楊霈霖 郝巧娥
摘要:精細化工關乎甚大,其經(jīng)濟上的發(fā)展以及對環(huán)境的影響都應該引起企業(yè)足夠的重視。因此需要在精細化工的生產(chǎn)技術上下功夫,一方面提高精細化工的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質量,另一方面做到更環(huán)保清潔。文章從精細化工的發(fā)展現(xiàn)狀進行分析,講解了目前存在的問題以及影響精細化工發(fā)展的因素,然后介紹了綠色精細化工的概念,對其關鍵技術進行了探討。隨著社會經(jīng)濟不斷提升,化工技術的發(fā)展也與日俱進。當今世界發(fā)展的主題離不開環(huán)保,同時考慮到進一步提升化工行業(yè)的效益,關于綠色化工技術在精細化工中的應用研究引起了更多人的關注?;诖?,首先闡述了綠色精細化工概況及其在我國的發(fā)展現(xiàn)狀,然后從幾個方面綜合性分析綠色化工技術的應用,最后總結了綠色化工技術的發(fā)展趨勢及展望,供相關人士做參考。
關鍵詞:綠色;精細化工;關鍵技術
引言
精細化工是國家發(fā)展的重要組成部分,其發(fā)展極為關鍵。一個健康成長的精細化工可以給經(jīng)濟帶來很大的能量,也可以與環(huán)境協(xié)調發(fā)展。然而傳統(tǒng)的精細化工存在著各種問題,還比較落后,因此提出綠色精細化工這一概念。
1.精細化工發(fā)展現(xiàn)狀
精細化工是對精細化學品進行生產(chǎn)的工業(yè),是化學工業(yè)的重要部分,是發(fā)展化學高新技術的關鍵,同時也是衡量國家科技水平和綜合實力的一個重要標志。世界上的許多國家都將精細化工的發(fā)展放在重要發(fā)展的戰(zhàn)略上。我國精細化工經(jīng)過了幾十年的發(fā)展,在這方面也取得了一定的進步并且仍在持續(xù)上升,但我國精細化工的發(fā)展還存在較多的問題,跟很多發(fā)達國家之間依然存在不小的差距。
2精細化工發(fā)展問題
2.1發(fā)展中的問題①技術傳統(tǒng),缺乏創(chuàng)新,水平跟不上。我國的精細化工生產(chǎn),主要還是以傳統(tǒng)的工藝進行,設備相對落后與陳舊,生產(chǎn)效率較低,在新技術新產(chǎn)品上的開發(fā)應用緩慢,開發(fā)力度和經(jīng)費投入都不夠,創(chuàng)新體系難以形成,新型產(chǎn)品和工藝難以出現(xiàn),導致產(chǎn)品品種結構單薄,仿制產(chǎn)品占領市場,產(chǎn)品制造遠大于產(chǎn)品創(chuàng)造,同時生產(chǎn)技術也相對落后,因此在國際上顯得競爭力低下。②產(chǎn)業(yè)分散,未形成產(chǎn)業(yè)鏈。我國的化工生產(chǎn),中小型企業(yè)是主體部分,它們規(guī)模較小而且分散,設備落后,因此難以產(chǎn)出質量高的化工產(chǎn)品。雖然國內也有少數(shù)的大型化工企業(yè),但總體而言還是很分散,沒有形成產(chǎn)業(yè)鏈。③與信息技術脫開。信息技術高速發(fā)展的今天,及時合理地利用信息技術帶來的優(yōu)勢能夠取得巨大的發(fā)展,但國內的精細化工產(chǎn)業(yè)卻并未抓住機會,目前大多數(shù)企業(yè)在市場的激烈競爭中,無力尋求更好的發(fā)展,只死死地先求取生存,因此技術始終無法得到革新,在競爭中越發(fā)被動,從而處于惡性循環(huán)之中。
2.2精細化工發(fā)展中出現(xiàn)的諸多問題
因為問題的負面效果,也往往成為影響發(fā)展的因素:①精細化工與信息技術脫開。精細化工與信息技術沒有融合到位,信息技術的力量沒有得到重視和運用。合理利用信息技術可以有效地提高企業(yè)的競爭力,但信息技術運用中的遲緩無力直接制約了發(fā)展。②生產(chǎn)技術水平偏低。目前,部分的國內精細化工還在使用傳統(tǒng)落后的生產(chǎn)線和生產(chǎn)設備,基本配置落后于生產(chǎn)技術,導致生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質量都比較低,同時制約了技術的發(fā)展。③產(chǎn)業(yè)鏈未成形。國內在精細化工的生產(chǎn)中,缺少大型的企業(yè),以中小型居多,所以精細化工無法集中化進行生產(chǎn)。④環(huán)境污染。環(huán)境污染是目前精細化工發(fā)展中最嚴重的問題,不少企業(yè)為了追求經(jīng)濟效益,忽視了環(huán)境污染問題,導致能源利用率下降。精細化工的生產(chǎn)中產(chǎn)生三廢,企業(yè)在后期因為處理三廢需要高額的費用,也給企業(yè)的發(fā)展背上沉重的負擔。環(huán)境污染問題脫離控制,直接影響精細化工的可持續(xù)發(fā)展。
3綠色精細化工
綠色精細化工是為了促進精細化工可持續(xù)發(fā)展而提出的概念,正如“綠色食品”“綠色電冰箱”一樣,是以無公害低污染為前提的精細化工生產(chǎn),目的就是在保護環(huán)境的前提下,提升精細化工的生產(chǎn)水平和技術創(chuàng)新等。其提出,意味著人類對保護環(huán)境以及經(jīng)濟環(huán)境協(xié)調發(fā)展的重視程度在增強,是化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要產(chǎn)物。
(1)綠色精細化工主要內容:①采用無污染的生產(chǎn)工藝。目前的綠色精細化工,生產(chǎn)工藝已經(jīng)比較成熟先進,能耗較低,具有很好的過程選擇性,原料的轉化率較高,原材料來源很廣且無毒害,物料進行回收和循環(huán)利用。此外還可以采取閉路循環(huán)技術,使原材料、副產(chǎn)品甚至三廢都得以充分利用,具有很好的降低成本和減少污染的成效。②采用無污染的原材料。在原材料上對生產(chǎn)進行控制,盡量選用可再生材料,在原材料的開采或者制造過程中盡量減少對環(huán)境的污染。③采用無污染的設備。綠色精細化工采用的設備具有很高的密封性,有效生產(chǎn)過程中防止出現(xiàn)泄漏等情況,具有優(yōu)良的安全性。④生產(chǎn)無污染產(chǎn)品。精細化工生產(chǎn)出的產(chǎn)品對環(huán)境不會造成污染,產(chǎn)品在使用中及使用后不會對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成不良影響,對環(huán)境友好。
(2)綠色精細化工關鍵技術
①超臨界流體技術
以二氧化碳的流體技術作為支撐中心的一項綠色技術。二氧化碳是具有代表性的臨界活性物質,超臨界的二氧化碳,其參與可以實現(xiàn)一些高難度的反應。因為二氧化碳極低的污染性,使以二氧化碳流體為主的超臨界流體技術成為環(huán)保的綠色技術,使其在醫(yī)藥、綠色精細化工和食品工業(yè)等得到廣泛應用。
②電合成技術。
電合成技術就是通過電化學反應進行生產(chǎn),主要是通過電子的轉移來實現(xiàn)合成的目的。電合成技術是綠色精細化工中很重要的一項技術,主要分為電池反應和電解反應兩塊,其實現(xiàn)的反應環(huán)保清潔。其包含的具體技術主要有自發(fā)型、間接型和配對型三類電合成法。自發(fā)型是指化學反應在反應器中可以自發(fā)地進行而不需人為過多地去控制,該反應在生成產(chǎn)品的同時,其產(chǎn)生的陰陽離子能夠給反應器提供充足的電能,因此非常節(jié)能;間接型需要借助一定的媒介來完成反應,媒介用于傳遞電子;配對型需要合適的電極配對,利用陽極陰極兩者之間的反應生成產(chǎn)物。
③計算機分子設計技術
計算機分子設計技術也稱為分子模擬設計技術,是通過計算機對企業(yè)需要生產(chǎn)的產(chǎn)品,根據(jù)產(chǎn)品的性能、加工流程和分子結構之間的關系進行設計,將優(yōu)化創(chuàng)新和綠色環(huán)保作為該設計的前提條件,將產(chǎn)品的分子結構作為動力,從而促進產(chǎn)品合成的進程,達成綠色精細化工生產(chǎn)技術的有效利用,減少生產(chǎn)過程產(chǎn)生污染物的情況出現(xiàn)。