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1、精细化工绿色合成技术研究进展精品文档精细化工绿色合成技术研究进展摘要:精细化工作为现代化学工业的重要组成部分,正面临过程复杂和环境保护的严峻挑战。要高效、理性地推进精细化工的发展,就要从可持续发展的高度重新审视传统的化学研究和化工过程,努力实现精细化工原料、生产技术和产品的绿色化。即在化学合成的过程中,从材料,到技术,再到产品,都要绿色环保,少用或者不用有毒、有害的化工原料进行精细化工产品的合成。在生产过程中利用全新的化工技术,开发高效、高选择性的原子经济性反应和绿色合成技术,从源头上减少或消除有害废物的产生,实现废物的零排放。最终使精细化工发展成为绿色生态工业。在生产绿
2、色精细化工产品的过程中,特别是绿色的合成技术,可以减少生产的中间过程,有效的减少并遏制了有害中间产物的产生,是实现精细化工可持续发展的关键。关键词:绿色精细化工绿色合成技术可持续发展生物技术新型催化剂无溶剂体系或绿色溶剂膜技术耦合技术精细化工绿色合成技术的必要性:收集于网络,如有侵权请联系管理员删除精品文档精细化工是化学工业的重要组成部分。尽管精细化学品的总产量还远小于大宗化工产品和石油化工产品,但包括美国在内的一些发达国家的精细化工产品的总产值占化工总产值的比例已超过60%,我国也接近50%。随着精细化工产品需求量越来越大,而在其生产过程中的弊端也就越来越突出,亟待解决
3、。医药、农药、染料、液晶中间体等精细有机化学品的产品质量要求一般较高,且它们反应步骤一般较多,生产过程较复杂,溶剂和助剂用量大。因而,三废排放量大,环境污染和资源浪费严重,且往往所用原料毒性和危害也较大。据统计每吨精细化工产品平均需各类化工原料20t以上,即每吨产品约产生19t废料。有许多需求量大、附加值高、用途广、具有特殊功能的精细化学品的生产,就是因为污染问题没有解决,只能停产。因此,开发精细有机化学品的绿色合成技术已是当今世界各国化工界和环境界最热门的研究课题之一。一些复配型的精细化学品,如涂料、油墨、胶粘剂、清洗剂等,虽然生产过程比较简单,但为了便于使用,往往要加
4、入大量的具有有毒、有害、易燃、易爆等特征的挥发性有机物作为溶剂。使用后这些挥发性物质挥发至大气中,不仅造成了环境污染及对人体健康的危害,而且还造成了巨大的资源浪费,且在使用过程中存在安全隐患。因此,采用绿色溶剂,特别是水,代替有毒、有害的溶剂,或采用无溶剂体系早已成为这类精细化学品发展的方向。精细化学品多数为终端产品,使用后要排放到环境中,有些产品的使用还与人们的生活息息相关。一些传统的精细化学品,在使用过程中或使用后排放到环境中直接造成了环境污染或其他危害,或因长期残留在环境中给生态环境造成了巨大影响。因此,发展精细化工的绿色生产技术的研究势在必行,其发展前景广阔。精细
5、化工绿色合成技术的发展:收集于网络,如有侵权请联系管理员删除精品文档在近期发展的过程中,生物技术、新型催化剂、无溶剂体系或绿色溶剂、膜技术、耦合技术日趋完善,这些都已成为成为绿色精细化工的关键技术。生物技术:生物催化反应大多条件温和,设备简单,选择性好,副反应少,产品性质优良,安全性好,不产生新的污染,因此受到生物学家和化学家的高度重视。近年来,微生物发酵工艺已经成为各国研究的热点,并取得了很大的进展。聚乳酸具有良好的生物降解性,安全无毒,大量用作食品包装材料、生物医学材料和农用化学品等,其常规生产方法成本高,聚合工艺复杂。美国卡吉尔陶氏公司利用玉米谷物为原料,通过微生物
6、发酵生产乳酸,产率达到90%以上,与常规方法相比,可节省20%--50%的化石燃料!并且形成了年产能力14万吨的工业规模。[1]1-3丙二醇(PDO)是生产聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的重要原料,1-3丙二醇的生产方法主要有环氧乙烷法、丙烯醛法和微生物发酵法。微生物发酵法是采用价廉的葡萄糖为原料,以基因工程菌为发酵微生物来制备1-3丙二醇。其优越性在于原料易得、价格便宜、反应条件温和。从谷物用生物法制造PTT的总费用比现在从石油化工产品制造要便宜25%。在新的发酵工艺中,由磨碎的潮湿谷物得到的葡萄糖经两步法转化成PDO。美国杜邦公司已将美国金斯顿的1.2万吨/年soro
7、naPTT装置转变为由谷物生产的PDO来生产PTT。该公司并在2004年投产4.5万吨/年的生物法PDO装置。目前世界各国的精细化工企业都将大量资金和人力投入到生物工程技术的研究和开发方面。例如:[6]美国陶氏益农公司发明的“多杀菌素”收集于网络,如有侵权请联系管理员删除精品文档是一种由土壤微生物制得的高选择性环境友好杀虫剂,它能灭杀棉花、树木、水果、草皮等中的许多咀嚼害虫。与传统杀虫剂不一样,它不渗出,不产生生物积累,不挥发,在环境中不残留,对哺乳动物和鸟类毒性低。新型催化剂:精细化工在走向绿色化的过程中同样要遵循这一原则,