張順,徐園園
(石家莊常豐環(huán)境工程有限公司,石家莊 050000)
綠色精細(xì)化工是精細(xì)化工的延伸,是基于可持續(xù)發(fā)展理念而對化工行業(yè)提出的新要求。綠色精細(xì)化工要求化工行業(yè)在無公害、低污染的條件下進(jìn)行生產(chǎn),以保護(hù)環(huán)境為前提進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新和生產(chǎn)水平的提高。綠色精細(xì)化工的提出是人類對環(huán)保以及可持續(xù)發(fā)展理念的進(jìn)一步理解和踐行,也是化工行業(yè)整體的進(jìn)步。綠色精細(xì)化工的突出之處在于生產(chǎn)原料、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)流程均采用綠色無污染、無公害的[1]。對原料的控制不僅包括盡量選擇綠色原材料,也包括在原料的采集過程中也貫穿綠色無污染理念,從源頭減少對環(huán)境的污染與破壞。采用先進(jìn)的綠色生產(chǎn)設(shè)備也能很好地減少生產(chǎn)過程中的意外,防止出現(xiàn)原材料泄露事故。生產(chǎn)工藝的改良能夠減少生產(chǎn)能耗、提高生產(chǎn)效率,增加生產(chǎn)原料選擇,對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料也能進(jìn)行回收利用,目前我國的綠色精細(xì)化工生產(chǎn)工藝已經(jīng)較為成熟。綠色精細(xì)化工的最終目的是生產(chǎn)無污染的產(chǎn)品,在綠色精細(xì)化工的理念引導(dǎo)下,化工產(chǎn)品對環(huán)境、對人體、對其他生物的影響也將逐漸降低,也就是所謂的環(huán)境友好型產(chǎn)品[2]。
精細(xì)化工是化工業(yè)的升級,但是由于精細(xì)化工的工藝流程更加復(fù)雜,所產(chǎn)生的副產(chǎn)物、廢棄物業(yè)很多,對環(huán)境的影響也很大,長期以來,精細(xì)化工所造成的環(huán)境污染一直是化工行業(yè)發(fā)展的困擾。加之以前化工行業(yè)粗放式生產(chǎn)所留下的生態(tài)環(huán)境問題,社會(huì)各界對化工生產(chǎn)的意見很大,綠色精細(xì)化工技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展也迫在眉睫。綠色精細(xì)化工技術(shù)的研發(fā)不僅能夠大幅度提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本,更能夠減少化工生產(chǎn)對環(huán)境的破壞,真正做到可持續(xù)發(fā)展。綠色精細(xì)化工的關(guān)鍵技術(shù)包含以下四項(xiàng)。
超臨界流體技術(shù)是以二氧化碳的流體技術(shù)作為支撐中心的一項(xiàng)綠色技術(shù)。二氧化碳是具有代表性的臨界活性物質(zhì),超臨界的二氧化碳,其參與可以實(shí)現(xiàn)一些高難度的反應(yīng)。因?yàn)槎趸紭O低的污染性,使以二氧化碳流體為主的超臨界流體技術(shù)成為環(huán)保的綠色技術(shù),使其在醫(yī)藥、綠色精細(xì)化工和食品工業(yè)等得到廣泛應(yīng)用[3]。
電合成技術(shù)就是通過電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行生產(chǎn),主要是通過電子的轉(zhuǎn)移來實(shí)現(xiàn)合成的目的。電合成技術(shù)是綠色精細(xì)化工中很重要的一項(xiàng)技術(shù),主要分為電池反應(yīng)和電解反應(yīng)兩塊,其實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)環(huán)保清潔,包含的具體技術(shù)主要有自發(fā)型、間接型和配對型三類電合成法。自發(fā)型是指化學(xué)反應(yīng)在反應(yīng)器中可以自發(fā)地進(jìn)行而不需人為過多地去控制,該反應(yīng)在生成產(chǎn)品的同時(shí),其產(chǎn)生的陰陽離子能夠給反應(yīng)器提供充足的電能,因此非常節(jié)能;間接型需要借助一定的媒介來完成反應(yīng),媒介用于傳遞電子;配對型需要合適的電極配對,利用陽極陰極兩者之間的反應(yīng)生成產(chǎn)物。
計(jì)算機(jī)分子設(shè)計(jì)技術(shù)也稱為分子模擬設(shè)計(jì)技術(shù),是通過計(jì)算機(jī)對企業(yè)需要生產(chǎn)的產(chǎn)品,根據(jù)產(chǎn)品的性能、加工流程和分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系進(jìn)行設(shè)計(jì),將優(yōu)化創(chuàng)新和綠色環(huán)保作為該設(shè)計(jì)的前提條件,將產(chǎn)品的分子結(jié)構(gòu)作為動(dòng)力,從而促進(jìn)產(chǎn)品合成的進(jìn)程,達(dá)成綠色精細(xì)化工生產(chǎn)技術(shù)的有效利用,減少生產(chǎn)過程產(chǎn)生污染物的情況出現(xiàn)。
通過催化劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)從而生產(chǎn)產(chǎn)品是精細(xì)化工中常用的工藝。在化學(xué)反應(yīng)過程中,催化劑的存在提供了反應(yīng)發(fā)生的條件或者提高了反應(yīng)的合成效率,另外對發(fā)生副反應(yīng)起到了很好的抑制作用,資源利用率得到了提高。綠色催化技術(shù)總體分成化學(xué)催化和生物催化兩類,具體則包括互相轉(zhuǎn)移催化,該技術(shù)所需的反應(yīng)條件較為溫和,對能源的消耗比較低,反應(yīng)速度很快,溶劑的價(jià)格很低,易回收利用;非對稱催化,該技術(shù)主要用于光電材料、醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)相關(guān)化學(xué)品的生產(chǎn),是綠色環(huán)保型的合成技術(shù);酶催化,酶類作為催化劑時(shí),其活性較高,反應(yīng)時(shí)對能源的消耗很低,保證了催化的無污染性和專一性。
我國經(jīng)歷了一段飛速發(fā)展的歷史,化工行業(yè)也取得了不容忽視的成績,但與此同時(shí),大家都應(yīng)意識到,我國化工行業(yè)過去所取得的發(fā)展很大程度上是以環(huán)境為代價(jià)而來的。綠色精細(xì)化工在我國施行的時(shí)間不長,但徹底顛覆了化工行業(yè)的發(fā)展,新舊發(fā)展理念的沖突也使得綠色精細(xì)化工的發(fā)展受到許多阻礙。綠色精細(xì)化工的發(fā)展打破了我國化工行業(yè)的發(fā)展格局,對我國整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展也是一項(xiàng)打擊。而且我國化工企業(yè)大多對環(huán)境污染問題不夠重視,可見我國綠色精細(xì)化工發(fā)展存在諸多阻礙。
技術(shù)是行業(yè)發(fā)展的根本,但是由于我國綠色精細(xì)化工起步較晚,發(fā)展受阻礙,我國綠色精細(xì)化工技術(shù)也比較滯后。此外,許多化工企業(yè)受傳統(tǒng)行業(yè)的影響,對環(huán)境保護(hù)政策不予理會(huì),借著綠色精細(xì)化工理念的便利卻并沒有真正踐行,提高了生產(chǎn)效率卻仍然忽視環(huán)境問題,導(dǎo)致環(huán)境問題加重。此外,受到資金、技術(shù)等資源的限制,我國綠色精細(xì)化工技術(shù)一直難以突破,化工行業(yè)的重污染問題依然難以解決。在我國綠色精細(xì)化工技術(shù)發(fā)展的過程中,企業(yè)更為重視效益,而忽視對生產(chǎn)過程中環(huán)境污染問題的解決??偟膩碚f,我國綠色精細(xì)化工的發(fā)展在理念、技術(shù)發(fā)展、意識等方面都比不上國際水準(zhǔn)。為了我國綠色精細(xì)化工的發(fā)展,這些問題都必須解決。
生產(chǎn)技術(shù)是綠色精細(xì)化工生產(chǎn)的關(guān)鍵,也是綠色精細(xì)化工發(fā)展的主要推動(dòng)力,因此對生產(chǎn)技術(shù)的改良和創(chuàng)新必不可少。在這方面可以從化工生產(chǎn)的幾個(gè)要素進(jìn)行考慮,例如,研制高效的催化劑、尋找提高原材料反應(yīng)效率、尋找更加廉價(jià)的原材料、尋找生產(chǎn)過程中廢棄物利用的方法等。需要注意的是降低環(huán)境污染是綠色精細(xì)化工發(fā)展的重點(diǎn),因此,在進(jìn)行技術(shù)改造的同時(shí)必須要注意對生產(chǎn)全流程的把控,減少生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染,不能為了產(chǎn)量犧牲環(huán)境。雖然我國綠色精細(xì)化工生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)比較成熟,但是仍然達(dá)不到世界先進(jìn)水平,因此,提高生產(chǎn)技術(shù)的另一重點(diǎn)就是學(xué)習(xí)和借鑒國外的先進(jìn)技術(shù),結(jié)合我國經(jīng)濟(jì)與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,積極引進(jìn)適合自己的生產(chǎn)技術(shù)。
綠色精細(xì)化工技術(shù)的發(fā)展不僅依賴于生產(chǎn)技術(shù)的提高,更有賴于其環(huán)境友好程度的提升,保護(hù)環(huán)境如今已經(jīng)不是一國、一行業(yè)的任務(wù),而是全人類、全行業(yè)都必須重視的問題?;ば袠I(yè)一直以來都是污染的重頭,因此更應(yīng)當(dāng)積極承擔(dān)環(huán)境改善與保護(hù)的重任,減少對環(huán)境的破壞。在此方面,首先應(yīng)當(dāng)提高化工企業(yè)對廢棄物處理的技術(shù),尤其是對有毒有害的廢水廢棄物等的處理,應(yīng)當(dāng)執(zhí)行嚴(yán)格的處理排放標(biāo)準(zhǔn),降低對周邊環(huán)境的影響,不能繼續(xù)之前先污染后治理的老路。其次,在對生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)工藝等進(jìn)行改良的同時(shí),應(yīng)當(dāng)將其對環(huán)境的影響考慮進(jìn)去,對犧牲環(huán)境而得到產(chǎn)量提高要堅(jiān)決予以抵制。最后,應(yīng)當(dāng)提高化工企業(yè)負(fù)責(zé)人的環(huán)保責(zé)任意識,讓其明確可持續(xù)發(fā)展是每行每業(yè)發(fā)展的必由之路,任何以環(huán)境犧牲作為交換的發(fā)展最終都不能持久,更會(huì)危害到每一個(gè)人。只有企業(yè)家們重視環(huán)境,才能認(rèn)真貫徹執(zhí)行環(huán)境保護(hù)制度,真正減少環(huán)境污染問題。
如今,計(jì)算機(jī)技術(shù)包含許多方向,計(jì)算機(jī)技術(shù)也已應(yīng)用到各行各業(yè)當(dāng)中。利用先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù),如人工智能技術(shù),不僅能減少人力的消耗與浪費(fèi),也能減少人工操作過程中會(huì)出現(xiàn)的失誤,通過計(jì)算機(jī)技術(shù),化工生產(chǎn)過程能夠做到全程控制,大幅度提高生產(chǎn)效率。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用對于綠色精細(xì)化工行業(yè)的發(fā)展而言是極其重要的助力。此外,計(jì)算機(jī)技術(shù)還能對生產(chǎn)過程進(jìn)行模擬進(jìn)而發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)流程中更多的問題,通過改進(jìn)生產(chǎn)流程提高生產(chǎn)技術(shù)。人工智能、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)則能通過對歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)的分析提出改進(jìn)的方向與思路,為綠色精細(xì)化工技術(shù)的研發(fā)打下基礎(chǔ)。