駱 薇
(延安職業(yè)技術(shù)學院,陜西 延安 716000)
隨著人類社會和科技的進步,許多新物質(zhì)被人們利用化學反應等方式創(chuàng)造出來,滿足了人類社會發(fā)展的需求。精細化工是物質(zhì)的深加工和細加工,通過精細加工,資源的附加值被大幅度的提高,人類獲得了更多的生活資料,人們的生活水平也得到了很大的提高。
目前,對于精細化工的概念國際上還沒有形成統(tǒng)一的認識,籠統(tǒng)的講精細化工就是生產(chǎn)精細化學品的工業(yè),精細化工品就是通過化學應用具有以下特點的化工產(chǎn)品。
精細化工品一般它具有以下特點:(1)品種多、產(chǎn)量小,產(chǎn)品更新?lián)Q代快,常采用間歇式生產(chǎn)。(2)產(chǎn)品具有功能性或最終使用性。(3)產(chǎn)品的性能與化學反應有直接關(guān)系,生產(chǎn)過程中的原料、工藝等決定產(chǎn)品性能。(4)產(chǎn)品對技術(shù)要求、質(zhì)量要求都很高。同時,產(chǎn)品具有很強的商品性,也就是已銷售為目的進行生產(chǎn)的。(5)附加值高,有較高的技術(shù)含量。精細化工品就是精細化工的產(chǎn)物,與化學應用有著密不可分的關(guān)系。
精細化工品出現(xiàn)100多年前,當時德國人用煤焦油加工制成染料、農(nóng)藥等,只是精細化工這一概念尚未被提出。直到二十世紀六十年代,日本首次提出了精細化工,并將其作為一個獨立的問題進行研究。后按精細化工生產(chǎn)的具體條件將其分為醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成染料、有機染料等51個行業(yè)。我國精細化工起步的晚,目前,一些產(chǎn)品已達到世界領(lǐng)先水平,可精細化工發(fā)展的總體水平還不高,產(chǎn)品的附加值還有待提高。1986年,我國將精細化工分為農(nóng)藥、染料、涂料等11大類。按其屬性可將其分為精細無機化學品、精細有機化學品和精細生物化學品。其中精細無機化學品主要包括單質(zhì)(如金屬、稀有氣體等)和化合物(如硫化物、碳化物等)兩類,在生活中的應用最為廣泛。
首先,精細化工給人類的生活帶來了翻天覆地的變化,并為國民經(jīng)濟的發(fā)展做出了重大貢獻。其次,精細化工促進了農(nóng)藥、醫(yī)療等方面的發(fā)展,為人類社會的穩(wěn)定和發(fā)展提供了有力的支持。被廣泛用于人類生活的改善、國防、農(nóng)業(yè)等方面,具有極大的社會效益。再次,精細化工研究的水平在一定程度上代表了一個國家的科技水平,精細化工的發(fā)展近一步增加了化工品的附加值,為企業(yè)和社會帶來了更多的利潤,實現(xiàn)了物質(zhì)存在的更高價值。
精細化工品合成的化學應用非常廣泛。如在石油、天然氣化工產(chǎn)品的合成(如由乙烯、丙烯得到的化工產(chǎn)品);煤化工產(chǎn)品的合成;其他化工產(chǎn)品的合成等方面都有廣泛的、方式多樣的應用。
催化技術(shù)可有效的促進化學反應的發(fā)生,提高化學反應速率,使化學反應在同一時間內(nèi)獲得更多的產(chǎn)品。在工業(yè)生產(chǎn)中,80%以上的化學反應都會用到催化劑。如工業(yè)生產(chǎn)氨的反應中,使用催化劑可使反應速率提高上萬億陪。又如在煤、石油等化工品的合成中,使用催化劑可提高化學反應的效果,同時還能減少生產(chǎn)過程中廢氣、廢水等對環(huán)境的污染。目前,催化劑的應用存在穩(wěn)定性差、時效性短等缺點,人們正在通過不斷的專研,尋找新型的催化劑以提高精細化工生產(chǎn)的效率和安全性。
分離技術(shù)在精細化工品合成中的應用非常廣泛,被普遍應用于食品、醫(yī)藥、香料等領(lǐng)域。如在乙酸制造工藝中,使用二氧化碳作為萃取劑提高了乙酸制取的科技含量和技術(shù)水平。又如利用分離技術(shù)合成香料。用萃取劑萃取天然香料中的香精進行加工、生產(chǎn)??奢腿〉奶烊幌懔线_6000多種,而且成本低,應用方便有效。此外,這一技術(shù)還被應用在食品工業(yè)中、藥劑制取中……應用相當廣泛。如從天然食品中提取各種脂溶;應用甲醇或乙醇改性提取酚類物質(zhì);從葡萄籽能夠分離抗氧化物等等。
隨著社會的發(fā)展,單一的化合物已不能滿足人們生產(chǎn)、生活的需求,因此需要進行復配技術(shù)的研究來發(fā)掘更多新的物質(zhì),提高精細化工品的技術(shù)含量。這一技術(shù)廣泛用于清洗劑、農(nóng)藥等方面的合成。例如合成清洗劑,在含硫原油加工中,鋼管易被堵塞,一般常見的堵塞元素有碳、氧、硫、鐵等,主要物質(zhì)為三氧化二鐵、四氧化三鐵和硫化物。在清洗時鹽水復配檸檬酸、羥基乙酸等。一方面清洗劑能很好的防止硫化亞鐵(FeS)的自然。另一方面復配清洗劑具有很強的效能,同時污染小、腐蝕性小、成本低、使用安全,堵塞物與沖洗劑相互作用后會被完全溶解,如硫化亞鐵中二價的硫被氧化成高價的硫或硫酸鹽,其穩(wěn)定性增強,清洗過程安全、環(huán)保。
離子液體克服了有機溶解作為反映介質(zhì)的一些缺點,它不易揮發(fā)、性能穩(wěn)定,而且節(jié)能環(huán)保。一方面,離子液的催化作用較強,對化學反應的速率有一定的影響,通過催化作用提高了生產(chǎn)的效率,降低生產(chǎn)成本。另一方面離子液體在反應過程中有很強的選擇性,能有效的提高所需生成物的收率,對高純度的精細化工品的生產(chǎn)具有重大意義。此外,它還有操作簡單,成本低廉,易從催化劑中分離等優(yōu)勢。因此,被廣泛的應用于制藥、香料提取、農(nóng)藥合成等方面。
精細化工是整個化學工業(yè)發(fā)展的核心,標志著未來化工業(yè)發(fā)展的趨向。精細化工品合成中廣泛應用了化學原理,同時,還將化學與生物技術(shù)等結(jié)合起來,為化工生產(chǎn)提供了更高效、更安全的途徑。一方精細化工提高了產(chǎn)品質(zhì)量,滿足了人類生產(chǎn)、生活的需要。另一方面精細化工提高了原油、煤等資源的使用效益。化學應用是化工研究的重點,精細化工是化工的深加工產(chǎn)業(yè),對人才、技術(shù)、工藝等方面的要求都很高。隨著科技的進步,人們不僅將化學應用研究的更加深入、透徹,而且不斷的向綠色環(huán)保方向靠近,精細化工業(yè)的發(fā)展為人類走向更美好的明天創(chuàng)造了條件。
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