綠色化工技術在精細化工中的應用

任國偉(江蘇奧克化學有限公司，江蘇 儀征 211400)

0 引言

在化工企業(yè)發(fā)展過程中，不僅需要注重產品質量的把控以及相應技術的升級更新，更為重要的是貫徹產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，在提升產品精細化程度和品質的同時，還需要注重資源利用率、浪費率的控制，以及對環(huán)境的保護。本文探索綠色化工技術在精細化工中的應用，旨在使化學反應和化工過程從源頭起就不產生環(huán)境污染，將傳統(tǒng)的精細化學工業(yè)建設和改造成為可持續(xù)發(fā)展的綠色化學工業(yè)。

1 簡析綠色化工和精細化工

綠色化工技術的研發(fā)，主要目的是實現化工廠的零污染和廢物的零排放。隨著時代的不斷發(fā)展，我國逐漸強化自然保護，化工建設也以“可持續(xù)發(fā)展”為戰(zhàn)略核心。所以，順應國家和時代的號召，化工行業(yè)一直難以解決的污染嚴重問題，通過綠色化工技術得到了改善甚至解決。綠色化工的出現，使化工行業(yè)的廢物能夠變成對環(huán)境零污染，甚至經過一系列的處理后，能夠變?yōu)閷Νh(huán)境有利的物質[1]。除了保護環(huán)境，綠色化工技術的出現也極大地幫助國家節(jié)省有限的資源，實現了資源利用的最大化。所以，不管化工產業(yè)如何變革，綠色化工始終是發(fā)展的核心技術。

精細化工作為化工產業(yè)的一部分，其在化工行業(yè)的地位十分重要。目前，國內很多密集型技術產業(yè)，都是依靠精細化工在運行。精細化工主要特點有三個：一是精細化工產業(yè)的生產裝置都屬于中小型，所生產的產品也是具備著精致的特點；二是精細化工的類型極多，對于當下融合性極強的社會來說，眾多的精細化產品能夠更適應市場的發(fā)展；三是技術含量高，也是精細化工的特點之一，精細化工不屬于大眾型化工產業(yè)，需要運用多種先進技術和裝置，才能支撐起整個產業(yè)的運行。

當下，綠色化工技術飛速發(fā)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，而是指在相應的化工活動中，融合相應的環(huán)保技術，以實現資源利用率的提升和環(huán)保護境。所以，只有在精細化工生產中做到合理地融合綠色化工技術，才能保障化工產業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。

2 精細化工中應用綠色化工技術的必要性

2.1 傳統(tǒng)化工行業(yè)發(fā)展的困境

化工行業(yè)的發(fā)展對于國家和社會的發(fā)展推動是極大的，故而也是國家重點發(fā)展的產業(yè)，但是傳統(tǒng)化工行業(yè)的環(huán)境污染問題太過嚴重，故而制定了以綠色為核心的化工產業(yè)持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略。傳統(tǒng)的精細化化工技術早已定型，所以大的技術變革非常困難，要想實現綠色發(fā)展和經濟發(fā)展的融合，只有將綠色化工技術與精細化工相融合，實現兩者的變革。在化工產業(yè)順應時代變革的過程中，有兩個困難點[2]：一是傳統(tǒng)化工的資源利用效率低下，企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃與化工技術的發(fā)展不能相適應，所以化工生產的廢料問題嚴重。二是對于這些廢料的處理，傳統(tǒng)化工產業(yè)缺少一個完善的措施，更沒有一個能夠既保護環(huán)境又對廢物進行無害化處理的方案。

2.2 精細化工中應用綠色化工技術的價值

傳統(tǒng)化工產業(yè)的盈利，主要是在于原料加工后的價值，但是資源的低利用率又讓化工產業(yè)整體盈利并不顯著。綠色化工技術所帶來的資源利用率的提升，無疑可以減輕化工生產的成本，增加企業(yè)的盈利。在確保精細化工技術帶來生產效益外，綠色化工技術對周邊環(huán)境不會造成污染和破壞，更不對周圍的居住者造成健康危害。另外，綠色化工技術與精細化工相融合，還能增強企業(yè)的核心競爭力。精細化工的運行對設備有著一定的要求，再加上綠色化工的要求，化工企業(yè)的設備就需要更嚴格的監(jiān)管，所帶來的產品也會更加具備高質量，以順應時代和國家的要求，使化工產業(yè)發(fā)展前景變得更加寬廣[3]。

3 精細化工中綠色化工技術的有效應用

3.1 納米技術

納米技術一直占據世界科研的前沿領域，納米技術已經運用到各個方面。相比傳統(tǒng)材料而言，納米技術支持下的納米材料，其各方面的性能都大大提升。傳統(tǒng)的金屬銅，在經過納米技術開發(fā)后，全新的納米銅具備了相比以前六倍的硬度，這讓得銅的應用范圍能夠得到極大地提升。又如經歷了納米技術處理的金屬鐵，其韌性更是比以前提高了十二倍。我們都知道，材料的特性決定了材料的運用，也決定了產品的質量，在有著最適合產品的特性上具備以往不具備的堅韌等特性，能夠極大程度地提高產品的質量。各種納米材料的研發(fā)成功，也使得化工產業(yè)的設備能夠更加精細，對于精細化工來說，也更能容易控制住細節(jié)，以支持綠色化工的發(fā)展[4]。

3.2 化工過濾及分離

傳統(tǒng)的化工材料，有的對于環(huán)境和人體的危害性極強，故而需要極為繁瑣的處理方式才能將其進行拋棄，這樣不僅耗時耗力，又造成了資源的浪費。而以納米技術處理產出的材料，即使是到了需要丟棄的程度，也可以經過一系列過濾分離步驟，使得材料達到回收利用的地步。其主要應用是對于水和空氣的提純，同時，對于萃取生物酶等也有著相應的應用，且獲得了極大的成功。納米技術的過濾分離，可以從碳氧化合物中直接脫離氧分子，達到制取液態(tài)氧的目的，成功地跳過了傳統(tǒng)制取方法中的以深冷液化工藝為基礎的復雜操作。不僅節(jié)省了成本費用，還控制了資源的浪費，減少了設備的建造。當然，化工過濾及分離技術的應用范圍極廣，這得益于納米技術的超小微粒精準控制特性。

3.3 化工轉化及催化

除了過濾及分離技術的應用，納米技術的絕強催化能力和化工轉化優(yōu)勢，也是一個應用廣泛的特性。在催化劑領域，更多的產品采用納米級別多孔性微粒材料。同時，因為“沸石”材料的存在，納米級多孔材料的催化劑應用也十分廣泛，在甲烷的轉化程序中，如果應用這種催化劑，就能夠將甲烷完整地轉化為液體工業(yè)燃料。

3.4 生物化工技術的應用

化工行業(yè)精細化持續(xù)性發(fā)展，需要與綠色化學技術進行融合。而作為綠色化工技術的核心內容之一，生物化工技術能夠結合精細化工產業(yè)，從而加快綠色化工精細化工的發(fā)展。生物化工技術應用廣泛，結合精細化工產業(yè)后，更適用于各行各業(yè)中。如生產化學殺蟲劑、農藥抗生素等，這些產品淘汰了傳統(tǒng)的有害農藥，減少了毒素在農作物中的成分，也減少了對人體的危害。但是，保護農作物效果卻沒有減弱。將生物化工技術運用于精細化工產業(yè)中，不僅能夠保證產品的質量，還能在此基礎上，減少對環(huán)境的污染。

3.5 綠色催化技術

前文所述催化劑是指以納米技術所制材料的多孔型催化劑，綠色催化技術則是指選用本身便是綠色化學的催化劑，以達到對于化工生產的催化作用，又在這些化工活動中減少污染廢料的產出[5]。

3.6 綠色分離技術

現階段化工分離技術已處于成熟階段，結合綠色化工的分離手段主要有膜分離、樹脂吸附、微波萃取等。這些化工分離技術的運用，都不會導致產生嚴重污染的廢料。同時，還會在分離物質的過程中，回收一些有用的資源，進行資源的再利用。

4 綠色化工在精細化工中應用的發(fā)展趨勢及展望

隨著時代的不斷發(fā)展，有限的資源終究會被消耗殆盡，故而綠色可持續(xù)發(fā)展策略是各行業(yè)發(fā)展的主流。綠色化工在精細化工中應用的發(fā)展前景也是巨大的，當然，當前階段下的兩者結合還存在著許多問題，在未來的發(fā)展過程中，我們還需要對其進行不斷地完善和改革[6]。創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力，在不斷的發(fā)展中，不斷創(chuàng)新技術、實踐技術，才是運用綠色化工技術發(fā)展精細化工產業(yè)的核心。

5 結語

綜上所述，綠色化工技術的主要內容就是把傳統(tǒng)的化工綠色化，使化學反應和化工過程從源頭起就不產生環(huán)境污染，將傳統(tǒng)的化學工業(yè)建設和改造成為可持續(xù)發(fā)展的綠色化學工業(yè)。現階段，精細化工生產與綠色化工技術的結合是順應時代發(fā)展的需要，能夠為化工產業(yè)帶來全新的未來。