化工前沿技术发展重点

　　在科技迅猛发展、国际竞争日趋激烈的今天，准确选择化工发展领域和把握其技术未来的发展趋势至关重要。为实现我国由“化工大国”迈向“化工强国”的宏伟目标，在研究我国化工发展战略时应以化工创新作为发展动力，用高新技术对传统化工进行技术改造。目前新产品、新技术不足，仍然是制约我国化工发展的最大瓶颈。因此，“十五”期间应大力促进自主创新高科技成果产业化，为传统产业提供技术支持。 　　用高新技术改造传统化工 　　化学合成技术　为使化学合成选择性好、产率高、原子利用率高、反应速度快、反应条件温和，目前已发展了一系列新的合成方法与技术： 　　一是新合成方法：声化学合成、微波电介质热效应合成、电化学合成、等离子体化学合成、力化学固相合成、冲击波化学合成、手性合成、利用太阳能进行化学合成、超临界状态下化学合成、室温和低热温度下固相化学合成及光化学合成等。 　　二是新的催化技术：配位催化、相转移催化、超强酸超强碱催化、杂多酸催化、胶束催化、氟离子催化、钛化合物催化、纳米粒子催化、光催化、晶格氧选择氧化及非晶态合金加氢催化等。 　　三是一锅合成法：传统的有机合成是一步一步地进行反应，步骤多、产率低、选择性差，且操作繁杂。一锅合成法可将多步反应或多次操作置于一锅内合成，不再分离许多中间产物，因而具有高效、高选择性、条件温和等特点，是一种清洁的合成技术。 　　四是生物化工合成法：包括发酵工程、酶工程、基因工程及细胞工程等。 　　五是绿色化学合成法：绿色化学合成将使化工清洁生产成为主导生产方式，为实现“绿色世纪”作出贡献。 　　高新分离技术　采用新分离技术可以使产品纯度提高，其质量提高体现在使用价值增加和经济效益提高；分离越彻底，向环境排放物越少，副产物处理更方便；高分离技术使产品收率提高，也提高了经济效益；有些分离技术（如膜分离）是在无相变情况下实现的，具有节能、减污特性。新分离技术有： 　　膜分离技术：液膜分离、渗透气化膜分离、反渗透膜分离、电渗、超滤、微滤、纳滤、聚滤气体膜分离等。 　　超临界流体技术：SCF萃取、SCF重结晶、SCF干燥、SCF色谱。 　　新蒸馏技术：分离与反应偶合－反应蒸馏，分离与分离偶合－吸附蒸馏，加盐蒸馏、分子蒸馏、膜蒸馏等。 　　新萃取技术：双相萃取、膜萃取、电泳萃取、酶膜反应萃取等。 　　新结晶技术：熔融结晶、加压结晶等。 　　其他：变压吸附、深冷分离与低温蒸馏、毛细管电泳。 　　制备、加工及其他技术　纳米技术可生产超强纳米碳管纤维，其重量为钢的1/6，而强度比钢大100倍。复合材料技术可制备出智能材料、超导材料、隐身材料和耐高温、高强度、高硬度、抗腐蚀的材料。其他先进技术还有高聚物改性技术、复合材料技术、精细加工技术、材料成型技术、化工模拟技术、复配技术、计算机化工应用技术、超高温超低温技术和高真空超高压技术等。 　　新型环保与能源技术　燃料电池是21世纪首选的洁净、高效发电技术，将进入家庭、办公楼、交通和大型电站等领域；在纳米材料基础上发展起来的光催化技术和在超临界流体技术基础上发展的超临界水氧化将是未来环保技术的发展方向。此外，还有贮能技术、热泵技术、热管技术、催化燃烧技术、再生资源利用技术、洁净煤技术、热化学循环由水分解为H2和O2、固体废物回收技术等。 　　多功能化工设备　新型化工设备将在一个设备中实现不同功能，达到高选择、高转化率、节能和减少污染的目的。如甲烷部分氧化为CO和H2生产中，存在着热力学限制，而增加压力又使甲烷平衡转化率下降。若采用膜反应器，使化学反应与分离在同一设备中完成，可克服热力学限制，在较低温度下获得较高的甲烷转化率。 　　绿色化学技术　用物理和化学的技术和方法去设计、研制对人类健康、社会安全、生态环境无害的化学品和工艺，其目的是不再使用有毒、有害物质，不再产生废物，从源头阻止化学污染，从而确保化工清洁生产。 　　未来发展战略 　　积极发展新领域精细化工　在催化剂、生物医学、纳米材料、功能高分子、精细陶瓷、薄膜材料、复合材料、非晶体材料、智能材料、富勒烯材料、电子信息化学品、光纤材料等方面要进一步形成产业化、商品系列化。众所周知，21世纪是信息和生物技术的世纪，它们是新世纪火车头，技术含量最高，影响最大，对国民经济推动力最强，对国际竞争力贡献最大。因此，要重点发展与之相关的新领域精细化工产品。 　　我国加入WTO后，化工行业面临严峻挑战。面对经济全球化趋势，化工行业在知识产权保护、ISO14000体系认证，以及相关管理责任与承诺等方面要主动行动，逐步与国际接轨。要增强专利意识，原创出拥有自主知识产权产品。同时要加强国际科技合作与交流，通过与国际大化工公司合作，尽快融入世界化工潮流中去。 　　同时，还要开展技术前瞻研究。技术前瞻研究源于美国，现已广泛被各国用于经济和社会发展决策。就我国化学工业来说，开展技术前瞻研究，就是要把握当前各项技术研究的状况（包括基础理论和技术开发）、未来研究开发的展望和可能遇到的问题、各项技术路线的费效比、市场前景、国际竞争力，并明确自己的强项和弱项。这是有关行业主管部门或企业必须重视的。应该看到，低水平或高水平的重复建筑，已经严重地阻碍了我国化学工业的发展。因此，不断强化我们对当前技术未来发展趋势的预测能力，做到合理布局，优化结构，是增强竞争优势的关键。《中国化工报》2002.1.28 文/邝生鲁 奚强