绿色精细化工的关键技术研究

张顺，徐园园

（石家庄常丰环境工程有限公司，石家庄 050000）

1 绿色精细化工概述

绿色精细化工是精细化工的延伸，是基于可持续发展理念而对化工行业提出的新要求。绿色精细化工要求化工行业在无公害、低污染的条件下进行生产，以保护环境为前提进行生产技术的创新和生产水平的提高。绿色精细化工的提出是人类对环保以及可持续发展理念的进一步理解和践行，也是化工行业整体的进步。绿色精细化工的突出之处在于生产原料、生产设备、生产流程均采用绿色无污染、无公害的[1]。对原料的控制不仅包括尽量选择绿色原材料，也包括在原料的采集过程中也贯穿绿色无污染理念，从源头减少对环境的污染与破坏。采用先进的绿色生产设备也能很好地减少生产过程中的意外，防止出现原材料泄露事故。生产工艺的改良能够减少生产能耗、提高生产效率，增加生产原料选择，对生产过程中产生的废料也能进行回收利用，目前我国的绿色精细化工生产工艺已经较为成熟。绿色精细化工的最终目的是生产无污染的产品，在绿色精细化工的理念引导下，化工产品对环境、对人体、对其他生物的影响也将逐渐降低，也就是所谓的环境友好型产品[2]。

2 绿色精细化工的关键技术

精细化工是化工业的升级，但是由于精细化工的工艺流程更加复杂，所产生的副产物、废弃物业很多，对环境的影响也很大，长期以来，精细化工所造成的环境污染一直是化工行业发展的困扰。加之以前化工行业粗放式生产所留下的生态环境问题，社会各界对化工生产的意见很大，绿色精细化工技术的应用与发展也迫在眉睫。绿色精细化工技术的研发不仅能够大幅度提高生产效率、降低生产成本，更能够减少化工生产对环境的破坏，真正做到可持续发展。绿色精细化工的关键技术包含以下四项。

2.1 超临界流体技术

超临界流体技术是以二氧化碳的流体技术作为支撑中心的一项绿色技术。二氧化碳是具有代表性的临界活性物质，超临界的二氧化碳，其参与可以实现一些高难度的反应。因为二氧化碳极低的污染性，使以二氧化碳流体为主的超临界流体技术成为环保的绿色技术，使其在医药、绿色精细化工和食品工业等得到广泛应用[3]。

2.2 电合成技术

电合成技术就是通过电化学反应进行生产，主要是通过电子的转移来实现合成的目的。电合成技术是绿色精细化工中很重要的一项技术，主要分为电池反应和电解反应两块，其实现的反应环保清洁，包含的具体技术主要有自发型、间接型和配对型三类电合成法。自发型是指化学反应在反应器中可以自发地进行而不需人为过多地去控制，该反应在生成产品的同时，其产生的阴阳离子能够给反应器提供充足的电能，因此非常节能；间接型需要借助一定的媒介来完成反应，媒介用于传递电子；配对型需要合适的电极配对，利用阳极阴极两者之间的反应生成产物。

2.3 计算机分子设计技术

计算机分子设计技术也称为分子模拟设计技术，是通过计算机对企业需要生产的产品，根据产品的性能、加工流程和分子结构之间的关系进行设计，将优化创新和绿色环保作为该设计的前提条件，将产品的分子结构作为动力，从而促进产品合成的进程，达成绿色精细化工生产技术的有效利用，减少生产过程产生污染物的情况出现。

2.4 绿色催化技术

通过催化剂进行化学反应从而生产产品是精细化工中常用的工艺。在化学反应过程中，催化剂的存在提供了反应发生的条件或者提高了反应的合成效率，另外对发生副反应起到了很好的抑制作用，资源利用率得到了提高。绿色催化技术总体分成化学催化和生物催化两类，具体则包括互相转移催化，该技术所需的反应条件较为温和，对能源的消耗比较低，反应速度很快，溶剂的价格很低，易回收利用；非对称催化，该技术主要用于光电材料、医药和农业相关化学品的生产，是绿色环保型的合成技术；酶催化，酶类作为催化剂时，其活性较高，反应时对能源的消耗很低，保证了催化的无污染性和专一性。

3 绿色精细化工可持续发展存在的问题

3.1 精细化先天条件不足

我国经历了一段飞速发展的历史，化工行业也取得了不容忽视的成绩，但与此同时，大家都应意识到，我国化工行业过去所取得的发展很大程度上是以环境为代价而来的。绿色精细化工在我国施行的时间不长，但彻底颠覆了化工行业的发展，新旧发展理念的冲突也使得绿色精细化工的发展受到许多阻碍。绿色精细化工的发展打破了我国化工行业的发展格局，对我国整体经济发展也是一项打击。而且我国化工企业大多对环境污染问题不够重视，可见我国绿色精细化工发展存在诸多阻碍。

3.2 精细化技术不成熟

技术是行业发展的根本，但是由于我国绿色精细化工起步较晚，发展受阻碍，我国绿色精细化工技术也比较滞后。此外，许多化工企业受传统行业的影响，对环境保护政策不予理会，借着绿色精细化工理念的便利却并没有真正践行，提高了生产效率却仍然忽视环境问题，导致环境问题加重。此外，受到资金、技术等资源的限制，我国绿色精细化工技术一直难以突破，化工行业的重污染问题依然难以解决。在我国绿色精细化工技术发展的过程中，企业更为重视效益，而忽视对生产过程中环境污染问题的解决。总的来说，我国绿色精细化工的发展在理念、技术发展、意识等方面都比不上国际水准。为了我国绿色精细化工的发展，这些问题都必须解决。

4 绿色精细化工可持续发展的关键技术研究

4.1 提高生产技术

生产技术是绿色精细化工生产的关键，也是绿色精细化工发展的主要推动力，因此对生产技术的改良和创新必不可少。在这方面可以从化工生产的几个要素进行考虑，例如，研制高效的催化剂、寻找提高原材料反应效率、寻找更加廉价的原材料、寻找生产过程中废弃物利用的方法等。需要注意的是降低环境污染是绿色精细化工发展的重点，因此，在进行技术改造的同时必须要注意对生产全流程的把控，减少生产过程中产生的污染，不能为了产量牺牲环境。虽然我国绿色精细化工生产技术已经比较成熟，但是仍然达不到世界先进水平，因此，提高生产技术的另一重点就是学习和借鉴国外的先进技术，结合我国经济与技术发展现状，积极引进适合自己的生产技术。

4.2 减少环境污染

绿色精细化工技术的发展不仅依赖于生产技术的提高，更有赖于其环境友好程度的提升，保护环境如今已经不是一国、一行业的任务，而是全人类、全行业都必须重视的问题。化工行业一直以来都是污染的重头，因此更应当积极承担环境改善与保护的重任，减少对环境的破坏。在此方面，首先应当提高化工企业对废弃物处理的技术，尤其是对有毒有害的废水废弃物等的处理，应当执行严格的处理排放标准，降低对周边环境的影响，不能继续之前先污染后治理的老路。其次，在对生产技术、生产工艺等进行改良的同时，应当将其对环境的影响考虑进去，对牺牲环境而得到产量提高要坚决予以抵制。最后，应当提高化工企业负责人的环保责任意识，让其明确可持续发展是每行每业发展的必由之路，任何以环境牺牲作为交换的发展最终都不能持久，更会危害到每一个人。只有企业家们重视环境，才能认真贯彻执行环境保护制度，真正减少环境污染问题。

4.3 运用计算机技术

如今，计算机技术包含许多方向，计算机技术也已应用到各行各业当中。利用先进计算机技术，如人工智能技术，不仅能减少人力的消耗与浪费，也能减少人工操作过程中会出现的失误，通过计算机技术，化工生产过程能够做到全程控制，大幅度提高生产效率。计算机技术的应用对于绿色精细化工行业的发展而言是极其重要的助力。此外，计算机技术还能对生产过程进行模拟进而发现生产流程中更多的问题，通过改进生产流程提高生产技术。人工智能、大数据分析等技术则能通过对历史数据和现有生产技术的分析提出改进的方向与思路，为绿色精细化工技术的研发打下基础。