通过连续流技术实现精细化工生产的绿色化：对对硝基苯甲酸的LCA-TEA-SA综合评估

《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》：Greening Fine Chemical Production via Continuous Flow Technology: An LCA-TEA-SA Integrated Assessment of p-Nitrobenzoic Acid

绿色化学生产转型研究：连续流技术（CFT）在环境经济安全权衡中的优势及规模效应分析，对比批次工艺（BWT）在p-硝基甲苯氧化制p-硝基苯甲酸过程中的表现，发现CFT在百年全球变暖潜值降低16.91%、运营成本减少13.73%且安全评分提升1.5%，最佳工艺窗口为154-160℃，规模化生产中CFT成本效益显著优于BWT，批次工艺的体积放大路径更具可持续性。

　　

精细化工行业正在重新评估其传统的制造模式，朝着更环保、更安全且更具成本效益的生产方式转变。连续流技术（CFT）因其卓越的性能和巨大的商业潜力而在新兴方法中脱颖而出，但该技术仍缺乏全面的环境-经济-安全综合评估以及对最佳放大路径的探索。为填补这一空白，我们建立了一个模型，该模型整合了绿色化学效率评估、生命周期环境-经济-安全评价以及规模效应分析。该模型以商业化规模生产过程为例，研究了

-硝基甲苯

氧化为

-硝基苯甲酸

的反应。我们对比了传统的批次式生产技术（BWT）和新兴的连续流技术，以揭示环境-经济-安全之间的权衡关系及规模效应。主要研究结果如下：(1) 在实际生产条件下，CFT的表现优于BWT，100年全球变暖潜力降低了16.91%，资本和运营成本减少了13.73%，整体安全评分提高了1.5%。(2) 权衡模型指出154–160°C是CFT在环境、经济和温度安全方面表现最佳的温度范围；随着温度的升高，CFT的单位排放量和成本均有所下降。(3) 当年产量超过2385吨时，CFT的成本效益可能优于BWT。在所有生产规模上，CFT在环境绩效和经济可扩展性方面均优于BWT。研究还发现，BWT的体积放大方式比简单的数量增加方式更为可持续。这项研究为向可持续精细化工生产模式的转型提供了有益的启示。