化工合成技术在精细化工产品生产中的应用

(整期优先)网络出版时间:2023-08-11
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化工合成技术在精细化工产品生产中的应用

夏伟民

身份证号:410203196910080091

摘要:随着时代的进步,社会迅速发展。对于工业领域来说,化学技术提高与进步是推动领域持续发展的核心动力。为了满足人们不断提出的化工产品新要求,化工领域衍生出精细化工产品,并不断通过新技术、新工艺引进与应用,持续优化精细化工产品品种,但是我国目前的精细化工产品种类以及数量仍然有待进一步增加,因此还需要继续加大化工合成技术在精细化工产品生产中的应用研究力度,以便为精细化工发展注入更大活力。

关键词:化工合成技术;精细化工;产品生产;应用

引言

化工合成技术是以化学技术为基础,各种化学元素间所产生的反应来实现化工产品的工业化生产。随着我国的现代化建设和发展,各个行业都有了新的发展机会,对精细化工产品的需求也日益增长,进而使得化学合成技术也得到了飞速发展,目前,在精细化工产品的生产中,常用的化学合成技术有卤化反应、催化、离子液体、分离和复配等。

1绿色精细化工的基础

1.1原子经济性

在过去的化学过程经济性追求中,技术人员更多重视的化学反应是否高效率。但从实践角度来看,如果一个化学反应具备较高的效率,但进入到目的产物中的反应物分子原子数量较少,则意味着这一反应过程将会出现数量较多的废弃物。因此,应利用实现原料分子原子100%转变为目的的产物,才可以使其不出现废物、副产物,最终达成废物“零排放”的效果。由此可见,可以将原子经济性、收率等两个概念,当作后续化工生产的主要评价标准,通过这一形式实现“绿色”化工的目的。但现阶段,依然有许多化工过程并不属于原子经济性反应,因此这也要求相关技术人员,应从设备强化、容积绿色化、无溶剂反应等一众过程性研究作为核心,确保精细化工呈现绿色化特征。

1.2原料绿色化

在大部分化学反应中,基于原料费用占比能达到产品成本的大部分。这也意味着,选择原料环节十分关键,其会影响到后续加工工艺、反应类型等多种元素。依据绿色化学的角度来看,还要充分考虑到其在运输、储存等过程中,可能为环境带来的影响。现阶段,大部分化学品都以煤、石油等许多不可再生资源当做原料,其在能源损耗方面十分严重。甚至传统工艺中常用的材料,包括光气等都会导致人体安全受到威胁。而生物质中包含了预期中的石油替代物,并且还存在含量较高的氧元素,因此其在产品制造流程中,能尽可能避免受到氧化步骤带来的污染,并且其过程危害性也相对较低。

2精细化工产品合成中的化学应用

2.1离子液体

离子液体是一种在室温下为液态的有机阳离子与无机或有机阴离子,一般被称作室温离子液体。其是一种由离子构成的液体,是一种新的极性溶剂,没有蒸气压,具有不燃且不挥发、化学稳定性好、热稳定性好、可循环利用、环境友好等特点,可以解决反应介质中的有机溶解问题,在各个行业中得到了广泛的应用。离子液体在化学上的应用有3个特点。(1)可以促进化学反应,提高反应的效率。该离子液体具有极高的溶解能力,可以在低温条件下发生充分的化学反应,并能迅速发生反应,从而极大缩短了生产周期,降低了生产成本,提高了企业的经济效益。(2)利用离子液体具有很强的选择性,可以根据实际生产需求,提高合成的效率和质量,从而提高化工产品的性能。(3)可以在催化剂的作用下进行回收。在离子液体催化剂的作用下,可以迅速、高效地进行分离,使其更好地参与到化学反应中,从而达到回收再利用的目的。

2.2催化技术

精细化工生产在进行产品合成过程中,催化技术是关键的核心技术,发挥着不可或缺的作用。它通过催化反应使化学物质彻底分解并有效融合,促使化学反应获得更好成效。催化技术应用于化工生产合成,对单位产出率起到很大的提升和促进作用,较之化工制造的传统技术,它能促产品快速合成,生产流程大为简化,对企业经济效益提升大有裨益。纵观化工生产的工艺流程,可以说绝大多数化工产品的生成都离不开催化剂的参与,它在化学反应中发挥的提质增效作用不可忽视。举例来说,催化技术应用于煤炭提取和炼油工业,不但可以促进原油以及原煤所含化学物质实现快速分解,而且对有害物质的过度排放起到很好的遏制作用,资源利用率大幅提高,环境污染得到有效遏制,在经济,生态以及社会等方面实现良好收益。

2.3卤化反应技术

卤化反应技术是将一种或多种卤素原子导入到有机分子中的一种反应。卤化是有机精细合成中最基本的单位反应,在化学工业中广泛使用。卤化反应能使某些精细化工产品具有杀虫、杀菌等特性,例如七氟菊酯;色光性质,例如铜酞菁(酞菁蓝)、高氯铜酞菁(酞菁绿);阻燃性能:二氯乙烷,四氯化碳等;经过卤化处理后,有机化合物的极性和化学活性都得到了明显的提高,其中卤素的活性尤为突出,可以被其他的基团取代,从而形成具有其他功能的有机化合物。例如,用羟基、氨基、烷氧基代替卤基。在化工生产过程中,常用的卤化方法有:亲电取代、芳环取代、脂肪烃和芳香环侧链等;加成卤,例如亲电加成,酸催化,游离基加成,光照,引发剂;取代卤化物,例如亲核反应—取代氟化物等反应。

2.4分离技术

这项技术建立在精细化工合成的基础上,精准提取化学物质包含的某些元素,开发制造新产品,提高化学原料的利用率。分离技术已经获得广泛应用,举例来说,分离技术中的超临界萃取,可对香料微量元素进行分离和提取,结合特定化学物质后,制备出新型的护肤品以及香水等,消费者可有更多选择。应用分离技术可对废弃物含有的有效成分实现分解和回收利用,还可深度分解某种特定物质,进而得到新物质,挖掘原料的多样化用途,有利于压缩生产成本,促进优化调整产业结构,提高产品附加值,实现环境保护。

3精细化工工艺的安全管理措施

3.1完善工艺安全设计方案

因为当前化工工艺安全管理存在设计、采购、工艺过程等方面的问题,所以想要保证化工工艺精细化,实现安全管理,就要全面加强各环节的管控。在这之中工艺安全设计属于基础性工作,为了确保化工工艺安全管理的顺利实施,应当加强化学及物理变化的设计工作。在实际工作中,应当结合精细化工艺生产的相关标准要求,提升安全设计水平,从而设计相应的内容及步骤,确保精细化工生产安全性。设计人员在工艺设计中,应当全面明确工艺的整体运行与发展,在生产中积极结合集成化设计,提升设计过程的合理性,同时加强对实际情况的联系,从而提高工艺设计的完善性等。

3.2全面控制精细工艺原料

为了满足精细化工艺要求,提升化工生产的连续性,应当全面控制工艺原料质量,从质量与环保等角度出发,选择具备绿色节能特性的材料,提升工艺生产的安全性。在采用精细化学物质期间,要从源头上控制污染问题的出现,为精细化生产加工奠定基础。绿色精细化学生产技术中,使用绿色环保的原料是关键,作为化工企业,在生产与设计中,严格控制化工产品原料,选择原料时为避免出现过于关注成本经济性,而忽略质量的问题,应当严令要求禁止采用劣质原料,并做好原料的监督管理工作,保证采购材料的质量。同时,相关的监管机构还要全面监督并研究精细化的生产工作,避免加工采用危险或污染性原料,严格控制伪劣材料流入市场的几率,避免影响整体精细化工工艺环节。

结语

精细化工是化工领域新产物,也是化工领域现代化、科技化发展的真实写照,在精细化工产品生产中融入化工合成技术,可以在优化生产流程和产品品质等方面发挥重大助力作用,对于精细化工领域发展来说具有重要意义。             

参考文献

[1]王晓晖.化工合成技术在精细化工产品生产中的应用[J].中国化工贸易,2020,12(27):148,150.

[2]杨帅.化工合成技术在精细化工产品生产中的应用[J].当代化工研究,2021(10):105-106.