精細化工中化工技術的應用

李盼盼

（齊齊哈爾工程學院，黑龍江齊齊哈爾 161000）

一直以來，加工行業都是我國工業系統的重要組成部分。隨著時代的發展，加工行業已經從傳統的粗放式生產模式轉變為精細化生產模式。精細化工與工農業、國防、人民生活和尖端科學都有著極為密切的關系，是與經濟建設和人民生活密切相關的重要行業，是化學工業發展的戰略重點之一。精細化工與人們的日常生活有很大的關系。過去在精細化工設計過程中更加重視得到的產品，忽略了對人類以及環境等方面的研究。在對于精細化工產業產品設計分析研究時，就需要對于綠色化學產品有一定的了解，最重要的就是能夠分析出所設計的化學品對環境以及能源帶來的影響。

雖然與傳統的生產模式相比，我國加工行業的發展現狀相對較好，發展趨勢也極為廣闊，但是與國外發達國家相比，其精細化工仍然具有很大的完善和發展空間，特別是在節能減排方面。在國家可持續發展戰略的趨勢下，綠色化工技術的形成對于精細化工可以產生積極的影響，并具備較大的應用價值和應用空間。

1 綠色化工和精細化工概述

1.1 綠色化工的特征

綠色化工是指在化工產品生產時，始終遵循綠色化零污染以及零排放的原則，這種技術符合國家持續發展戰略的相關內容。綠色化工的特征主要表現在有毒有害物質的零排放，以及可以實現新型物質生產的過程。當然綠色化工還具備資源利用率較高的特點。在我國能源日益短缺的情況下，對新能源進行開發，提高化工行業綠色能源的使用效率，并且實現百分百利用能源的目的，是綠色化工的必要條件。目前常用的綠色化工技術主要有新型生物發酵、微化工技術以及綠色催化技術等。

1.2 精細化工的特征

精細化工是指生產精細化學品的工業。精細化工是綜合性較強的技術密集型工業。精細化學品是那些具有特定的應用功能的化工產品，其技術密集產品附加值高。精細化工是化工領域的主要研發方向。

在我國化工行業的生產工作當中，精細化工是非常重要的組成部分，它與傳統的化工行業生產模式相比具備科技含量高、類型繁多、設備規模不大的特點，屬于國內非常重要的密集型技術產業。從其裝置規模的角度進行分析，精細化工產品的生產規模一般都比較小，因為精細化工生產出來的產品體型比較小，也比較精致。從種類的角度分析，在市場經濟快速發展的背景下，人們對于精細化工產品的要求越來越多，這也使得精細化工的發展速度變得越來越快，精細化工產品的研發種類也日漸增多。從技術含量高的角度分析，大部分精細化工產品的質量要求都比較高，需要相關研發人員花費大量的時間和精力進行研究，其加工和生產流程都比較復雜，必須引進多種先進技術才可以保證產品的質量達標。

2 精細化工中應用綠色化工技術的方法[1]

2.1 微化工技術

微化工技術是在技術研究以及可持續發展戰略的背景下形成的一種新型技術。該技術需要建立在微型設備的基礎之上，可分為多個不同類型的系統，包括微系統、微反應系統等。微化工技術最早出現于20世紀90年代，它的出現提高了化工產品的生產效率，同時也使得化工系統朝著小型化的方向發展。微化工技術在推動化工產業發展的同時，具備抑制副反應、提升反應速率、提高產生率、提高選擇性的工藝特點。而且與傳統的間歇式反應釜生產工藝相比，微化工技術可以使得物料更加均勻地碰撞混合，提高資源的利用效率。該技術的出現，解決了傳統生產工作當中存在的反應不徹底容易爆炸的技術難題，而且微化工技術應用了傳感器、衛星裝置、物聯網技術等設備，以及與傳感器之間的關聯性比較強，使生產的安全性得到有效優化。

2.2 綠色催化技術

不同類型的化工產品在生產期間都會出現各種各樣的化學反應，而大部分的化學反應都需要建立在催化劑的基礎上。催化劑本身就具備促進化學物質分解與形成的目的，它可以加速化學反應并提高化學產品的生產效率。但是目前使用的大部分催化劑都含有有毒物質，會對環境造成污染，同時也會威脅到人們的身體健康。綠色化工技術的首要原則是綠色生產。所以利用綠色催化技術進行化學產品的生產，可以滿足綠色環保的特點，能夠在提高生產效率的同時保障人們的生命安全，控制環境污染問題。

2.3 計算機分子設計技術

近年來，計算機技術的發展速度相對較快，利用計算機分子技術進行化工產品的生產，可以改善精細化工的生產效率，也能夠滿足綠色環保的實際需求。計算機分子設計技術廣泛應用，極大地促進了各行各業的發展以及進步。利用計算機分子設計技術進行有機物的合成，可以保證分子結構的科學性、合理性，也可以實現綠色催化的效果，使得精細化工產品更具備環保性的特點。

2.4 生物化工技術

精細化工產品的生產對技術具有較高的要求，不僅需要相關的生產技術具備科學性的特點，還需要滿足綠色生產的原則以及要求。通過對多種類型的產品生產過程進行研究以及分析，可以發現生物化工技術能滿足精細化工生產的各項要求，同時也具備環保性的特點。從定義的角度分析，生物化工技術其實就是將生物技術與化工原理充分地結合在一起，從而達到提高化學產品生產效率和質量的目的。生物化工既屬于生物附屬學科，同時也是化工領域發展的重點技術。生物化學技術涉及的內容包括生物催化工程、生物制藥、基因工程、組織工程等多個領域。精細化工領域中應用生物技術生產化學品，能夠使產品的成本變的更低，還可以使生產工藝變得更加合理，環境污染程度變低，而且還能提高產品的生產效率。

生物催化技術具有選擇性高、快速、成本低等優勢，并且其技術在化工行業具有比較成熟的應用，主要用于生物新材料、生物能源等相關方面。在農藥生產中，綠色化工技術的應用價值相對較大，在進行抗生素、殺蟲劑等農藥產品生產時，利用該技術可以確保農藥的安全性，避免農產品危害消費者的生命安全。

生物化工技術在精細化工中的應用有利于新材料的開發。比如水處理添加劑、食品添加劑、營養添加劑、飼料添加劑，極大地改善了人們的生活。

2.5 綠色分離技術

精細化工的生產過程所使用的裝置、設備及科技程度相對較高，目前大部分的化工產品生產期間，在運用精細化工裝置進行相關的生產活動時，均利用多種類型的分離技術。常見的分離技術主要有超臨界流體萃取技術、膜分離技術、微波萃取技術等，這些技術都具備高效環保耗能低的特點，屬于綠色分離技術，可以用于香料產品、醫藥產品生產加工中。其中超臨界萃取技術就是能夠利用超臨界流體在臨界點附近出現的微小的溫度變化以及壓力變化使得化工產品所利用的物質，溶解度和擴散性等性質出現突變的現象，最終達到提取和分離的目的。

2.6 納米技術

納米技術是一種新型的科學技術，在工業產品生產工作當中的應用價值相對較高，它是指利用物質自身的性質使微小的物質構成一定的系統之后，根據這些物質的運動規律，進行相應的產品生產。該技術是新時代發展中非常重要的產物，它涉及的范圍比較廣泛，在工業生產區域與基本的學科之間存在密切的聯系。與此同時，它還成為多學科交叉的綜合性科技。不管是從基本科學的角度分析，還是從高端科學的角度分析，在產品生產中，納米技術都發揮著非常重要的作用。納米日用化工和化妝品、納米色素、納米感光膠片、納米精細化工材料等將把人們帶到五彩繽紛的世界。

在進行精細化工產品生產時，應用納米技術進行相關的產品生產工作，可以從材料生產技術、生產工藝等多個方面提高產品生產的效率以及產品的質量。而且精細化工的應用使得納米技術的價值得到提升。例如：可以利用納米技術在人體當中進行藥物輸送，從而達到提高殺菌效果的目的。

2.7 綠色精細化工合成技術

在有機合成過程中，減少化學副產物的關鍵就是提高反應物選擇性以及選擇最優的反應條件，即選擇最佳反應路徑，也就是使反應物中原子盡可能都轉化成為產物中的原子并且最大限度地減少副產物的生成以及副反應的發生。綠色精細化工合成技術在一些化工行業、藥業、農業、香料等行業提供了高效的綠色合成方法。隨著人們對環保關注的力度以及能源利用方面的日益增加，傳統的化工技術就會逐漸被淘汰并且消失在行業生產中。綠色化工技術的應用還需分析把握精細化工的特點，結合綠色催化技術和綠色分離技術等的應用才能進一步促進綠色化工的生產。

3 精細化工中綠色化工技術的應用發展趨勢

使用傳統的化工生產技術進行產品生產時，在各種類型的化學物質產生化學反應之后就會生成廢物，這些廢物很有可能對環境造成污染，甚至會影響到人們的生命健康。改革開放之后，我國對于工業發展的內容十分重視，也在一定程度上帶動了我國的經濟，經過多年的發展之后，我國生態環境不斷惡化，甚至威脅到了全社會的發展。面對越來越嚴峻的環境問題，世界各國越來越重視環保事業。綠色化工技術是在綠色環保要求下開發的一種新型技術，它目前正朝著高效化和多樣化的方向發展，可以很好地解決我國化工污染的問題。在相關政策頒布的同時，監管部門也加強了綠色化工技術的監督以及管理，整體提高人們的環保意識，這為綠色化工技術的發展奠定了堅實的基礎。

4 結束語

在綠色化工技術的使用中，擁有精細化工的相關內容，可以使得綠色化工技術的完善程度越來越高，而且它不僅可以在一定程度上避免生態環境遭受破壞的問題，還可以整體提高資源利用率的合理性。在此背景之下，我國相關部門就需要通過頒發相關政策以及決定的方式，加大綠色化工技術的發展并使化工行業生產的綠色產品質量得到保障。只有充分利用精細化工進行綠色化工產品的生產，才可以不斷地在實踐操作當中提高綠色化工技術的占比，保證國內化工行業的良好發展，解決源頭的污染問題，以保護自然資源環境。