孫 會(huì)

（浙江華方藥業(yè)股份有限公司，浙江 臺(tái)州 318020）

0 前言

化工企業(yè)在生產(chǎn)的過程中，就是通過化學(xué)反應(yīng)的相關(guān)原理來將這些原材料轉(zhuǎn)化為化工產(chǎn)品。在生產(chǎn)的過程中要保證每個(gè)環(huán)節(jié)都在相關(guān)的部門領(lǐng)導(dǎo)下進(jìn)行，不能隨意地進(jìn)行操作。化工生產(chǎn)本身需要用到催化劑、萃取劑、原材料。萃取劑主要運(yùn)用于萃取分離的過程中，它是化工生產(chǎn)最常見的方法，在進(jìn)行萃取分離時(shí)，需要選擇合適的萃取劑，這樣可以有效保證化工生產(chǎn)的安全性和效益性。所以化工企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)要重視萃取劑的選擇，從上到下的規(guī)范要求員工使用萃取劑。

1 化工工藝流程

化工工藝流程實(shí)際上就是通過化學(xué)反應(yīng)原理把化工原料轉(zhuǎn)化為化工產(chǎn)品的過程?；すに嚵鞒讨饕怯?個(gè)部分組成的：首先，要對(duì)原材料進(jìn)行處理。從化工加工的生產(chǎn)角度入手，在進(jìn)行化工生產(chǎn)前，要對(duì)這些化工原料進(jìn)行整體的清理，保證原材料的純凈度。對(duì)于一些材料進(jìn)行提濃、混合和乳化。只有這樣才能夠最大程度地保證化工生產(chǎn)的實(shí)際需求。其次，要注重化學(xué)反應(yīng)這個(gè)環(huán)節(jié)。在完成對(duì)化工原材料的處理之后，就需要結(jié)合所要生產(chǎn)的化工產(chǎn)品的特性，來選擇合適的溫度，對(duì)這些物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，保證整個(gè)化學(xué)反應(yīng)的速率。結(jié)合不同的化學(xué)原理，化學(xué)反應(yīng)類型主要包括氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng)以及化能合成反應(yīng)等。根據(jù)要加工的化工產(chǎn)品需要，選擇合適的化學(xué)反應(yīng)類型來進(jìn)行相關(guān)的生產(chǎn)活動(dòng)。最后，也就是化學(xué)反應(yīng)的精練環(huán)節(jié)[1]。當(dāng)化學(xué)反應(yīng)完成后，將得到的產(chǎn)物進(jìn)行相應(yīng)的分離，把其中的雜質(zhì)去除掉，這樣才能夠得到最終的化工產(chǎn)品。在生產(chǎn)化工產(chǎn)品時(shí)，要保證它能夠在一定的環(huán)境下進(jìn)行，保證所使用的生產(chǎn)設(shè)備符合相關(guān)要求。在化工生產(chǎn)過程中，使用的工藝要根據(jù)相關(guān)加工產(chǎn)品的類型來進(jìn)行選擇化工材料和環(huán)境，也就是在采用化工加工工藝時(shí)，要保證它的特殊性，選擇適合的加工工藝，需要配合相應(yīng)的特定設(shè)備。不僅要對(duì)這些環(huán)境、設(shè)備提出相應(yīng)的要求之外，還應(yīng)該嚴(yán)格規(guī)定產(chǎn)品的操作流程，使用恰當(dāng)?shù)妮腿⒋呋瘎?，保證產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。每個(gè)化工生產(chǎn)都需要按照上述的3個(gè)步驟，也就是對(duì)原理進(jìn)行預(yù)處理、化學(xué)反應(yīng)、產(chǎn)物的分離及精制。在化工生產(chǎn)的過程中需要通過化學(xué)反應(yīng)來進(jìn)行加工生產(chǎn)，也就意味著整個(gè)化工過程都需要以化學(xué)反應(yīng)過程為核心。在化學(xué)過程中，需要化學(xué)處理過程和物理處理過程。整個(gè)的工藝過程反映出了需要多個(gè)單元通過一定的順序進(jìn)行相應(yīng)的組合，把這些原料轉(zhuǎn)化為目的的產(chǎn)品。

在化工工藝流程過程中，流程圖多分為3種：1）方框流程圖，它是最簡單的1種流程圖，運(yùn)用方框間的箭頭來連接，保證整個(gè)過程。2）簡易流程示意圖，通過一些圖像、符號(hào)和代號(hào)來表示化工的設(shè)備、管道等。3）帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，主要包括生產(chǎn)裝置、設(shè)備、物料以及動(dòng)力管線等。以醋酸乙烯酯合成工序工藝為例，用方框流程圖可以更加清晰地看到整個(gè)流程[2]。首先，是乙炔通過吸附的方式，進(jìn)行鼓風(fēng)機(jī)增壓、混合、預(yù)熱、合成，再通過氣固分離的方式，來合成產(chǎn)物氣體和催化劑粉末，醋酸通過加料泵進(jìn)行蒸發(fā)，得到蒸發(fā)的殘液。

目前，化工企業(yè)在加工生產(chǎn)的過程中，大多數(shù)是將化學(xué)原理、基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)和化工工程的知識(shí)與技術(shù)應(yīng)用到一起，這樣可以有效地提高化工企業(yè)的規(guī)?；a(chǎn)，保證化工企業(yè)能夠規(guī)范地生產(chǎn)。對(duì)化工原料和副產(chǎn)品進(jìn)行有效的利用，保證化工工藝加工可以向著新型能源轉(zhuǎn)化，加強(qiáng)對(duì)催化劑的使用，保證化工加工可以節(jié)能減排降耗，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。

2 化工工藝流程中萃取劑選擇的原則

在選擇萃取劑時(shí)，主要是從化工企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量以及萃取工藝的安全性和成本上入手的，所以在化工生產(chǎn)過程中要遵循以下原則：首先， 在選擇萃取劑時(shí)要盡可能地保證它的良好性質(zhì)。選擇萃取劑的時(shí)候要保證萃取過程中溶質(zhì)的溶解能力，對(duì)于那些不是萃取部分的物質(zhì)萃取劑是不會(huì)對(duì)其進(jìn)行萃取的。在對(duì)溶液進(jìn)行組分的過程中，要保證選擇的萃取劑具有一定的指向性。萃取劑本身應(yīng)該具有一定的物理特性，這樣可以根據(jù)它的物理特性對(duì)其進(jìn)行階段性的萃取。其次，在選擇萃取劑時(shí)需要穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，保證萃取劑的提取速率。萃取劑的化學(xué)性質(zhì)和萃取過程的穩(wěn)定性有一定的關(guān)聯(lián)性，所以要盡可能地選擇腐蝕性比較低、化學(xué)反應(yīng)低、分解反應(yīng)低的一些萃取劑。明確萃取劑的速率，可以最大程度地保證化工生產(chǎn)過程中的成本。再次，在選擇萃取劑時(shí)，要充分考慮到它本身的性價(jià)比以及萃取劑的安全性。萃取劑的價(jià)格參差不齊，但并不意味著高價(jià)格的萃取劑就更好，在萃取的過程中所用的萃取劑的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的特點(diǎn)。萃取劑要選擇那些無毒、沒有刺激性、燃點(diǎn)高以及容易揮發(fā)的材料，這樣才能進(jìn)一步保證在化學(xué)反應(yīng)過程中的安全性。 最后，要保證萃取劑有良好的反萃取特點(diǎn)，這樣才能夠保證萃取條件發(fā)生變化時(shí)，萃取劑可以作用于萃取溶液，便于從中進(jìn)行物質(zhì)的轉(zhuǎn)換。綜上所述，在化工生產(chǎn)過程中，人們常用的萃取劑為：

在使用萃取劑時(shí)，既要保證萃取劑的來源，又要簡單便捷易操作。當(dāng)萃取劑的類型比較多時(shí)，就需要綜合考慮化工生產(chǎn)過程中的因素進(jìn)行分析，最后選擇適合生產(chǎn)需要的萃取劑，保證萃取劑的使用滿足上述原則[3]。在工藝流程配置的過程中，要學(xué)會(huì)選擇合適的方法，對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理，保證預(yù)處理系統(tǒng)的科學(xué)性，讓企業(yè)可以更好地選用價(jià)廉易得的原料。運(yùn)用合適的工藝流程和工藝條件，提高原料的轉(zhuǎn)化率和反映選擇性。在反應(yīng)系統(tǒng)中，反應(yīng)器多是單臺(tái)，當(dāng)然也可以選擇多臺(tái)并聯(lián)的方式，當(dāng)催化劑活性低時(shí)，就可以運(yùn)用雙臺(tái)串聯(lián)的方式，這樣有利于加快催化劑的反應(yīng)速率，有利于反應(yīng)吸熱、放熱，保證整個(gè)反應(yīng)過程中有反應(yīng)器和再生器一起工作。在反應(yīng)產(chǎn)物的分離系統(tǒng)中，要想把反映生產(chǎn)的產(chǎn)物從中分離出來，就需要通過相應(yīng)的精制、提純的方式，得到相應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品。把這些原料進(jìn)行循環(huán)使用，降低生產(chǎn)成本，對(duì)回收的物料進(jìn)行合理的處理。在化工生產(chǎn)過程中，要根據(jù)化工工藝的特點(diǎn)，保證生產(chǎn)化工品的需求，時(shí)刻關(guān)注化工生產(chǎn)的流程，綜合考量來選擇萃取劑。

3 化工工藝流程中萃取劑選擇應(yīng)注意的事項(xiàng)以及相關(guān)應(yīng)用

3.1 化工工藝流程中萃取劑選擇應(yīng)注意的事項(xiàng)

3.1.1 可選性強(qiáng)

在化工工藝流程過程中，萃取劑的作用是和一些必要的物質(zhì)進(jìn)行相溶，將其中不同的部分分隔開，其中被隔離的物質(zhì)就是萃取物。這樣可以根據(jù)特性來選擇適當(dāng)?shù)妮腿ＷC萃取劑所具備的分離系數(shù)。當(dāng)分離系數(shù)大時(shí)，萃取劑的效果就會(huì)越顯著，通過反復(fù)地反應(yīng)后可以得到的萃取物量也會(huì)隨之增加，通過研究可知，萃取物獲得的數(shù)據(jù)越多，也就意味著該項(xiàng)研究結(jié)果更有說服力。反之，當(dāng)萃取劑的分離系數(shù)比較低時(shí)，和物質(zhì)相溶后所分離出的溶質(zhì)也就會(huì)少，這樣不能達(dá)到預(yù)期的量，也就意味著參數(shù)和相關(guān)指標(biāo)的準(zhǔn)確率不能得到保證，不能夠用于真正的研究中。用于研究的萃取物，都是需要經(jīng)過大量多次的實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)，當(dāng)?shù)贸鱿嗤蛳嘟慕Y(jié)果比較多時(shí)，也就意味著這項(xiàng)研究的可信度比較高。所以，在選擇萃取劑時(shí)，要保證它的可選性強(qiáng)，這樣才能夠真正達(dá)到分離萃取物的目的?；どa(chǎn)每天需要大量的能源消耗，在生產(chǎn)的過程中需要注意節(jié)能的問題。對(duì)整個(gè)換熱流程進(jìn)行合理地計(jì)劃，保證可以通過分級(jí)回收熱能，來提高傳熱速率。保證設(shè)備位置的相對(duì)高低，學(xué)會(huì)利用位能輸送物料，使物料通過自動(dòng)化的方式進(jìn)入低壓設(shè)備，保證整個(gè)設(shè)備的平衡性。

3.1.2 容量較大

在化工工藝流程中，化工企業(yè)會(huì)使用到很多的原料，為了保證這些原料的質(zhì)量，就需要對(duì)萃取劑進(jìn)行容量的檢驗(yàn)，保證萃取劑容量的要求和萃取劑萃取效果有很大的關(guān)系?？梢赃x擇相同的特性，萃取劑的容量是指在特定單位萃取劑在萃取過程后產(chǎn)生的萃取物的量，良好的萃取劑所得到的萃取物也多。這也就意味著萃取劑的容量和萃取物的量是正比的關(guān)系，當(dāng)萃取劑容量大時(shí)，萃取的效果也就會(huì)好，所得到的萃取物也就多。在生產(chǎn)過程中，不能通過將容量小的萃取劑增加劑量的方式來進(jìn)行萃取，這樣不僅不會(huì)提高萃取的效果，還會(huì)影響萃取物的物質(zhì)變化，當(dāng)出現(xiàn)這樣情況后，要進(jìn)行針對(duì)性地解決。這些問題多是在未知的情況下進(jìn)行的，在短時(shí)間內(nèi)很難找到相應(yīng)的解決方法，容易增加生產(chǎn)的成本。這樣的投入存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)出現(xiàn)不能控制的情況時(shí)，就會(huì)造成人們難以想象的后果。所以，在使用萃取劑時(shí)，只需要少量即可得到預(yù)期的量，雖然投入得少但是得到的量多，盡可能地投入萃取劑，減少一些不必要的投入。

3.1.3 性質(zhì)穩(wěn)定

在化工工藝流程中應(yīng)用萃取劑，要保證它的性質(zhì)和狀態(tài)，只有達(dá)到相關(guān)要求，才不會(huì)產(chǎn)生別的變化。在使用萃取劑時(shí)，很容易用到水或者油，當(dāng)萃取劑可以和水、油進(jìn)行融合時(shí)，就容易被溶解，失去了萃取的作用。在萃取過程中，還會(huì)受到溫度的影響，有的萃取劑會(huì)隨著溫度的變化而產(chǎn)生分解，這就會(huì)使萃取劑的效果大大降低，在進(jìn)行化工工藝的處理時(shí)，還會(huì)加入一些試劑來改變物質(zhì)的特性，有的需要同時(shí)加入萃取劑才能夠保證物質(zhì)的特定狀態(tài)，當(dāng)萃取劑的性質(zhì)不穩(wěn)定時(shí)，就容易出現(xiàn)其他的化學(xué)反應(yīng)或者溶于其他的試劑中。由于萃取劑的使用多是通過人工來進(jìn)行操作的，所以在使用萃取劑時(shí)要考慮到它是否具有腐蝕性、輻射性、毒性，當(dāng)含有這些成分時(shí)，就需要在操作中配備相應(yīng)的防護(hù)措施，降低對(duì)操作人員的危害。員工在使用萃取劑時(shí)要充分考慮到它本身的特性，做好相關(guān)的事前準(zhǔn)備，避免對(duì)人體產(chǎn)生危害。

3.1.4 易于反萃取

這一過程是萃取的逆過程，在化工工藝中，很多萃取后的物質(zhì)狀態(tài)不是人們想要的，為了減少浪費(fèi)的情況，就需要把它們調(diào)整為相應(yīng)的狀態(tài)，利用反萃取的方式把萃取物中的一些物質(zhì)轉(zhuǎn)化為水相。反萃取劑實(shí)際上就是反萃取功能，把那些有機(jī)相中被萃組分結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的破壞，使其溶于水，或成為和水與機(jī)相不相容的沉淀物，也就是通過萃取得到的萃取物大多數(shù)都具有反萃取的性質(zhì)，由于萃取劑的容量和性質(zhì)等不同方面的差異，會(huì)影響到反萃取物的能力[4]。在選擇萃取劑時(shí)，要注重反萃取的特點(diǎn)，將它作為1個(gè)選擇的參考指數(shù)，這樣便于進(jìn)行反萃取的操作，保證在特殊的情況下也能夠解決或者是還原相關(guān)物質(zhì)的特性，降低一些不必要的損耗。

3.1.5 成本控制

在制備萃取劑時(shí)需要一定的成本，當(dāng)萃取劑的種類繁多時(shí)，就需要選擇和實(shí)際生產(chǎn)相關(guān)的萃取劑，有很多萃取劑不符合相關(guān)要求，所以需要從多個(gè)角度控制成本。對(duì)于化工企業(yè)來說，要選擇那些容易制備，價(jià)格便宜效果好的萃取劑，由于萃取劑的成本本身就高，要想取得良好的效果，就需要嚴(yán)格選擇材料。好的萃取劑不僅投資少，萃取效果也更好，只需要使用少量的劑量，就能夠達(dá)到相應(yīng)的效果，這樣才能更好地把握萃取劑的成本。目前，現(xiàn)階段所使用的萃取劑有數(shù)十種，萃取劑本身的性質(zhì)和特點(diǎn)存在比較大的差異，所以在制備的投入上也有所不同，應(yīng)用時(shí)也有很大的區(qū)別，例如在萃取鎢時(shí)，運(yùn)用了三烷基胺，在稀土中使用烷基磷酸等，由于這些萃取劑本身的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，所以在制備時(shí)需要的投入也會(huì)相應(yīng)地增加。例如己酸異戊酯的制備，可以用于溶劑以及調(diào)味、制革、人造絲、膠片和紡織品等加工工業(yè)，可用于香皂、合成洗滌劑等日化香精配方中，見表1。在化工工藝流程中，萃取劑的種類繁多，真正能夠滿足化工企業(yè)需求的制備卻不多，要保證這些制備既能夠滿足化工企業(yè)的需要，又能夠降低生產(chǎn)成本。

表1 乙酸異戊酯產(chǎn)品規(guī)格

3.2 化工工藝流程中萃取劑的相關(guān)應(yīng)用

3.2.1 環(huán)境處理

在萃取的過程中，萃取劑的使用需要和指定物質(zhì)進(jìn)行相互作用，這樣才能夠改變物質(zhì)的特點(diǎn)，讓它能夠溶于萃取劑中，當(dāng)二者混合在一起后，萃取劑就可以有選擇地進(jìn)行溶解，將那些不必要的物質(zhì)溶解掉，留下想要的部分，保證萃取后物質(zhì)的純凈度。再通過分離技術(shù)把萃取物分離出來，達(dá)到相應(yīng)萃取的目的。該方法在環(huán)境處理中也比較常見。例如，在對(duì)萃取設(shè)備處理煤氣化廢水時(shí)，萃取劑的選擇見表2。

表2 幾種萃取劑物理性質(zhì)和萃取性能比較

利用上述的萃取劑將含有其他雜質(zhì)的廢水進(jìn)行特定程度的凈化，可以采用特定量的萃取劑和廢水進(jìn)行結(jié)合，首先可以將溶質(zhì)和廢水進(jìn)行隔離，運(yùn)用萃取劑來進(jìn)行萃取，把廢水中一些摻雜的物質(zhì)溶解掉，其次，把留下來的溶質(zhì)運(yùn)用分離技術(shù)和廢水進(jìn)行分離，這樣就可以獲取所需要的物質(zhì)，最后，達(dá)到提取的目的。

3.2.2 化工處理

在進(jìn)行化工處理時(shí)，需要將萃取劑和被萃取物質(zhì)結(jié)合在一起，將被萃取物質(zhì)轉(zhuǎn)化為化學(xué)試劑，應(yīng)用到化工的處理中?；て髽I(yè)經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生一些廢氣、廢水和廢渣，這些廢棄的東西里含有多種有毒、有害物質(zhì)，需要進(jìn)行妥善的處理，如果沒有達(dá)到相關(guān)要求就排放，勢(shì)必會(huì)影響到環(huán)境。使用萃取劑主要是因?yàn)檩腿┑男再|(zhì)穩(wěn)定，不會(huì)輕易溶于水、沸點(diǎn)高、不易燃，可以有效控制成本，能夠有選擇性地進(jìn)行萃取，滿足人們的不同需求。萃取劑可以通過多種的組分溶劑來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，可以更好地對(duì)化工進(jìn)行處理，是化工企業(yè)員工使用的常見手段。例如要想去除咖啡中的咖啡因，就可以采用適量的三氯乙烯為萃取劑，或者是對(duì)鈾礦石進(jìn)行提取時(shí)，萃取劑可以選用2-乙基己基磷酸。

3.2.3 產(chǎn)品精制

在對(duì)化工工藝流程進(jìn)行處理后，化工企業(yè)就可以獲得自己所要的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品多是由混合物或化合物組成的，所以很容易夾雜一些雜質(zhì)，如果直接使用，就會(huì)影響到產(chǎn)品本身的質(zhì)量，所以，這些產(chǎn)品都要經(jīng)過萃取劑才能夠保證沒有雜質(zhì)，把那些不必要的東西分離出去，這樣可以有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量，保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性。如果要保證產(chǎn)品品質(zhì)，就需要去掉那些不必要的物質(zhì)。例如，要想去除苯中的苯酚，可以加入氫氧化鈉，把苯酚轉(zhuǎn)化為苯酚鈉，利用酚鈉易溶于水的特點(diǎn)，把它和苯分開。例如油品的化學(xué)精制，可以運(yùn)用化學(xué)藥劑（硫酸、氫氧化鈉等）和油品中的一些雜質(zhì)硫化物、瀝青質(zhì)等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，把這些雜質(zhì)可以去除掉，改變油品的氣味、顏色等。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著我國化工工業(yè)的不斷發(fā)展，要想保證化工工藝流程的規(guī)范性，就需要合理使用萃取劑。優(yōu)化化工工藝流程可以給企業(yè)的生產(chǎn)帶來很大的便利，例如可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量，還能夠有效控制化工企業(yè)的生產(chǎn)成本，通過最少的投資來獲取更多的利益。在選擇萃取劑時(shí)要注意很多問題，結(jié)合生產(chǎn)作業(yè)的具體情況而定，工人要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)章制度盲目操作。