徐 莲
(四川化工控股(集团)有限责任公司,四川成都,610094)
精细化工是技术密集型与综合性较强的行业,其产品种类繁多、附加值高、用途广、产业关联度大,自身拥有非常良好的应用前景。但在实际运行过程中,受客观因素影响,我国精细化工产业的整体运作模式及运行管理较为模糊,有许多亟待改进之处。加强节能环保技术、工艺和装备推广应用,重视绿色合成,全面推行清洁生产,转变精细化工原有的高污染粗犷化发展模式,同时强化管理,实现“原料绿色化”、“技术绿色化”、“生产工艺绿色化”,将会对精细化工未来的发展产生全新的突破,实现精细化工整体可持续发展。
精细化工因其合成工艺精细、原料复杂、单元反应多,三废污染对生态环境造成的影响尤为严重。我国精细化工自90年代之后迅猛发展,从发展现状以及可持续循环角度整体来看,依然存在许多亟待改进之处。最迫切需要解决的,便是其造成的污染问题[1]。据有关资料显示,精细化工生产企业平均每生产1吨精细化工产品可产生高达5-20吨的废弃物。在实际生产过程当中,应着力对装置和环境实施清洁生产改造,以减少环境污染。但我国目前精细化工整体生产规模较小、装置效益低,建设三废治理装置、更新生产设备和提高生产工艺水平将会大大增加企业的生产成本,处置工业废气、废原料的环保投入也令企业倍感压力,最明显之处是受“资金”以及“自有技术”的限制,使得大量的有害副产物无法得到有效处理,致使整体环境污染问题加重。此外,部分精细化工企业的环境保护意识不强,在生产过程当中,依然遵循“先污染,后治理”的老旧套路,导致我国的绿色发展无法有效推进。
传统精细化处理过程当中,会产生“氨基硫酸”、“废硫酸”等化工原料。此类原料会对周围环境造成严重影响,而传统精细化因技术制约,无法对其进行有效处理[2]。硝基铁粉还原产生的铁泥和氨基磺酸产生的废硫酸这两种废物单独处理都较麻烦,进行绿色环保化处理后,利用铁泥和废硫酸使其生成硫酸亚铁,可直接用于销售,提升经济效益并减少污染。此外,企业可将生产过程中产生的还原废液让其他企业进行二次使用,节约处理费用的同时,也达到“绿色循环”的目的。由对硝基甲苯经硫化钠还原生产对甲基苯胺是生产染料中间体的传统工艺,采用“转换法”,可将废液中的“氢氧化钠”和过量的“硫酸钠”等转换为“硫代硫酸钠”,在变废为宝的同时,可以全面提升经济效益。
精细化工技术可持续绿色发展的要义是减少环境污染。应用全新技术,可极大地实现从源头防治污染。在后续的推广过程当中,为了降低精细化工技术的生产污染,应全面推进绿色发展,对污染技术进行全面升级。例如,将生产过程当中的废料进行综合处理,降低治理污水的难度[3]。传统染色工艺需使用大量无机盐,大量难处理的高盐废水极大地制约了印染行业的绿色可持续发展。酸性橙E-3染料的无盐合成工艺,直接耐晒翠蓝GL传统工艺是在磺化后经过两次盐析,大量无机盐进入废水,引入“无盐技术”,通过改进硫化工艺,由二次盐析改为二次沉降,在解决染色强度与自身纯度问题的同时,大量有机物得以充分降解,从源头上消除与减少了有害物质的排放,节能减排效果显著。因此,在进行精细化工技术的推广过程当中,应注重绿色合成新技术的开发利用,通过高原子的经济化反应改进工艺,降低环境污染,从而实现可持续绿色发展。此外,绿色精细化工全新技术的开发,对于提升其自有应用性以及普及性,从而提高精细化工技术整体发展水平也将起到积极的促进作用。
精细化工技术的另一个应用体现是流体技术。生产过程中,流体技术受多种因素影响,自身无法完成有效的化学反应。具体可体现在“萃取”、“有机合成”等方面不够充分和完善。近年发展迅速的超临界流体萃取、膜分离、树脂吸附、微波萃取等绿色分离技术较传统流体技术相比,具有分离系数大、快速高效,低能耗、高纯度、少相变和少污染的优点。探索和研究流体技术的应用,可以大幅提高生产效率,为后续的工艺提升提供坚实基础,促进实现整体可持续绿色发展。
实现在催化领域的全面提升和突破是精细化工技术绿色发展的又一方向。催化技术能够有效控制无用副产物的产生,加速整体产出的比例,在一定程度上可以实现有限资源最大化[4]。催化技术可分为“化学催化”及“生物催化”,生物催化具有活性高、能耗低、反应条件温和和环境友好等优点,目前国内丙烯酰胺、烟酰胺、D-泛酸、L-苯丙氨酸等生物催化法已获产业化生产,相转移催化技术能加速或者能使分别处于互不相溶的两种溶剂(液-液两相体系或固-液两相体系) 中的物质发生反应,具有产率高、较少副反应、反应残渣易于回收等优点,相比前两种催化技术,“不对称催化技术”则可产生能够运用在医药和光电材料中进行精细加工的单一手性分子,更加绿色、环保。
建设资源节约型、环境友好型社会是一项长期的战略任务。绿色精细化工与高新技术的结合具备良好的可持续化发展趋势和广阔的市场前景,不仅可以为我国化工行业的提升提供全新支持,未来还能推动实现与其他领域互相渗透,提高能源利用率、物品转化率和生产率,实现化学工业与生态环保的协调发展。
综上所述,精细化工技术是实现我国可持续发展战略的重要组成部分,随着我国经济社会的发展和人民群众环保意识的整体加强,资源环境约束日趋强化。注重绿色环保是精细化工行业产品和技术未来发展的重要趋势,这就要求精细化工技术要坚持实施创新驱动,加快关键技术研发,提高精细化工在产品配方、催化剂选择及工艺装置设计上的核心竞争力,为推动实现精细化工技术的绿色健康“可持续化”发展提供不竭动力。