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化工合成技术在精细化工产品生产中的应用张卿成

发表时间：2021/7/27 来源：《基层建设》2021年第12期作者：张卿成

[导读] 随着我国现代化进程的不断发展和进步，各行各业都迎来了新的发展机遇，化学合成技术和化工生产领域都取得了巨大的进步

        天津利安隆新材料股份有限公司天津 300450
        摘要：随着我国现代化进程的不断发展和进步，各行各业都迎来了新的发展机遇，化学合成技术和化工生产领域都取得了巨大的进步。随着人们对精细化工产品需求的不断增加，化学合成技术也有了很大的发展和提高，目前在精细化工产品生产领域，常见的化学合成技术主要包括卤化反应技术、催化技术、离子液体技术、优化了生产工艺和工艺流程，提高了化工产品的质量，提高了相关精细化工产品生产企业的经济效益。
        关键词：化工合成技术；精细化工产品生产；应用

        1精细化工的内涵认识
        精细化工产品是指具有特殊应用功能、性能稳定可控、附加值高的化工产品。精细化工产品往往是从一种或多种化学原料中提取化学元素，并借助化学反应和合成技术生产新的化工产品。精细化工合成技术是调整化工产业结构的重要手段，也是化工企业创新发展的关键技术。精细化工从概念到自主发展一直涉及各行各业，具有自身鲜明的特色和巨大的社会经济效益。
        1.1精细化工的发展和类型
        精细化学品的历史可以追溯到上世纪初，当时德国的工厂通过提炼煤焦油意外地制造了染料和杀虫剂。虽然当时还没有提出精细化学品的概念，但精细化工技术已经出现。20世纪60年代，日本学术界对精细化工行业进行了深入的分析。按精细化工的生产情况，分为医药化工、农业化工、汽车化工、合成染料、香料、油脂等50多个行业和类别。我国精细化工行业起步较晚，各地区、各行业技术水平参差不齐，整体水平不高。按精细化学品的性质可分为精细无机化学品、有机化学品和精细生物化学品。特别是精细无机化学品是我们日常生活中最常见的。
        1.2精细化工的特点
        品种丰富，生产适度。精细化工行业通常采用间歇式、计划式的生产方式，注重产量控制和资源的充分利用，通常不存在产能过剩的问题。而且，随着新化工技术的不断发展，产品替换速度更快，小批量集约化生产是其主要方式。
        精细化工产品质量稳定，性能突出。精细化工产品生产对化工原材料、生产环境和作业技术都有极高要求，同时因多数化工产品直接关系到人的身体健康，所以要求对化工产品的性能必须做细致、严格的测试和检验，这个周期一般较长，如此生产出来的化工产品不仅质量上乘而且安全可靠。
        精细化工产品系统性较强。精细化工产品在生产过程中包括化学合成、剂型加工以及商品化，既需要从多种原料中提取化学物质制作中间体，又需要根据不同化学材料的特性进行科学搭配，同时为实现产品价值还要对根据市场实际需求进行生产、优化、创新并做好商业推广，如此完成精细化工的系统流程。
        精细化化工产品利润高，市场竞争力强。精细化工产品往往采用先进的化学技术和生产设备进行生产，而且一直处于发展创新中，其产品通常具有极强市场垄断性，自然利润高。
        1.3精细化工的重要意义
        精细化工是高精度、高水平的化工生产，其社会效益和经济效益都非常高。一方面精细化工创造出各种人们所需要的化工产品，可以极大地满足人们的生产生活需求，对改善人们的生活质量意义重大；另一方面，精细化工技术优势明显，应用覆盖范围较广，涉及工、农、医等多个行业，可以促进这些行业的深化发展，对提升市场经济活力，促进产业结构优化都有着极大作用；另外，精细化工水平也体现了一国的科技水平、科研实力，对增强国家综合国力也具有很大意义。
        2化工合成技术在精细化工领域的应用
        化学合成技术是目前化工生产领域中应用最为广泛的技术。在精细化工生产过程中，也离不开化学合成技术的支持。目前，在精细化工生产领域，常见的化学合成技术主要包括卤化反应技术、催化技术、离子液体技术、分离与复合技术等。接下来，我们将简要分析这些化学合成技术的机理及其在精细化工中的应用。
        2.1 化工合成的催化技术
        催化是化学制备中十分重要的一个环节，很多化学反应都需要催化剂进行催化作用，从而提升反应的效果和速度。催化技术根据不同的催化基础，可以分为生物催化以及化学催化。化学催化技术，是指通过添加化学催化剂，来调整化学的反应速度等，更好的保障精细化工产品的质量，化学催化技术之中，最为常用的方法为催化加氢，其利用直接催化转移加氢以及非直接催化转移加氢两种，这两种方法均具有着绿色、高效的特点，能够保证催化剂在精细化工产品生产之中发挥出其必要的作用。比如在进行香料生产的过程中，对于α-蒎烯合成时，可以添加钯碳作为催化剂实现加氢还原，选择Pd、Pt、Rh等元素作为催化剂，在温度220K、8kPa压强的环境下，能够将丙烯高效转化为丙烷。
        2.2 化工合成的离子液体技术
        离子液体技术目前被广泛的应用于各行各业中，具有十分突出的表现，其原理是通过有机离子构成的液态盐来实现的。该种有机液态盐具有十分稳定的化学性质，不易与其他物质发生化学反应，性质稳定，能够重复循环利用，受到当前精细化工产品生产的欢迎。离子液体技术在当前精细化工产品生产中的应用主要体现在以下几个方面：第一，离子液体能够充当化学反应中的助力，有效提升化工生产反应的效果，在精细化工产品的生产中，能够减少材料反应的时间；第二，离子液体的种类十分丰富，其多种品类的特性能够满足当下精细化工产品生产的绝大部分需求；第三，离子液体具有循环利用的特性，在精细化工产品的生产过程中，我们可以循环利用离子液体，配合上催化技术能够更有效的提高企业的经济效益。
        2.3 化工合成的卤化反应技术
        卤化反应是有机分子与卤族元素之间的化学反应过程，卤化反应是当前精细化工领域生产中最为常见的一种生产技术，卤化反应通常被应用于各类医药产品、香料、染料等产品的生产中。卤化反应技术可以赋予或改进部分精细化学品的杀虫、杀菌特性，如七氟菊酯；色光特性，如铜酞菁（酞菁蓝）、高氯代铜酞菁（酞菁绿）；阻燃特性，如二氯乙烷、四氯化碳等；有机化合物经卤化后，其极性会得到显著增强，化学活性得到进一步提高，尤其是分子中的卤原子其活泼性特别强，可以被其他基团所置换并形成含有另一种官能团的有机化合物。
        2.4 化学合成的复配技术
        精细化工产品对于化学物质之中的浓度以及杂质都有着非常高的要求，而不同的精细化学品则要求不尽相同。复配型精细化工品，相对于正常精细化工产品，一般会采用上百种化学物质，基于科学的配比以及技术制成，但其对于化学物质的浓度和成分要求相对较低，因此其能够有效提高精细化工产品的生产效率与成本控制率，具体生产流程如图1所示。利用化工合成技术，可以有效的完成复配型精细化工产品的生产，为化妆品、涂料等产品提供必要的技术支持。

        图1和成型与复配型精细化学品生产流程比较
        2.5 化工合成的分离技术
        分离技术顾名思义就是通过一些化学反应机制和原理，将原有的化合物中的部分元素和单质提取出来的技术，分离技术作为当前化工生产领域中的基础性技术之一，其在精细化工产品的生产中不仅可以分离单质，还可以将有毒有害物质分离出去，提升化工产品的品质。例如，使用超临界萃取分离技术可更好地分离和提取香料中的微元素，再将提取出来的香料成分与相关化学物质进行结合。而无机膜分离技术可广泛应用于超纯气体、饮用水、医药研制以及石油天然气等领域，这种分离技术主要体现为精细蒸馏、催促精馏技术以及混合二甲苯高效分离等。
        结束语
        总之，在精细化工产品的合成过程中，既要灵活运用各种化学原理，又要将各种生物技术有机结合，促进化学元素的融合，提高化工产品的功能和质量。
        参考文献
        [1]薛年飞.关于精细化工产品合成中的化学应用[J].科技风，2020(4):180.
        [2]刘志华.探讨精细化工产品合成中的化学应用[J].建材与装饰，2020(6):175-176.