精細(xì)化工發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)分析

于福斌

摘要：精細(xì)化工是一個國家化工發(fā)展水平的直接的體現(xiàn)，其具較多種類的產(chǎn)品，而且產(chǎn)品具有較高的科技附加值，在各高科技領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。近年來國家加大了對精細(xì)化工方面的投入，以此來提高精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)在國際市場上的競爭力。當(dāng)前精細(xì)化工技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代科技、人民生活、醫(yī)療保障和環(huán)境保護(hù)等方面有著深入的滲透，是國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定、健康發(fā)展的重要保證。

關(guān)鍵詞：精細(xì)化工；特性；關(guān)鍵技術(shù)；綠色精細(xì)化工

由于精細(xì)化工與能源和材料等具有十分緊密的聯(lián)系，在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)中具有不可替代性，這也使精細(xì)化工受到越來越多的重視。當(dāng)前國家從政策和資金方面國家都加大了對精細(xì)化工行業(yè)的支持力度，精細(xì)化工已發(fā)展成為一個重要的獨立化學(xué)分支，對化學(xué)工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長起到了重要的推動作用。近年來我國化學(xué)工業(yè)加快了向精細(xì)化方向的轉(zhuǎn)變，同時新技術(shù)也在精細(xì)化工中進(jìn)行不斷投入，有效的提升了精細(xì)化工的創(chuàng)新能力和技術(shù)含量。目前我國部分精細(xì)化工產(chǎn)品已位居世界前列，越來越多的企業(yè)和民間機(jī)構(gòu)參與到精細(xì)化工行業(yè)的發(fā)展之中，精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)顯現(xiàn)出較強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1精細(xì)化工的特性

我國精細(xì)化工呈現(xiàn)出多品種、小規(guī)模和操作條件溫和等特性。當(dāng)前我國精細(xì)化工產(chǎn)品品種已達(dá)到十萬多種，而且產(chǎn)品具有不同的特點，囊括了十一大類，如染料、農(nóng)藥、顏料、涂料、日用化學(xué)品、化學(xué)藥品和功能高分子材料、食品和飼料添加劑等。目前工業(yè)精細(xì)化產(chǎn)品用量不大，呈現(xiàn)出較強(qiáng)的專用性、高效能和更新速度快的特點。相較于大規(guī)?；净碇v，較小批量的化工工業(yè)試劑只占較少一部分?；谑袌龅男枨鬀Q定了精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模較小，而且在實際生產(chǎn)過程中多采用半連續(xù)生產(chǎn)工藝，這有效的保證了精細(xì)化工產(chǎn)品的質(zhì)量。同時產(chǎn)品的工藝參數(shù)也會隨著時間發(fā)生變化，這也使其過程控制呈現(xiàn)出動態(tài)、變化范圍大和工作點不穩(wěn)定等特點。而且精細(xì)化工企業(yè)占地面積也較小，場地都留有一定的發(fā)展用地。與石油化工高壓高溫的特點相比，精細(xì)化工操作條件更具溫和性，精細(xì)化工企業(yè)多采用間歇式和復(fù)配型生產(chǎn)，生產(chǎn)流程較多，而且每個流程的操作都較為復(fù)雜，這也使當(dāng)前我國精細(xì)化工企業(yè)工作人員勞動強(qiáng)度較大。另外，精細(xì)化工企業(yè)廠房建筑形式多以封閉式為主，更好的滿足精細(xì)化工防火標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2 精細(xì)化工發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 催化劑關(guān)鍵技術(shù)

催化劑是實現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)，催化技術(shù)能對化學(xué)反應(yīng)速度起到加速或延遲的作用，可以決定產(chǎn)生物的比例，還能夠在一定程度上抑制副反應(yīng)的發(fā)生，減少或消除副產(chǎn)物的生成，是將化學(xué)反應(yīng)應(yīng)用與工業(yè)生產(chǎn)的重要技術(shù)之一。一般催化技術(shù)分為生物催化與化學(xué)催化兩種，一是酶催化技術(shù)：酶是主要存在于生物體內(nèi)的一種特殊蛋白質(zhì)，具有催化的功能，酶催化是生物催化的主要代表，生物催化因其具有催化活性高、反應(yīng)條件溫和、能耗少、無污染等眾多優(yōu)點，已成為精細(xì)化工的關(guān)鍵技術(shù)之一。二是相轉(zhuǎn)移催化技術(shù)：相轉(zhuǎn)移催化技術(shù)是指在相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下互不相溶的兩相體系中的反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或加快其反應(yīng)速度的一種有機(jī)合成方法。其反應(yīng)過程中的主要特點有低能耗、反應(yīng)條件溫和；適用的化學(xué)反應(yīng)范圍更廣、副反應(yīng)較少或抑制副反應(yīng)，反應(yīng)目的性強(qiáng)、速率較大、目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率較大；所用溶劑價格較低且反應(yīng)殘渣易于回收。此外還能減少有毒溶劑地使用，提高反應(yīng)的選擇性，減少廢棄物排放等眾多優(yōu)勢。

2.2 電化學(xué)合成技術(shù)

電化學(xué)合成技術(shù)是精細(xì)化工技術(shù)的重要部分，主要是指在電化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)以電子轉(zhuǎn)移為主進(jìn)行清潔生產(chǎn)的技術(shù)，主要包括：第一，燃料電池法。燃料電池法可以對多種有機(jī)化合物進(jìn)行合成，其反應(yīng)不僅能夠生成所需的有機(jī)產(chǎn)品，還能夠產(chǎn)生電能。第二，犧牲陽極電化學(xué)合成法。該方法操作便捷、產(chǎn)率較高，其原料是鹵代物并通過無隔膜電解槽、犧牲陽極合成產(chǎn)物。第三，SPE法有機(jī)電化學(xué)合成。此方法是利用SPE復(fù)合電極進(jìn)行電化學(xué)合成。SPE膜在SPE法有機(jī)電化學(xué)合成過程中發(fā)揮著重要的作用，其能夠隔開有機(jī)相電極室的水相溶液，起到隔膜作用的同時傳遞了帶電離子，此時，在三相界面中以SPE、金屬催化劑和有機(jī)相溶液為基本介質(zhì)進(jìn)行電解反應(yīng)。此方法不需要電解質(zhì)即可電解反應(yīng)物，具有反應(yīng)效率高，產(chǎn)物純度較高、副反應(yīng)少、廢棄物產(chǎn)生的少等優(yōu)點。

2.3綠色精細(xì)化工的關(guān)鍵技術(shù)

相較于精細(xì)化工，綠色精細(xì)化工與其較為相近，其具有更高的更新?lián)Q代特性，而且技術(shù)相對集中，并以綠色合成技術(shù)作為其重要內(nèi)容，這也使高分子技術(shù)具有較好的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性特點。在綠色精細(xì)化工產(chǎn)品中，電化學(xué)合成技術(shù)和綠色催化技術(shù)作為其中非常關(guān)鍵的技術(shù)內(nèi)容。電化學(xué)合成技術(shù)即利用化學(xué)反應(yīng)器皿內(nèi)部運用電子轉(zhuǎn)移方式來保成清潔有機(jī)化合物，其作為精細(xì)化工綠色生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，是綠色化學(xué)的重要內(nèi)容。綠色催化技術(shù)在很多化學(xué)反應(yīng)中應(yīng)用，并成為工業(yè)生產(chǎn)中的重要條件，主要以生物催化和化學(xué)催化為主，實現(xiàn)了對副產(chǎn)物的有效控制，有利于實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。計算機(jī)分子設(shè)計技術(shù)、超臨界流體技術(shù)和非傳統(tǒng)技術(shù)等也是綠色精細(xì)化的關(guān)鍵技術(shù)。在計算機(jī)分子設(shè)計技術(shù)中，主要是通過對待開發(fā)研究的精細(xì)化工產(chǎn)品，與其合成技術(shù)產(chǎn)品分子的產(chǎn)品性能、內(nèi)在結(jié)構(gòu)和加工行為間的內(nèi)在規(guī)律作為參照，利用計算機(jī)輔助設(shè)計手段，以滿足綠色、優(yōu)化和創(chuàng)新作為要求，充分的運用分子內(nèi)在結(jié)構(gòu)將精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)、反應(yīng)過程、分離精制工程和應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，從而實現(xiàn)清潔化生產(chǎn)。當(dāng)前超臨界流體技術(shù)發(fā)展速度較快，并以超臨界二氧化碳流體技術(shù)為代表，超臨界二氧化碳作為環(huán)境友好反應(yīng)介質(zhì)，將其參與到具體的化學(xué)反應(yīng)中一，可以實現(xiàn)平時難以進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。目前超臨界流體技術(shù)在納米材料和薄膜材料等制備過程中也取得了較好的成效。另外，其作為一種綠色化學(xué)化工技術(shù)，在醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)和精細(xì)化學(xué)等領(lǐng)域都具有非常好的應(yīng)用前景。非傳統(tǒng)技術(shù)指采取超聲波、超臨界、等離子體、超短接觸、輻射、微波以及光電磁能等操作條件去完成常規(guī)的操作條件難以完成的生產(chǎn)。其中等離子體技術(shù)在化工生產(chǎn)當(dāng)中的應(yīng)用較為廣泛。

3結(jié)束語

隨著化工行業(yè)發(fā)展速度的不斷加快，精細(xì)化工技術(shù)需要保持可持續(xù)發(fā)展，因此在精細(xì)化工技術(shù)發(fā)展過程中，需要遵循可持續(xù)發(fā)展理念，全面提高生產(chǎn)效率，有效的降低生產(chǎn)過程對環(huán)境所帶來的污染，并與化工行業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展要求相符合，加快朝著綠色環(huán)保的方向發(fā)展，以此來推動精細(xì)化工行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，全面提升我國的綜合發(fā)展實力。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙云雨，蔡芳.綠色精細(xì)化工可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)[J].牡丹江大學(xué)學(xué)報，2010，05.

[2]鄒志云，劉建友，王濤，于魯平，吳春華，郭寧.精細(xì)化工領(lǐng)域過程系統(tǒng)工程技術(shù)研究發(fā)展趨勢探討[J].計算機(jī)與應(yīng)用化學(xué)，2010，10.

[3]余正萍.淺談綠色精細(xì)化工關(guān)鍵技術(shù)[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2011，05.