精细化工中绿色化工技术的应用分析论文_郑凯瑾,叶达峰

精细化工中绿色化工技术的应用分析论文_郑凯瑾,叶达峰

浙江皇马科技股份有限公司

摘要:科技进步带动了化工行业迅猛发展,各种绿色化工技术的运用也越发自如。为最大化营造社会、生态与经济效益,向着精细化趋势发展成为了必然,绿色分离技术、超临界流体技术等先进技术应用,对化工产业可持续发展,以及环境友好型社会建设起到了积极促进作用。

关键词:绿色化工;精细化工;应用

绿色化工具有资源充分利用,以及遵循可持续发展等特征,精细化工具有种类繁多、技术密集度高、装置规模小等特征,两者结合主要体现在绿色精细化工发展有着积极促进作用。但我国绿色精细化工发展仍处于摸索性前进阶段,还需要国家政策、经济等方面的支持,促使其向着环保、高端方向发展。

1.精细化工现状

我国精细化工发展缓慢,且起步晚,经过科技与经济政策影响与扶持,化工精细化率显著提升,2000年已达到45%,美国等发达国家同年化工精细化率,已经达到65%。但我国

精细化工发展迅猛,国际市场占有率有望提高。目前发展问题主要体现在生产技术水平低、品种少;生产规模局限,设备落后、资源配合效率不高;与经营管理落后与经济效益发展等几方面。尤其是三废排放问题,每吨产品需各化工原料20T以上,严重污染环境同时增加企业治理负担。如染料行业,每年排放2.7×10 5 t的废渣、1.55×10 8 t的废水、2.56×10 10 t的废气,为响应国家提出的高效、节能、环保生产政策,发展绿色精细化工成为了必然。

2.绿色精细化工发展

(1)特征

绿色精细化工是指合成技术、化工原料、生产工艺与产品的绿色化,具有持续利用、智能化、能源高效利用、高效回收等特征。

(2)技术应用

①绿色催化。催化剂是化工生产重要物质,能够增强化学反应选择,以及目标产物产率,规避了反应不完全等副反应,资源实现了有效利用。绿色催化技术包括相转移催化、酶催化、不对称催化等技术。相转移催化有机合成方法,适用于不相同体系反应物中,加速反应速度。具有能耗低、反应条件温和、反应速率大、溶剂性价比高、易于回收等优势特征。酶催化是指生物催化,具有反应条件温和、无污染、能耗少、催化活性高等优势特征。不对称催化可获得单一手性分子,手性化合物主要用于农用化学品、光电材料、医药工业等领域。

②电化学合成。该技术属于清洁生产技术,是指在反应器内,展开围绕电子转移的化合物合成技术,方法如下;一是燃料电池法:也是自发电化学合成法,是指通过电池反应,获取其有机产品,同时能够提供电能。二是牺牲阳极法:借助牺牲阳极法,通过无隔膜电解槽,将卤代物合成中间体产物。该种方法操作与结构简单,产率高。三是SPE法:SPE膜具有隔膜效果,可以分开含反应物的有机相、电极室。具有带电粒子传递作用,在金属催化剂、SPE有机相溶液下展开电解反应,无需支持电解质,可直接电解纯反应物,产物提纯简单且纯度高,副反应显著降低。四是配对电化学法:以往的电化学反应,产物电极反应至发生在阳极或是阴极某一电极,另一电极未被高效利用,经济性显著降低。配对电化学合成法,可实现两电极均生成产物。电能效率提升1倍。五是间接电化学合成法:以4价铁离子为媒介,甲基苯甲醚的间接电化学氧化,可生成大茴香醛。反应物在传递电子媒质作用下,可生成目的产物。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此时,媒质发生价态变化,与电极反应得到再生,又可与反应物反应,如此循环生成目的产物。③超临界流体。该技术属于绿色化学化工技术,广泛用于食品、精细化学、医药等工业领域应用。如超临界二氧化碳萃取:其属于分离提纯技术,可萃取材料中的香料色素、有效成分、金属离子等,工业化发展越发成熟。包括天然香料、胡萝卜素等提取。如超临界流体有机合成:精细化学品,会应用大量的挥发性有机化合物,严重威胁工作者身心健康与生态环境破坏;对此,超临界流体,包括超临界二氧化碳等溶剂的应用越发频繁。超临界流体具有一定的高扩散、高溶解性,化学反应能够将反应物、催化剂等,溶解至SCF内,实现了多相反应、均相反应的有效转变,催化物、反应物间的限制被打破,反应速率显著提升。

④计算机分子设计。该技术涉及到计算机辅助技术,根据精细化工产品分子内在结构、性能等,带动精细有机合成材料,以及反应过程,围绕创新、绿色等要求,放大有利因素,确保生产有序进行,尽可能的降低废物排放。

⑤生物化工。该种绿色化工技术,在精细化工中的应用,通常表现在丙醇、乙醇等基础化工原料制备方面,以及农用抗生素、杀虫剂等生物农药生产方面。生物化工技术,可对微生物酶展开精细化工生产生活用剂、化学品助剂等。

3.发展趋势与展望

(1)发展趋势

绿色精细化工是新形势下,解决资源浪费、减少环境影响的重要途径,对化工产业可持续发展有着积极促进作用。未来绿色精细化工,必然向着节能、环保、高产方向发展,实现环境、材料、能源与化学技术的有效融合,以改善人们生活质量。社会经济迅猛发展,不能忽视资源、能源需求提高的问题,环境保护的压力也随之增加。这就需要监管部门加大颁布节能、环保法律法规的力度,以及环保意识宣传力度,推动生态文明建设,切实发挥绿色精细化工作用与成效,实现绿色化工生产。近年来超临界流体技术、离子液态化、催化技术、纳米催化技术等发展迅速,技术含量显著提高,经济效益、生态效益显著提升。近年来,我国绿色精细化工技术、产品研发不断,如甲醇转化技术、纳米复合材料在皮革化学品新配方、含氟化学品的绿色高效合成等,不仅是我国科学研究热点,更受到了国外专家的一致好评。

(2)展望

绿色精细化工发展成效,直接影响着我国经济发展,为建设资源节约型、环境友好型社会,起到了积极促进作用。但教育领域的化学工业渗透相对局限,化工人才仍大量缺乏,加大综合型、创新型人才培养,对绿色精细化工发展有着现实意义。在绿色精细化工中,人本理念、科学发展观渗透越发强烈;与此同时,绿色精细化工的内涵更加丰富,涉及面更广,逐渐向清洁化学等方向过渡,但体制也应紧跟绿色精细化工发展步伐,带动绿色化工技术有效发展。除此之外,还需加强绿色精细化工技术的实用性、价值性研究与推广,以彻底实现无毒无害、高效率生产。

总结

精细化工发展,对满足人们生活需求有着现实意义。为提高精细化工的高效化、环保化、节能化,需要合理使用新型化工生产技术,实现废物再次利用,与污染源有效控制,以实现可持续发展。绿色精细化工俨然成为了化工产业发展的必然;对此,应加强对其发展现状与特征的分析,以拓展其发展领域,实现化学工业发展目标。

参考文献:

[1]余泽东.浅谈精细化工的发展趋势以及如何发展绿色精细化工[J].工程技术:文摘版,2016(12):00306-00306.

[2]何亮亮.浅谈绿色精细化工可持续发展的关键技术[J].中国化工贸易,2016,8(3).

论文作者:郑凯瑾,叶达峰

论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期

论文发表时间:2019/4/30

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

精细化工中绿色化工技术的应用分析论文_郑凯瑾,叶达峰
下载Doc文档

猜你喜欢