染问题太过严重，故而制定了以绿色为核心的化工产业持续性发展战略。传统的精细化化工技术早已定型，所以大的技术变革非常困难，要想实现绿色发展和经济发展的融合，只有将绿色化工技术与精细化工相融合，实现两者的变革。在化工产业顺应时代变革的过程中，有两个困难点[2]：一是传统化工的资源利用效率低下，企业的发展规划与化工技术的发展不能相适应，所以化工生产的废料问题严重。二是对于这些废料的处理，传统化工产业缺少一个完善的措施，更没有一个能够既保护环境又对废物进行无害化处理的方案。

2.2 精细化工中应用绿色化工技术的价值

传统化工产业的盈利，主要是在于原料加工后的价值，但是资源的低利用率又让化工产业整体盈利并不显著。绿色化工技术所带来的资源利用率的提升，无疑可以减轻化工生产的成本，增加企业的盈利。在确保精细化工技术带来生产效益外，绿色化工技术对周边环境不会造成污染和破坏，更不对周围的居住者造成健康危害。另外，绿色化工技术与精细化工相融合，还能增强企业的核心竞争力。精细化工的运行对设备有着一定的要求，再加上绿色化工的要求，化工企业的设备就需要更严格的监管，所带来的产品也会更加具备高质量，以顺应时代和国家的要求，使化工产业发展前景变得更加宽广[3]。

3 精细化工中绿色化工技术的有效应用

3.1 纳米技术

纳米技术一直占据世界科研的前沿领域，纳米技术已经运用到各个方面。相比传统材料而言，纳米技术支持下的纳米材料，其各方面的性能都大大提升。传统的金属铜，在经过纳米技术开发后，全新的纳米铜具备了相比以前六倍的硬度，这让得铜的应用范围能够得到极大地提升。又如经历了纳米技术处理的金属铁，其韧性更是比以前提高了十二倍。我们都知道，材料的特性决定了材料的运用，也决定了产品的质量，在有着最适合产品的特性上具备以往不具备的坚韧等特性，能够极大程度地提高产品的质量。各种纳米材料的研发成功，也使得化工产业的设备能够更加精细，对于精细化工来说，也更能容易控制住细节，以支持绿色化工的发展[4]。

3.2 化工过滤及分离

传统的化工材料，有的对于环境和人体的危害性极强，故而需要极为繁琐的处理方式才能将其进行抛弃，这样不仅耗时耗力，又造成了资源的浪费。而以纳米技术处理产出的材料，即使是到了需要丢弃的程度，也可以经过一系列过滤分离步骤，使得材料达到回收利用的地步。其主要应用是对于水和空气的提纯，同时，对于萃取生物酶等也有着相应的应用，且获得了极大的成功。纳米技术的过滤分离，可以从碳氧化合物中直接脱离氧分子，达到制取液态氧的目的，成功地跳过了传统制取方法中的以深冷液化工艺为基础的复杂操作。不仅节省了成本费用，还控制了资源的浪费，减少了设备的建造。当然，化工过滤及分离技术的应用范围极广，这得益于纳米技术的超小微粒精准控制特性。

3.3 化工转化及催化

除了过滤及分离技术的应用，纳米技术的绝强催化能力和化工转化优势，也是一个应用广泛的特性。在催化剂领域，更多的产品采用纳米级别多孔性微粒材料。同时，因为“沸石”材料的存在，纳米级多孔材料的催化剂应用也十分广泛，在甲烷的转化程序中，如果应用这种催化剂，就能够将甲烷完整地转化为液体工业燃料。

3.4 生物化工技术的应用

化工行业精细化持续性发展，需要与绿色化学技术进行融合。而作为绿色化工技术的核心内容之一，生物化工技术能够结合精细化工产业，从而加快绿色化工精细化工的发展。生物化工技术应用广泛，结合精细化工产业后，更适用于各行各业中。如生产化学杀虫剂、农药抗生素等，这些产品淘汰了传统的有害农药，减少了毒素在农作物中的成分，也减少了对人体的危害。但是，保护农作物效果却没有减弱。将生物化工技术运用于精细化工产业中，不仅能够保证产品的质量，还能在此基础上，减少对环境的污染。

3.5 绿色催化技术

前文所述催化剂是指以纳米技术所制材料的多孔型催化剂，绿色催化技术则是指选用本身便是绿色化学的催化剂，以达到对于化工生产的催化作用，又在这些化工活动中减少污染废料的产出[5]。

3.6 绿色分离技术

现阶段化工分离技术已处于成熟阶段，结合绿色化工的分离手段主要有膜分离、树脂吸附、微波萃取等。这些化工分离技术的运用，都不会导致产生严重污染的废料。同时，还会在分离物质的过程中，回收一些有用的资源，进行资源的再利用。

4 绿色化工在精细化工中应用的发展趋势及展望

随着时代的不断发展，有限的资源终究会被消耗殆尽，故而绿色可持续发展策略是各行业发展的主流。绿色化工在精细化工中应用的发展前景也是巨大的，当然，当前阶段下的两者结合还存在着许多问题，在未来的发展过程中，我们还需要对其进行不断地完善和改革[6]。创新是引领发展的第一动力，在不断的发展中，不断创新技术、实践技术，才是运用绿色化工技术发展精细化工产业的核心。