绿色化工技术在精细化工中的应用

赵宝(河北万全宏宇化工有限责任公司，河北 张家口 076250)

0 引言

现如今，绿色化工技术进一步创新发展，该技术可以更加高效的利用化工企业资源，并能够更加有效地保护社会生态环境。对于化工企业而言，要想获得长足的发展，必须强化精细化发展，若过于关注生产效率，而忽视对社会环境的保护，那么其将会失去竞争力。虽然目前我国精细化工技术的发展在进一步完善，且各种配套设备也显著提升，然而在具体应用过程中依然具有一些问题，所以精细化工发展必须向着绿色环保的方向进一步改善。化工企业向着绿色精细化、绿色环保的方向发展，不仅是大势所趋，也能够在极大程度上提升其生产效率和质量，有效降低其生产的安全风险；特别是对于存在大损耗的化工企业而言，其实现绿色精细化发展，可以有效促进社会经济绿色持续发展。

1 简述我国绿色精细化工的发展现状

1.1 精细化工的特点

关于精细化工的特点，主要包括以下几点：

(1)较小的装置规模，精细化工的精细化主要体现在：相较于大多是石油化工等领域中所用的设备设施，精细化工中所用的设备要小很多，随着国内外市场的不断拓展，也在极大程度上拓展了精细化产品的生产规模，且展示出十分优质的发展成效；

(2)较为丰富的种类，现如今，我国社会经济进一步发展，且科技水平显著提升，这也进一步丰富和发展了精细化工产品的生产领域，除了通用型的精细化工产品，还涉及到一些专用品种、定制品种，在整个化工市场中精细化工产品呈现出不间断多样化的态势；同时，即使产品类型相同或者类似，但也具备多规格的特征，加上当前融入了更多现代高新科技，使得精细化工产品的品种和型号数量均得以不断丰富；

(3)较高的技术密集度，化工产品在形式上具备丰富化的特征，且在这一基础上所开展的市场研发等相关工作必须顺应社会发展的需要，工业技术的发展也更加严格地要求着精细化工应用技术，随着实际开发周期逐渐延长，不断增大的开发成本和应用成本，需要不断提升精细化工在产业技术的密集程度。

1.2 绿色精细化工

关于绿色精细化工技术，主要指在化工生产中借助环保的方式来开展相应的操作，以此来降低污染物的排放量，达到绿色环保的目的。在精细化工中种应用绿色化工技术，除了能够让化工生产中产生的排放物不再污染环境，而是更加的绿色环保，还能够对其中的部分产品进行回收利用，这样就能够在极大程度上提高资源的利用率。同时，绿色化工技术的应用，有机结合起了化工技术和高新技术，进一步创新了化工技术，不断完善化工生产流程及生产中所用的机械设备，在极大程度上提高化工企业的各方面效益。现如今，我国化妆品、医药等产业中均已广泛应用绿色精细化工方式，相较于一般化工技术，绿色精细化工所选用的化工材料更加绿色环保，可在极大程度上降低对周围环境的影响，且该生产方式能够为企业带来更大化的社会效益与经济效益[1]。

1.3 发展现状

通常而言，以往的化工技术在具体运用过程中依然具有诸多问题和不足，尤其是环境问题，在化工生产中应用一般的化工技术，往往无法有效利用化工资源，还会严重影响周边的环境，从而影响到人们的生活质量。现如今，我国社会经济的飞速发展，推动了化工企业进一步发展，也使得化工行业的市场竞争愈加激烈，化工企业为能够顺应时代发展的需求，并在激烈的市场环境中站稳脚跟，其逐渐认识到精细化化工的必要性。基于此，更多的化工企业开始注重绿色化工技术的研究，积极将绿色化工技术合理应用到精细化工种，以此来对化工资源加以更加合理的利用，在一定程度上提高生产的工作效率，最终实现节能减排和绿色环保[2]。

2 精细化工中绿色化工技术的具体应用

2.1 微化工技术

通过微化工技术的应用，能够有效控制复杂化学反应进，达到高效、安全及清洁生产的目的，且能够减少副反应的发生和“三废”排放，该技术具体指通过提高反应装置的反应性能，使之具备诸多显著优势，包括：混合速率快、传质系数高、生产效率高且过程安全、控制简便、停留时间短、放大效应小、产业化风险低等。如：我国中科院大连化物所研发的微通道反应技术，该技术能够达到8万吨/年磷酸二氢铵生产的工业运行、万吨级石油磺酸盐生等，这一技术不仅让化工企业的安全、环保得以实现，还能够使产品收率和质量大大提升，呈现出优越的社会效益和经济效益。。

2.2 催化技术

关于催化技术，主要是指化学的基础条件，也就是诸多化学反应发生中至关重要的前提条件，因此催化技术在化工生产行业中具有非常关键的作用和地位。其中催化涉及到两个方面，化学催化；二是生物催化，即借助酶或是微生物等生物材料来催化某种化学反应，该技术的特点是条件温和、环境友好、能源节省及选择率高，且能够进行手性化合物的合成等。对于催化的具体应用，化工企业必须结合实际呈现的反应来加以合理选择，通过有效利用催化技术能够促使化学反应的本质来更好地控制各种副作用，并更加有效地控制具体生产过程中无用副产物的生成量，这样就能够较好地控制化工生产对生态环境造成的不利影响，如：在丙烯酰胺的生存中，通过应用生物催化法，相较于使用化学催化法，能够更加节省工序，且能够在常温和常压下进行，转化率更高，产品纯度更高，能耗更低。此外，在精细化工中应用催化技术，能够在极大程度上缩短反应时间，降低反应温度和压力，以此来有效降低安全风险。

2.3 绿色分离技术

精细化工和传统化工虽存在一定的区别，然而也存在相同之处，即两者均使用了分离技术。精细化工中所用的绿色分离技术主要有3种：

(1)树脂的吸附技术，该技术主要适用于药物中，可借助大孔树脂来吸附出中药在煎药时产生的有效成分，再选择洗脱回收来去除这些有效成分中存在的杂质，这样就实现了精细化工；

(2)膜的分离技术，该技术主要适用于一些粒径不一样的分子混合物，通过利用来技术来获取半透膜，而因为照孔径的大小存在差异，因此半透膜具有反渗透膜、超滤膜、微滤膜纳滤膜等不同的种类；

(3)微波萃取技术。将绿色分离技术应用到精细化工中，可实现对不同成分物质的精准分离，经分离后的各种物质纯度高，可实现由废弃物向副产品转换的目标，增加重复利用的可能性，减少废弃物的产生，从而达到节能减排、绿色环保[3]。

2.4 分子设计技术

将所需计划与开发的精细化工产品，结合现代计算机技术，依据产品在分子层次的实际性能、生产加工进程所呈现的内在规律以及产品内部结构等，实现对精细有机材料技术及其反应全过程做出有效带动，在这个过程当中，需要将创新性和绿色性作为其基本原则，找到其中能够实现强化的那部分有利因素，确保生产过程的顺利推进，同时在最大程度上实现无废物排放的效果[4]。此外，大多数精细化工产品都具备高沸点、高相对分子质量、预热不稳定、高粘度的特点，在精制时往往选择普通的真空蒸馏，然而难以满足相关药物；基于此，人们发现了一种新型液液分离技术，也就是分子分馏技术，该技术具有蒸发器与冷凝器之间间隔距离小、高真空操作及暴露时间短等特点，与普通的真空蒸馏相比，分子蒸馏属于一种完全非平衡蒸馏，在分离目的产物时非常温和，且物料受热时间比较短，蒸发温度比较低；该技术当前主要适用于天然物质的提取中，如：植物芳香油分离提取、天然色素提取、天然维生素提纯、天然抗氧化剂的制取等；因该技术能够满足短时、低温及最终产品提纯度高的要求，所以在精细化产品生产中得到有效应用[5]。

2.5 生物化工技术

在精细化工技术不断发展的过程中，往往离不开先进的科技水平的支持，其中生物化工技术是较为关键的一部分；其中生物化工技术的主要优点是：

(1)所用原料主要是可再生能源；

(2)反应条件温和，主要是常温和常压，效率较高，能耗较低，具有良好的选择性；

(3)设备简单、投资少；

(4)污染环境较少。

关于精细化中生物化工技术的应用，具体包括：

(1)对乙醇和丙酮等基础化工原料进行大批量成功制备；

(2)杀虫剂和农用抗生素等生物农药的生产；

(3)借助细胞等微生物或是其内部的酶来对化学品助剂、生活用剂等进行生产。可以说，将生物化工技术应用到在精细化工生产，不仅能够有效促进精细化工的生产，还能够有效降低安全风险，降低职业健康危害，减少废弃物对环境造成的影响，从而实现保护生态环境。

2.6 超临界流体技术

超临界流体技术主要适用于天然的精细化工产品的提取，该技术能够有效提高生产效率。同时，对于药品提纯、有毒物质的脱酸与脱臭等生精细化工生产，也可选择超临界流体技术，且能够获得良好的效果，如：在油脂、色素及天然香料等产品的提取中，应用这一技术，能够获得较高的提取率，并确保产品色味的纯正。现如今，超临界流体技术的研究和应用的范围越来越广泛，其中最为经典的是在生理活性物质的提取过程中，超临界二氧化碳流体技术的应用已经得到非常理想的成绩。同时，将超临界二氧化碳应用到某些物理材料的生产中，也获得了较好地效果[6]。

3 结语

综上所述，在精细化中强化绿色化工技术的应用是至关重要的，化工企业必须立足于自身发展现状，积极将更好地新技术应用到生产之中，着力于节约能源，提高生产效率和质量，减少污染物的排放等，从而更好地满足当前时代发展的需求。同时，通过有效应用微化工技术、催化技术、绿色分离技术、生物化工技术、分子设计技术等，可为企业的绿色发展与环境保护提供更好地技术支持，从而推动我国绿色精细化工行业的可持续发展。