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摘要:随着化学工业的发展,化工行业对环境的污染问题也日益受到重视。所以在可持续发展已经成为全人类共识的今天,人们认识到传统的化学工业必须变革,朝着更加绿色精细化的方向去发展。
关键字:精细化工、现状、发展、技术
在社会发展中化工行业是非常重要的一个行业,同时在科技不断发展的情况下,化工行业也得到了非常大的发展和提升,出现了很多新的技术。然而随着化学工业的发展,化工行业对环境的污染问题也日益受到重视。所以在可持续发展已经成为全人类共识的今天,人们认识到传统的化学工业必须变革,朝着更加绿色精细化的方向去发展。
一、当前精细化工的现状
1、生产技术和生产水平不高
当前我国的化工生产中还是一直坚持走传统的道路,其在生产的过程中还在使用老旧的设备,一些新产品和新技术虽然已经出现,但是在很长时间之内都没有得到非常好的应用,在这样的情况下科研工作无法正常的开展和进行,其也没有形成一个非常科学和完善的体系,同时其自身的品种也相对较少,其所研制出的成品很少有对社会发展真正有较大价值的类型,在这些产品当中,很多都是仿制产品,所以没有自主创新,这样也使得产品的市场竞争力十分衰弱。
2、集中程度较低,无法形成一个规范的产业链条
国内的很多化工企业在生产的过程中规模都不是很大,一般都是中型或者是小型企业,其分布密度也不是很高,在这样的情况下,就很难生产出质量高,性能好的产品虽然在少部分地区我国也有一些大型的生产企业,但是这些企业如果和国外的一些企业相比,还是存在着非常大的差距。
3、信息化落后
精细化工这一类的产业在发展的过程中要想实现更好的发展效果,提高自身的发展水平,就必须要充分的和信息技术融合在一起。但是我国的很多化工企业在市场竞争中根本谈不上竞争,只是在市场中求得一个生存之地,出现这种情况的一个非常重要的原因就是这些企业在生产中对信息化技术的应用都不是十分的重视,这样就使得我国化工技术并没有受益于信息技术,从而也使其在市场竞争中并不占优势。
二、绿色精细化工的发展
绿色精细化工的提出,象征着人类对环境保护的意识的增强,能源的利用也趋向合理化。这也体现出人类对环境和社会经济协调发展的重视程度,绿色精细化工也是顺应历史要求的必然产物。 绿色精细化工指的是对环境无公害的低污染或者无污染精细化学品工业,故又可以称为清洁精细化工、环境无害或环境友好精细化工。
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1、采用的生产工艺无污染 绿色精细化工所采用的生产工艺先进,能耗低,原料转化率高,过程选择性好,使用的生产原料来源广泛并且无毒无害,物料的回收利用率和循环利用率高,或者采用闭路循环生产技术,使所有的原料、副产物乃至“ 三废” 都全部得以综合利用,不因排放到环境中而对环境造成污染。
2、采用的生产设备无污染 绿色精细化工所采用的生产设备密封性能好,不存在“跑、冒、滴、漏”现象,安全性能优良。
三、绿色精细化工的关键技术
绿色的精细化工和精细化工有很多的相似之处,其更新换代的频率比较高,技术相对比较集中,同时在这一过程中具备非常强的转移性,精细化工的前提是精细有机合成,所以我们在技术应用的过程中必须要将绿色合成技术当做是重要的内容,从而使得高分子技术具有良好的经济性和环保性。
1、绿色催化技术
绿色催化技术在化学工艺中占据着十分重要的地位,它是很多化学反应应用在工业生产中的重要条件。催化技术通常有两种类型,一个是生物催化,一个是化学催化,其在应用的过程中具有非常明显的选择性,同时也从本质上对副反应进行了控制。降低甚至是取消了副产物的出现,采取多种方式保护生态环境,这也是非常重要的一个目标。
2、电化学合成技术
电化学合成技术是绿色化学当中非常重要的一个内容,它主要就是指在化学反应器皿内部用电子转移的方式合成清洁有机化合物的生产技术,这也成为了绿色化学生产过程中特别是精细化工绿色生产的一个非常重要的环节。所以在实际的工作中,必须要对这项技术的应用予以高度的重视。
3、超临界流体技术
目前,已超临界二氧化碳流体技术为代表的超临界流体技术发展迅速,例如超临界二氧化碳萃取在提取生理活性物质领域具有很好的发展空间;作为环境友好反应介质的超临界二氧化碳以及超临界二氧化碳能够参与的化学反应,能够实现平常难以进行的化学反应;超临界流体技术在纳米材料和薄膜材料等制备上也实现了突破,创造了一套全新的制备方法体系。所以超临界流体技术作为一种绿色化学化工技术在医药工业、食品工业以及精细化学工业等领域具有广泛的应用前景。
4、计算机分子设计技术
该技术是指将要开发研究的精细化工产品,参照其合成技术产品分子的产品性能、内在结构和加工行为间的内在规律,通过计算机辅助设计等手段,前期以绿色、优化和创新为要求,利用分子的内在结构把精细有机合成技术和反应过程、分离精制工程与应用技术带动起来,从而找到有利于能放大的关键性因素,保证放大能获得成功,实现无“三废”的生产。
5、藕合技术在精细化工中的应用 藕合技术就是把化工生产过程中的不同操作步骤藕合在一起的一种技术,因而能减少化工生产的设备及其操作步骤和物质、能量传递,减少能耗,降低污染。例如,反应精馏是将化学反应过程和精馏分离过程祸合在同一个塔中进行,因而能降低能耗和污染。耦合技术有利于节省资源、能源,减少污染,甚至提高生产效率。在不影响反应和分离效率的前提下,不同的反应或反应和分离过程最好选用同种溶剂和助剂,也可将反应和分离过程进行有效的耦合。
6、膜分离技术 具有成本低、能耗少、效率高、无污染并可回收有用物质的优点。膜催化反应可以“超平衡”地进行,提高反应的选择性和原料的转化率,节约资源,减少污染。因此,膜技术将在绿色化学中发挥重要作用。Argonne 开发了一种以碳水化合物为原料合成高纯度乳酸酯的新方法,采用膜分离技术实现了铵离子和水与乙醇等醇类的选择性分离,和以前的方法相比,减少了大量的含盐废水。具有能耗低、效率高、选择性好、污染小等特点。
总之,绿色精细化工在发展的过程中适应了当今社会发展的需要,同时它也在很大程度上改进了人们的生活质量和生活水平。我们需要加强同国际间学术的交流与合作,主动跟踪国际绿色化学产业与发展的动态,积极开展相关的学术合作,不断吸收新工艺、新技术,优化精细化工产业结构,提升我国绿色精细化工产业的进程。
参考文献:
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[2] 高昱阔. 浅谈我国绿色精细化工的发展现状及关键技术[J]. 化工管理, 2013(6):130-130.
[3]黄一龙. 浅谈精细化工过程中的关键性控制技术[J]. 化工管理, 2013(6):89-89.
论文作者:孟祥霞
论文发表刊物:《基层建设》2016年20期
论文发表时间:2016/12/5
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