發(fā)布時(shí)間：2022-04-08 10:11:56
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇綠色化工論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1綠色化學(xué)化工的發(fā)展現(xiàn)狀及優(yōu)點(diǎn)
綠色化工行業(yè)早在上個(gè)世紀(jì)就已經(jīng)出現(xiàn)了,最開始綠色化工行業(yè)出現(xiàn)在工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家,主要集中在歐美地區(qū)。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來環(huán)境污染的嚴(yán)重,這就使得人們開始重視綠色化工行業(yè)的發(fā)展,投入較多的人力物力和財(cái)力研究綠色化工行業(yè)的發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)全球趨勢(shì)的加強(qiáng),國(guó)與國(guó)之間的聯(lián)系日益密切,綠色化工行業(yè)開始受到國(guó)際社會(huì)的共同關(guān)注,由于我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家,因此對(duì)于綠色化工行業(yè)的認(rèn)識(shí)較晚,導(dǎo)致了我國(guó)綠色化工行業(yè)的起步也較晚。但是,我國(guó)對(duì)于綠色化工行業(yè)的認(rèn)識(shí)較為透徹,這就導(dǎo)致我們?cè)谔幚砣绾伟l(fā)展綠色化工行業(yè)中投入的力度,并且受到了國(guó)家科技部門的重視。綠色化工行業(yè)的突出優(yōu)點(diǎn)是:第一,最大限度地利用環(huán)保能源。較以往傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法不同的是,綠色化學(xué)化工可以最大限度地利用所使用的生產(chǎn)能源,并且一般綠色化學(xué)化工所使用的能源都是綠色環(huán)保可回收利用的能源,在生產(chǎn)使用時(shí)都會(huì)最大限度地利用原材料,防止浪費(fèi),減少污染排放,從而節(jié)省能源,綠色環(huán)保。第二,反應(yīng)物無毒、無害,不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染,減少對(duì)外界的廢物排放。一般情況下,傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)都會(huì)產(chǎn)生一些有毒有害的排放物質(zhì),這些排放物會(huì)對(duì)環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的危害,但是綠色化學(xué)化工在生產(chǎn)之前都會(huì)將反應(yīng)物生成的有害物質(zhì)整體的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新排列,從而將有害成分運(yùn)用科學(xué)的方法去除,這樣既可以保留生產(chǎn)所需要的有效成分,又保證了在反應(yīng)的過程中不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染和負(fù)擔(dān)。綠色化學(xué)化工從產(chǎn)品的根本上避免了化學(xué)化工生產(chǎn)可能會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的危害源頭,綠色化學(xué)化工是名副其實(shí)的環(huán)境友好型產(chǎn)品。第三,最大限度地利用了原子能源,有效節(jié)約能源。傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)一般只注重生產(chǎn)效率,在生產(chǎn)過程中原材料沒有能夠被完全充分利用,一些有效成分被浪費(fèi)了,但是綠色化學(xué)化工會(huì)運(yùn)用科學(xué)的方法重組材料內(nèi)部結(jié)構(gòu),最大限度地利用材料有效成分,在材料被利用的同時(shí)就減少了其生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境的排放。第四,確保了產(chǎn)品的綠色環(huán)保性。在過去那些傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)中,生產(chǎn)方式比較粗放,也沒有能力將生產(chǎn)材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行重組設(shè)計(jì),生產(chǎn)的過程當(dāng)中釋放出大量的有害物質(zhì)污染環(huán)境,但是如今的綠色化學(xué)化工注重科學(xué)環(huán)保,在生產(chǎn)之前會(huì)重新組合產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu),保證了生產(chǎn)出的所有產(chǎn)品都是綠色環(huán)保,無毒無害的。
2綠色化學(xué)化工產(chǎn)品的發(fā)展研究
即使人們都十分清楚綠色化工化學(xué)的優(yōu)點(diǎn)與好處,但是在實(shí)際的生產(chǎn)過程中很少有人對(duì)其高度重視,所以綠色化學(xué)化工在我國(guó)發(fā)展過程中有著諸多的問題,例如社會(huì)關(guān)注程度不夠、發(fā)展模式單一、人才匱乏等。現(xiàn)階段我們能做的就是利用一切可利用的方法,最大限度地將綠色化工化學(xué)進(jìn)行全面推廣與宣傳,從根本上減少環(huán)境污染,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
2.1加大宣傳力度,轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式
雖然綠色化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)興起多年,但在全社會(huì)范圍內(nèi),它還未能被深刻的認(rèn)知與了解,這在很大程度上,阻礙了其良性發(fā)展。因此,我們要從全社會(huì)范圍內(nèi),通過各大平面媒體和網(wǎng)絡(luò)、電視、廣播對(duì)綠色化學(xué)化工加大宣傳力度,使人們對(duì)綠色化學(xué)化工有深刻的認(rèn)知與了解。
2.2在學(xué)科教育上加大投入與合作,力求創(chuàng)新
綠色化學(xué)化工的發(fā)展不僅僅是依靠微觀的分子水平的化學(xué),還要依賴宏觀的大規(guī)模的化工技術(shù),因此,要在一定層次上促進(jìn)兩者的結(jié)合與協(xié)作。國(guó)家應(yīng)加大對(duì)綠色化學(xué)化工的資金投入,建立與綠色化學(xué)化工有關(guān)的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室以及教學(xué)基地,作為發(fā)展綠色化學(xué)化工的創(chuàng)新性平臺(tái),設(shè)置激勵(lì)機(jī)制,鼓勵(lì)創(chuàng)新,并持續(xù)不斷地為實(shí)驗(yàn)室和教學(xué)基地的發(fā)展提供資金保障。
2.3重視人才培養(yǎng)
在我國(guó),綠色化學(xué)化工屬于新興產(chǎn)業(yè),因此,相關(guān)部門必須建立起完備的人才培養(yǎng)體系,為了長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展儲(chǔ)備人才力量。具體來說,高校應(yīng)該開設(shè)有關(guān)綠色化>文秘站:
3結(jié)語
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,環(huán)境問題日益凸顯,為了保護(hù)環(huán)境,維護(hù)生態(tài)平衡,各國(guó)都在致力于開發(fā)和研究新型能源。綠色化學(xué)化工行業(yè)是未來化工行業(yè)發(fā)展的主體方向,因此我國(guó)要抓住機(jī)遇,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,加大對(duì)綠色化工行業(yè)的投入,力爭(zhēng)在未來的綠色化學(xué)化工行業(yè)中占有一席之地。
一、綠色環(huán)保技術(shù)在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用
1.化學(xué)反應(yīng)的綠色化
化學(xué)反應(yīng)的綠色化是指在相關(guān)的制備和反應(yīng)過程中做到“零排放”。而傳統(tǒng)意義上的“零排放”是指反應(yīng)物經(jīng)過催化作用以及一系列的反應(yīng)完全轉(zhuǎn)化成為所需的物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)百分之百的轉(zhuǎn)化率。其實(shí)這樣一種概念是十分難達(dá)到的，盡管已經(jīng)有許多先進(jìn)的技術(shù)和手段達(dá)到了近乎“零排放”的標(biāo)準(zhǔn)和要求，但想實(shí)現(xiàn)真正意義上的轉(zhuǎn)化率為百分之百還是存在著困難的。近些年來隨著相關(guān)學(xué)者的研究不斷深入，許多新的技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生，將傳統(tǒng)意義上的“零排放”轉(zhuǎn)變了概念，意為在盡量滿足較高的轉(zhuǎn)化率的情況下，將得到的副產(chǎn)物也直接經(jīng)過下一反應(yīng)步驟并轉(zhuǎn)化成為環(huán)境友好的物質(zhì)進(jìn)行排出或是進(jìn)一步加以利用。這種新型的轉(zhuǎn)化思想也將原本無用或是對(duì)環(huán)境存在著威脅和污染的物質(zhì)“變廢為寶”，讓副產(chǎn)物成為能夠被人們所利用的原料物質(zhì)。這類技術(shù)的研發(fā)不僅僅是改善了環(huán)境污染的問題，還一定程度上節(jié)約了能源，可以稱得上是真正的綠色環(huán)保、節(jié)約能源的技術(shù)手段。
2.產(chǎn)品的綠色化
之所以要強(qiáng)調(diào)化工產(chǎn)品的綠色化，是因?yàn)槭突ゎ惖漠a(chǎn)品在我們的日常生活中實(shí)在是太普遍了，不得不承認(rèn)的是石油化工類的產(chǎn)品的的確確改變了我們的生活，給生活帶來許多方便和優(yōu)越，但相對(duì)于這些有利之處來說，其對(duì)于我們生活環(huán)境的污染也是不容小覷的。比如，我們生活中最普遍的洗滌用品，過去我們常用的洗衣粉中都是含磷的，而這些含磷的洗衣粉在溶于水之后隨著生活污水一同被排到江河湖海中，造成了赤潮，給自然環(huán)境與生態(tài)平衡帶來了相當(dāng)大的影響，因此，近些年來人們逐漸對(duì)此問題開始重視起來，研發(fā)了不含磷的洗滌劑，從根本上杜絕這種環(huán)境污染問題。同時(shí)，還有許多常見的石油化工類污染就每天在我們身邊發(fā)生，比如汽車使用的汽油以及柴油。由于人們生活水平越來越高，對(duì)于汽油和柴油的需求量也越來越大。近些年來我國(guó)對(duì)于汽車能源的開發(fā)上也格外關(guān)注，低硫低碳、環(huán)境友好的配方和技術(shù)逐步成熟起來；另外，我國(guó)還在不斷開發(fā)太陽能汽車、以及新能源汽車等等，另外，對(duì)于交通工具的能源上，我們國(guó)家還大力推崇使用電能的汽車。
二、節(jié)能技術(shù)在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用
最初，人們?yōu)榱俗非蟾咝实纳a(chǎn)以及最大程度上提升經(jīng)濟(jì)效益，不斷研發(fā)一些節(jié)能技術(shù)，而近些年來，由于能源枯竭的問題日益嚴(yán)重起來，有越來越多的專業(yè)人員和學(xué)者們都投身于節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和研究，不僅僅是從經(jīng)濟(jì)利益角度出發(fā)，更重要的是能夠節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)人類經(jīng)濟(jì)和自然的可持續(xù)發(fā)展。目前，在石油化工行業(yè)中較為常見的一種節(jié)能技術(shù)為變頻調(diào)節(jié)技術(shù)。在石油化工企業(yè)中，耗費(fèi)能源最大的就是電動(dòng)機(jī)，包括泵類以及風(fēng)機(jī)等等。因此，想實(shí)現(xiàn)石油化工企業(yè)的節(jié)能化應(yīng)該從根本上減少電動(dòng)機(jī)的耗能。而變頻調(diào)節(jié)技術(shù)正是針對(duì)于電動(dòng)機(jī)的一種有效的技能技術(shù)改革。變頻調(diào)節(jié)技術(shù)的根本原理是通過控制方案與實(shí)際負(fù)荷相互之間的匹配，在控制的過程中實(shí)現(xiàn)閥門阻力的降低，從而提高系統(tǒng)的效率，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)于泵類以及風(fēng)機(jī)的科學(xué)化、節(jié)能化控制。這種控制技術(shù)可以根據(jù)石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中的實(shí)際需要，按照生產(chǎn)要求以及計(jì)算選型，并且全面參考產(chǎn)品方案的調(diào)整以及原料的調(diào)整，科學(xué)地控制各項(xiàng)指標(biāo)和參數(shù)，降低企業(yè)的電能耗費(fèi)以及設(shè)備磨損等等方面的耗費(fèi)，實(shí)現(xiàn)成本上的節(jié)約以及能源上的節(jié)約，不論對(duì)于企業(yè)自身長(zhǎng)遠(yuǎn)地發(fā)展還是對(duì)于能源方面的可持續(xù)發(fā)展都是具有著重要的意義和價(jià)值的。
三、結(jié)語
近些年來，隨著環(huán)境污染的嚴(yán)重化以及能源枯竭的威脅，人們對(duì)于石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中的綠色節(jié)能技術(shù)也越來越重視。目前，針對(duì)生產(chǎn)過程中環(huán)境污染問題進(jìn)行改善的方法有許多，包括對(duì)于原料的綠色化、反應(yīng)過程的綠色化以及產(chǎn)品的綠色化等等，另外，對(duì)于石油化工企業(yè)能源的節(jié)約也有許多先進(jìn)技術(shù)，本文以變頻調(diào)節(jié)技術(shù)為例進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，還有更多的發(fā)展空間等待著開發(fā)和研究。
作者：軒燁 赤俊祥 單位：天津普萊化工技術(shù)有限公司
1綠色化工技術(shù)
綠色化工技術(shù)是通過改進(jìn)改良現(xiàn)有的化學(xué)技術(shù)及方法，對(duì)化學(xué)原理的應(yīng)用和使用工程技術(shù)來減少甚至消除化工原料、催化劑、溶劑、化學(xué)廢物或化工產(chǎn)品等能夠污染環(huán)境的物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)廢物零排放，減少其對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境的危害，建立友好環(huán)境。用“資源-產(chǎn)品-再生資源”這種全新的循環(huán)物質(zhì)流動(dòng)過程替換掉過去的“資源-廢物”方式排放的流動(dòng)過程。利用先進(jìn)的綠色化工技術(shù)，研究出新型環(huán)保產(chǎn)品，及綠色工藝技術(shù)的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，從而大幅度降低三廢排放量【1】。21世紀(jì)，綠色化工技術(shù)已經(jīng)被國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家在化學(xué)有機(jī)合成、生物化學(xué)、分析化學(xué)、催化等領(lǐng)域列為主要的研究發(fā)展方向之一。在我國(guó)制定的“九五”發(fā)展規(guī)劃中，綠色化學(xué)與技術(shù)在釀造、制藥、造紙、印染、海水淡化等行業(yè)作為應(yīng)逐漸補(bǔ)充及開發(fā)應(yīng)用的重大研究項(xiàng)目。
2綠色化工技術(shù)的開發(fā)
2.1原料的選用
綠色化工科技的發(fā)展，如果不從化工污染、化學(xué)反應(yīng)的源頭著手，那么始終是治標(biāo)不治本而且十分被動(dòng)的措施。那么化工科技及工藝發(fā)展過程中，選擇無毒害溶劑、原料、催化劑等化學(xué)原料來進(jìn)行化工生產(chǎn)、制作化工產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)零排放、零污染的清潔生產(chǎn)和加工原則，有效防止和控制化學(xué)污染的產(chǎn)生。近年較為常見的無害化學(xué)原料為：野生植物、農(nóng)作物等生產(chǎn)物質(zhì)。將蘆葦、樹木等天然野生植物纖維，以及稻草、麥秸和蔗渣等農(nóng)副產(chǎn)品的廢棄物作為原料加工糠醛、醇、酮、酸等化工原料。還有利用生物質(zhì)氣化產(chǎn)生氫氣等，都是綠色化工技術(shù)中原料選擇應(yīng)用的非常好的例子。
2.2無毒害催化劑的選用
在百分之九十的化工生產(chǎn)中催化劑是提高反應(yīng)速率的必需品。然而在綠色化工科技的開發(fā)過程中，無毒害的烷基化固相催化劑是國(guó)內(nèi)外研發(fā)工作的重點(diǎn)。南京大學(xué)徐國(guó)際【2】利用環(huán)境友好性綠色化合成過程對(duì)烯丙基醇類化合物作為烷基化試劑，在無溶劑的條件下對(duì)1，3-二羰基化合物進(jìn)行直接烷基化反應(yīng)，反應(yīng)后處理步驟簡(jiǎn)單，且催化體系可以循環(huán)使用，四次催化循環(huán)后收率仍然能大于84%。
3綠色化工技術(shù)在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用
3.1清潔生產(chǎn)技術(shù)
清潔生產(chǎn)技術(shù)是無毒、無害、無污染、無廢物排放的綠色化工技術(shù)，包括輻射熱加工技術(shù)，綠色催化技術(shù)，臨界流體技術(shù)等。在冶金工業(yè)、印染工業(yè)、煤氣化、制甲醇、垃圾處理、海水淡化等行業(yè)都得到了很好的運(yùn)用。此外先進(jìn)的脫硝脫硫技術(shù)、垃圾制沼氣技術(shù)、高效清潔的煤氣化技術(shù)、利用風(fēng)能太陽能等自然能發(fā)電技術(shù)等等這些都利用了清潔生產(chǎn)技術(shù)。例如，海水淡化技術(shù)的應(yīng)用不僅解決了我國(guó)淡水資源匱乏的現(xiàn)狀，還利用有效的化學(xué)方法將海水中的鹽水分離，在海水淡化的預(yù)處理過程中不會(huì)產(chǎn)生任何對(duì)環(huán)境狀況的不良影響，也沒有對(duì)生態(tài)環(huán)境造成傷害。而且，在海水淡化預(yù)處理過程中所產(chǎn)生的氫氧化鎂作為一種成本低廉、工藝簡(jiǎn)單、不產(chǎn)生二次污染的清潔化工產(chǎn)品，具有非常廣闊的發(fā)展前景。
3.2生物技術(shù)
生物技術(shù)領(lǐng)域包含細(xì)胞、基因、微生物和酶等技術(shù)范疇，其主要應(yīng)用在化學(xué)仿生學(xué)和生物化工兩個(gè)方面。生物酶在作為一種在生物體內(nèi)的催化劑，具有高效、轉(zhuǎn)移性，可以參與到各個(gè)生物化工的合成過程中。另外，化學(xué)仿生學(xué)中的膜化學(xué)技術(shù)也是這一領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的生物技術(shù)。在綠色化工技術(shù)中采用生物技術(shù)，可以利用再生資源合成化學(xué)品。從早期來源于動(dòng)植物中的有機(jī)化合物原料，到后來以石油和煤炭作為原料。例如，在綠色化學(xué)工程與工藝中，制備丙烯酰胺，利用自然界中的酶替代丙烯腈催化合成丙烯酰胺后，大大降低能耗，且沒有污染環(huán)境副產(chǎn)物產(chǎn)生。由此可見，利用廣泛存在于自然界中的酶當(dāng)做催化劑，與工業(yè)酶及一般的化學(xué)催化劑相比，自然界中的酶具有無污染、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)物性質(zhì)優(yōu)良的特點(diǎn)。
3.3生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品
環(huán)境友好產(chǎn)品，指在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)對(duì)環(huán)境友好的產(chǎn)品，也稱為環(huán)境無害化產(chǎn)品或低公害產(chǎn)品。它包括低毒涂料、節(jié)水、節(jié)能設(shè)備、生態(tài)紡織服裝、無污染建筑裝飾材料、可降解塑料包裝材料、低排放污染物的汽車、摩托車、綠色食品、有機(jī)食品等。這些產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝都要應(yīng)用綠色化工技術(shù)，從而在生產(chǎn)過程中降低能耗、節(jié)約資源。總之，傳統(tǒng)化工行業(yè)，為我們創(chuàng)造了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)和能源，但是化工產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的殘余物，有毒有害物質(zhì)等環(huán)境污染問題也日益顯現(xiàn)。而今我國(guó)大力提倡開發(fā)綠色化工，并把它作為一項(xiàng)長(zhǎng)期發(fā)展的基本國(guó)策，可見其對(duì)整個(gè)化工產(chǎn)業(yè)及環(huán)保事業(yè)的重要性。其中，綠色化工技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用能大大的減少化工產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程中的負(fù)面影響，從而真正實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保，節(jié)能減排等目的，是當(dāng)今化學(xué)工業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。
作者：井博勛 單位：天津市化工設(shè)計(jì)院
1綠色化學(xué)化工的發(fā)展現(xiàn)狀及優(yōu)點(diǎn)
綠色化工行業(yè)早在上個(gè)世紀(jì)就已經(jīng)出現(xiàn)了，最開始綠色化工行業(yè)出現(xiàn)在工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家，主要集中在歐美地區(qū)。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來環(huán)境污染的嚴(yán)重，這就使得人們開始重視綠色化工行業(yè)的發(fā)展，投入較多的人力物力和財(cái)力研究綠色化工行業(yè)的發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)全球趨勢(shì)的加強(qiáng)，國(guó)與國(guó)之間的聯(lián)系日益密切，綠色化工行業(yè)開始受到國(guó)際社會(huì)的共同關(guān)注，由于我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家，因此對(duì)于綠色化工行業(yè)的認(rèn)識(shí)較晚，導(dǎo)致了我國(guó)綠色化工行業(yè)的起步也較晚。但是，我國(guó)對(duì)于綠色化工行業(yè)的認(rèn)識(shí)較為透徹，這就導(dǎo)致我們?cè)谔幚砣绾伟l(fā)展綠色化工行業(yè)中投入的力度，并且受到了國(guó)家科技部門的重視。綠色化工行業(yè)的突出優(yōu)點(diǎn)是：第一，最大限度地利用環(huán)保能源。較以往傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法不同的是，綠色化學(xué)化工可以最大限度地利用所使用的生產(chǎn)能源，并且一般綠色化學(xué)化工所使用的能源都是綠色環(huán)保可回收利用的能源，在生產(chǎn)使用時(shí)都會(huì)最大限度地利用原材料，防止浪費(fèi)，減少污染排放，從而節(jié)省能源，綠色環(huán)保。第二，反應(yīng)物無毒、無害，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，減少對(duì)外界的廢物排放。一般情況下，傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)都會(huì)產(chǎn)生一些有毒有害的排放物質(zhì)，這些排放物會(huì)對(duì)環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的危害，但是綠色化學(xué)化工在生產(chǎn)之前都會(huì)將反應(yīng)物生成的有害物質(zhì)整體的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新排列，從而將有害成分運(yùn)用科學(xué)的方法去除，這樣既可以保留生產(chǎn)所需要的有效成分，又保證了在反應(yīng)的過程中不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染和負(fù)擔(dān)。綠色化學(xué)化工從產(chǎn)品的根本上避免了化學(xué)化工生產(chǎn)可能會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的危害源頭，綠色化學(xué)化工是名副其實(shí)的環(huán)境友好型產(chǎn)品。第三，最大限度地利用了原子能源，有效節(jié)約能源。傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)一般只注重生產(chǎn)效率，在生產(chǎn)過程中原材料沒有能夠被完全充分利用，一些有效成分被浪費(fèi)了，但是綠色化學(xué)化工會(huì)運(yùn)用科學(xué)的方法重組材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)，最大限度地利用材料有效成分，在材料被利用的同時(shí)就減少了其生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境的排放。第四，確保了產(chǎn)品的綠色環(huán)保性。在過去那些傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)中，生產(chǎn)方式比較粗放，也沒有能力將生產(chǎn)材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行重組設(shè)計(jì)，生產(chǎn)的過程當(dāng)中釋放出大量的有害物質(zhì)污染環(huán)境，但是如今的綠色化學(xué)化工注重科學(xué)環(huán)保，在生產(chǎn)之前會(huì)重新組合產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)，保證了生產(chǎn)出的所有產(chǎn)品都是綠色環(huán)保，無毒無害的。
2綠色化學(xué)化工產(chǎn)品的發(fā)展研究
即使人們都十分清楚綠色化工化學(xué)的優(yōu)點(diǎn)與好處，但是在實(shí)際的生產(chǎn)過程中很少有人對(duì)其高度重視，所以綠色化學(xué)化工在我國(guó)發(fā)展過程中有著諸多的問題，例如社會(huì)關(guān)注程度不夠、發(fā)展模式單一、人才匱乏等。現(xiàn)階段我們能做的就是利用一切可利用的方法，最大限度地將綠色化工化學(xué)進(jìn)行全面推廣與宣傳，從根本上減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
2.1加大宣傳力度，轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式
雖然綠色化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)興起多年，但在全社會(huì)范圍內(nèi)，它還未能被深刻的認(rèn)知與了解，這在很大程度上，阻礙了其良性發(fā)展。因此，我們要從全社會(huì)范圍內(nèi)，通過各大平面媒體和網(wǎng)絡(luò)、電視、廣播對(duì)綠色化學(xué)化工加大宣傳力度，使人們對(duì)綠色化學(xué)化工有深刻的認(rèn)知與了解。
2.2在學(xué)科教育上加大投入與合作，力求創(chuàng)新
綠色化學(xué)化工的發(fā)展不僅僅是依靠微觀的分子水平的化學(xué)，還要依賴宏觀的大規(guī)模的化工技術(shù)，因此，要在一定層次上促進(jìn)兩者的結(jié)合與協(xié)作。國(guó)家應(yīng)加大對(duì)綠色化學(xué)化工的資金投入，建立與綠色化學(xué)化工有關(guān)的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室以及教學(xué)基地，作為發(fā)展綠色化學(xué)化工的創(chuàng)新性平臺(tái)，設(shè)置激勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)創(chuàng)新，并持續(xù)不斷地為實(shí)驗(yàn)室和教學(xué)基地的發(fā)展提供資金保障。
2.3重視人才培養(yǎng)
在我國(guó)，綠色化學(xué)化工屬于新興產(chǎn)業(yè)，因此，相關(guān)部門必須建立起完備的人才培養(yǎng)體系，為了長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展儲(chǔ)備人才力量。具體來說，高校應(yīng)該開設(shè)有關(guān)綠色化學(xué)化工的相關(guān)學(xué)科課程，供感興趣的學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)應(yīng)該制定嚴(yán)格的培訓(xùn)體系，對(duì)相關(guān)從業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)，從而保障這一新興產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
3結(jié)語
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境問題日益凸顯，為了保護(hù)環(huán)境，維護(hù)生態(tài)平衡，各國(guó)都在致力于開發(fā)和研究新型能源。綠色化學(xué)化工行業(yè)是未來化工行業(yè)發(fā)展的主體方向，因此我國(guó)要抓住機(jī)遇，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，加大對(duì)綠色化工行業(yè)的投入，力爭(zhēng)在未來的綠色化學(xué)化工行業(yè)中占有一席之地。
作者：王城 單位：哈爾濱師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院
1校企聯(lián)合在理論教學(xué)中的綠色化工教育
1.1開設(shè)“綠色化學(xué)”課程，邀請(qǐng)校外專家及技術(shù)人員進(jìn)行專題講座。
我校還聘請(qǐng)校外專家及企業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行專題講座，介紹化工前沿性知識(shí)，回答學(xué)生的提問，與學(xué)生進(jìn)行直面交流，學(xué)生的視野得到了開闊。如把模擬化學(xué)的數(shù)值運(yùn)算與計(jì)算機(jī)化學(xué)的邏輯運(yùn)算結(jié)合起來進(jìn)行“分子的理性設(shè)計(jì)”，完全順應(yīng)目前倍受化學(xué)界重視和倡導(dǎo)的綠色化學(xué)的思想，使化學(xué)成為與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的、更高境界的化學(xué)。在進(jìn)行綠色化工工藝和技術(shù)的過程中，借助于量子化學(xué)計(jì)算的結(jié)果，可以更為精確地選擇底物分子、催化劑、溶劑以及反應(yīng)途徑，這樣可通過盡可能少的實(shí)驗(yàn)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，大大減少了實(shí)驗(yàn)次數(shù)，從根本上減少了原料的消耗，對(duì)環(huán)境污染的排放也相應(yīng)減少。再者反應(yīng)與生物技術(shù)、分離技術(shù)、納米技術(shù)等的結(jié)合使得開發(fā)新型反應(yīng)路徑仍有空間。微波反應(yīng)器、膜分離技術(shù)及膜催化集成反應(yīng)器、超聲波萃取傳質(zhì)等等前沿知識(shí)的介紹使學(xué)生對(duì)綠色化工、綠色分離、集成過程等概念有所了解,開闊了學(xué)生的思路，激發(fā)了學(xué)生的求知欲。
1.2重視案例教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)綠色化工的感性認(rèn)識(shí)。
專業(yè)授課教師通過案例中采用綠色工藝，實(shí)行清潔生產(chǎn)增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。而且針對(duì)具體工藝流程中存在的問題及對(duì)不同工藝路線和流程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)讓學(xué)生了解該工藝的發(fā)展?fàn)顩r和綠色工藝的應(yīng)用。如氫氣是一種高效而無污染的理想能源，制取氫氣的方法很多，有①電解法：2H2O2H2+O2；②甲烷轉(zhuǎn)化法：CH4+H2OCO+3H2；③水煤氣法：C+H2OCO+H2；④碳?xì)浠衔餆崃逊ǎ篊H4C+2H2；⑤設(shè)法將太陽能聚焦產(chǎn)生高溫使水分解：2H2O2H2+O2；⑥尋求高效催化劑使水分解產(chǎn)生氫氣。在上述方法中第五種方法設(shè)法將太陽能聚焦產(chǎn)生高溫使水分解是可行且有發(fā)展前途的方法。因?yàn)樘柲苁侨≈槐M、用之不竭的潔凈能源，且該反應(yīng)沒有廢棄物，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染；第六種方法尋求高效催化劑使水分解產(chǎn)生氫氣也是可行且有發(fā)展前途的方法。通過采用催化劑降低了反應(yīng)活化能，提高了反應(yīng)速率，降低了反應(yīng)溫度、操作壓力，簡(jiǎn)化了流程。在大規(guī)模生產(chǎn)中，這種效應(yīng)無論從環(huán)境影響方面還是從經(jīng)濟(jì)影響方面都是非常重要的。再比如，甲基丙烯酸甲酯是一種重要的化工原料，主要用作合成有機(jī)玻璃的單體，也用于制造其它樹脂、塑料、涂料、黏合劑、潤(rùn)滑劑。其傳統(tǒng)合成工藝為丙酮-氰醇法，即：甲基丙烯酸甲酯傳統(tǒng)合成反應(yīng)中使用劇毒原料氫氰酸，污染嚴(yán)重，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，而且合成路線長(zhǎng)，原子利用率低。美國(guó)Shell公司開發(fā)的新路線不用劇毒物質(zhì)，原料價(jià)格低，利用鈀催化劑反應(yīng)一步完成，產(chǎn)品收率高，原子利用率高，經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益均好。
1.3教學(xué)方法多樣化，教學(xué)手段現(xiàn)代化。
綠色化學(xué)理念倡導(dǎo)教學(xué)方法多樣化，教學(xué)手段現(xiàn)代化[3]。我校努力將現(xiàn)代教育方法融入課堂教學(xué)中，如幻燈片投影、多媒體教學(xué)課件、音頻視頻資料等等。化工教學(xué)中常常涉及到一些具體的工程設(shè)備、工藝流程、設(shè)備原理等，傳統(tǒng)的教學(xué)方法是采用板書、掛圖和實(shí)物微縮教具來進(jìn)行講解，只能演示設(shè)備靜態(tài)，講授過程枯燥，不生動(dòng)。現(xiàn)利用現(xiàn)代教育方法集圖、文、聲、像和三維動(dòng)畫為一體的特性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)的積極性。并且課后教師積極引導(dǎo)學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)手段拓寬知識(shí)面，吸引學(xué)生主動(dòng)求知。
2校企聯(lián)合在實(shí)踐教學(xué)中滲透綠色化工意識(shí)
2.1改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，多開展微型實(shí)驗(yàn)、串聯(lián)實(shí)驗(yàn)。化學(xué)教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)應(yīng)強(qiáng)化綠色化學(xué)意識(shí)，并把注重環(huán)境保護(hù)的理念滲透到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中[4,5]，舍棄或減少毒性大、危險(xiǎn)性大、對(duì)環(huán)境污染及三廢后
處理困難的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，盡可能多地選擇低毒、污染小且后處理容易的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，注重開設(shè)宣傳綠色環(huán)保的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[4]。如我們?cè)谟袡C(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中開設(shè)了從茶葉中提取咖啡堿、從元寶楓種殼中提取單寧等綠色技術(shù)實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)原料是天然的，提取溶劑是無毒的，并且可以回收利用，廢渣無公害且可以用作肥料；如綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“從海帶中提取海藻酸”，其傳統(tǒng)方法是鹽酸-甲醛提取法，我們改用木瓜蛋白酶作催化劑，超聲波提取。這樣不但大大縮短提取時(shí)間，提出率從30%提高到90%以上，而且工藝簡(jiǎn)單，無污染。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在試劑與輔助材料用量、水電消耗量大大減少，從而降低實(shí)驗(yàn)成本，而且爆炸、燃燒、中毒等事故發(fā)生的可能性相應(yīng)減少，提高了實(shí)驗(yàn)的安全性。又由于產(chǎn)生的“三廢”量少，極大地減少了對(duì)環(huán)境的污染。如綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“海藻接枝丙烯腈制備高吸水性樹脂的研究”，其所用單體丙烯腈不但價(jià)格貴，而且有毒，而采用微型實(shí)驗(yàn)后，不但經(jīng)濟(jì)而且減少了污染。串聯(lián)實(shí)驗(yàn)是指通過調(diào)整實(shí)驗(yàn)順序，使一個(gè)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物成為下一個(gè)實(shí)驗(yàn)的原料。如雙酚A的合成實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品可作為環(huán)氧樹脂實(shí)驗(yàn)的原料，乙酰苯胺實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)品可作為磺胺類藥物實(shí)驗(yàn)的原料。
2.2選用先進(jìn)儀器和技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，利用計(jì)算機(jī)多媒體系統(tǒng)進(jìn)行模擬化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)。
先進(jìn)檢測(cè)手段包括紅外、紫外光譜，氣相、液相色譜，電鏡掃描，X-衍射等。選用較先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器，不但減少了試劑用量，減輕了環(huán)境污染，同時(shí)也增加了實(shí)驗(yàn)操作難度，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、規(guī)范化的操作技能，有利于提高實(shí)驗(yàn)課的質(zhì)量。如化工原理課程中的吸收實(shí)驗(yàn)，其測(cè)量氣體吸收量的經(jīng)典方法是酸堿滴定法，因此，實(shí)驗(yàn)氣體往往只能選用氨氣，致使實(shí)驗(yàn)過程產(chǎn)生大量廢液并且實(shí)驗(yàn)環(huán)境惡劣。但改用氣相色譜法測(cè)定氣體吸收量后，實(shí)驗(yàn)氣體可用CO2代替氨氣，這既改善了實(shí)驗(yàn)環(huán)境，又使測(cè)量速度加快、測(cè)量精度大大提高，且使學(xué)生接觸到先進(jìn)環(huán)保的檢測(cè)方法。一些常規(guī)、傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)消耗較多的試劑、藥品和水，尤其是一些實(shí)驗(yàn)所用試劑藥品較貴、有毒、有害或不安全，這時(shí)采用計(jì)算機(jī)多媒體系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真就很有意義，如醚的過氧化物爆炸、有毒溶劑的燃燒、砷化物的相互轉(zhuǎn)化等。采用計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)既能使學(xué)生學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)方法，又避免了對(duì)人體和環(huán)境造成的傷害[4,5]。
2.3利用大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)及畢業(yè)設(shè)計(jì)滲透綠色理念
大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)及畢業(yè)設(shè)計(jì)旨在探索并建立以問題和課題為優(yōu)秀的教學(xué)模式，激發(fā)大學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)，逐漸掌握思考問題、解決問題的方法[6]。指導(dǎo)教師首先必須有強(qiáng)烈的綠色意識(shí)，在設(shè)計(jì)課題時(shí)多注重向?qū)W生滲透綠色理念。如課題“海藻農(nóng)用節(jié)水劑的制備及性能研究”，海藻是可再生性資源，儲(chǔ)量相當(dāng)豐富，而且海藻類植物中含有豐富的微量元素、氨基酸、維生素、胡蘿卜素、礦物質(zhì)等，極易被植物吸收。用海藻制得的保水劑不但能鎖住土壤中的水分，改良土壤，提高果蔬品質(zhì)，而且該保水劑能被降解，對(duì)環(huán)境無污染。又如課題“Ag@AgCl-殼聚糖/OREC/TiO2微球光催化降解有機(jī)污染物的研究”，原料是可再生的，成本低、可降解，制備的復(fù)合膜對(duì)有機(jī)污染物有吸附及光催化降解協(xié)同作用，該研究在解決醫(yī)藥、食品、化工企業(yè)廢水處理方面有重要意義。學(xué)生在這種課題研究方式中增長(zhǎng)了知識(shí)，開闊了眼界，培養(yǎng)了綠色環(huán)境意識(shí)及環(huán)保理念。
2.4校企聯(lián)合在學(xué)生見習(xí)、實(shí)習(xí)過程中滲透綠色理念
見習(xí)、實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)使學(xué)生在掌握專業(yè)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步了解化工行業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)過程，對(duì)現(xiàn)代化工生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)和管理模式有一個(gè)較為全面的認(rèn)識(shí)，讓理論知識(shí)和實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，提升學(xué)生獨(dú)立分析和解決化工生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。見習(xí)、實(shí)習(xí)是學(xué)生邁向化工行業(yè)工作前的重要的鍛煉[2]。因此，學(xué)校和企業(yè)積極聯(lián)手，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，對(duì)學(xué)生進(jìn)行綠色化工教育。如學(xué)生在長(zhǎng)慶石油公司實(shí)習(xí)時(shí)，親身感受到清潔生產(chǎn)、綠色工藝帶來的好處：該公司投建硫回收系統(tǒng)工藝用于廢物處理，它既避免了廢物直接排放對(duì)環(huán)境造成污染，又回收到硫磺，創(chuàng)造了巨大經(jīng)濟(jì)效益；學(xué)生在長(zhǎng)慶石油公司及興平化工廠還參觀了污水生化處理工藝。污水生化處理是利用微生物的代謝作用，完成有機(jī)物的分解和生物體的合成，將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)變成無害的CO2、水以及富含有機(jī)物的生物污泥，多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀池固液分離，從凈化后的污水中除去。污水生化處理相對(duì)于化學(xué)處理廢水降解污染物更徹底，運(yùn)行費(fèi)用較低，基本上不產(chǎn)生“二次污染”。企業(yè)技術(shù)人員也通過自已企業(yè)實(shí)施清潔生產(chǎn)后獲得的利益向?qū)W生宣傳綠色化工的重要性。如通過實(shí)施清潔生產(chǎn)促進(jìn)企業(yè)整體素質(zhì)的提高；降低產(chǎn)品成本，提高競(jìng)爭(zhēng)能力；同時(shí)，企業(yè)的環(huán)境好、無污染、不擾民，使企業(yè)具有一個(gè)良好的社會(huì)形象，增加了消費(fèi)者對(duì)企業(yè)產(chǎn)品的信任度；改善了職工的生產(chǎn)操作條件乃至生活環(huán)境，減輕了對(duì)職工身心健康的影響。
3結(jié)束語
綠色化工是降低傳統(tǒng)化工所造成的環(huán)境污染的最有效手段，學(xué)生是未來化工行業(yè)的主力軍，需要高校與企業(yè)聯(lián)手加強(qiáng)對(duì)學(xué)生綠色化工意識(shí)的培養(yǎng)，這也是素質(zhì)教育的一項(xiàng)重要內(nèi)容，是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)社會(huì)及未來責(zé)任感的一項(xiàng)重要舉措。當(dāng)然，我們的校企合作在不少方面也有不如人意的方面，如合作關(guān)系多停留在表層，還不夠深入，合作關(guān)系脆弱、具有不對(duì)等性。總之，校企合作工作任重而道遠(yuǎn)，需要政府、企業(yè)、學(xué)校的不斷探索和實(shí)踐。只有大家共同努力，培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境、實(shí)施綠色化工的意識(shí)，我國(guó)化工工業(yè)才能健康、穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。
作者：楊連利黃怡張衛(wèi)紅單位：咸陽師范學(xué)院化學(xué)與化工學(xué)院
摘要：化工技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)了人類經(jīng)濟(jì)及社會(huì)快速發(fā)展，但同時(shí)給環(huán)境造成了不可逆轉(zhuǎn)的破壞。通過化學(xué)方法對(duì)環(huán)境治理的過程中，改善環(huán)境質(zhì)量和保護(hù)人體健康等各個(gè)方面，化學(xué)雖然發(fā)揮重要作用，卻不可避免地會(huì)產(chǎn)生二次污染.目前的環(huán)境化工教育如能在教學(xué)過程中倡導(dǎo)綠色環(huán)保理念，滲透環(huán)保教育，提高大家的環(huán)保意識(shí)，可以改善人類的環(huán)境質(zhì)量和保護(hù)人體健康。做到全過程控制模式取代傳統(tǒng)的終端污染控制模式，就可以從源頭上減少污染，為環(huán)境保護(hù)和治理奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：環(huán)境化工；教育；綠色；全過程控制；終端污染控制；污染
化學(xué)工程技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用可稱為環(huán)境化工。環(huán)境治理技術(shù)主要包括生物法和各種物理化學(xué)法，這些方法是基于化學(xué)工程的基本單元操作實(shí)現(xiàn)的，這些單元操作可稱之為環(huán)境化工技術(shù)，是化學(xué)工程技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用[1-2]。如何在大學(xué)環(huán)境化工這門課程中，引導(dǎo)學(xué)生的綠色、環(huán)保意識(shí)并作為實(shí)踐者及力行者推進(jìn)環(huán)境化工教學(xué)的改革。我們需要從根本上解決化工與環(huán)境之間的沖突，即要經(jīng)濟(jì)發(fā)展，又不能以人類的健康、環(huán)境的污染、社會(huì)的發(fā)展為代價(jià)。我們將從以下四個(gè)方面來著手解決。
一、教學(xué)與實(shí)際相結(jié)合，在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)
大學(xué)階段專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)非常重要，但樹立正確有人生觀及世界觀是十分必要的。目前環(huán)境的污染已經(jīng)十分嚴(yán)重，首先讓學(xué)生明確化工生產(chǎn)的環(huán)保意識(shí)，可以逐步改變化工生產(chǎn)的落后思想，改變生產(chǎn)過程帶來的污染。學(xué)生在畢業(yè)后會(huì)將自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，運(yùn)用到實(shí)際工作中，每一個(gè)學(xué)生都會(huì)為推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步、環(huán)境的改善進(jìn)自己的綿薄之力，社會(huì)終將向越來越好的方向發(fā)展。在課程中引入典型案例。如酸雨的形成就是人類破壞環(huán)境的一個(gè)很好的例證。酸雨是指PH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。酸雨主要是人為的向大氣中排放大量酸性物質(zhì)如二氧化硫及大量的氮硫化合物與下落過程中的雨雪相結(jié)合就形成了酸雨。酸雨的危害是有目共睹的[3-5]，一是導(dǎo)致土壤的酸化，加速土壤中礦物質(zhì)元素的流失，使土地變得貧瘠，大大影響森林及農(nóng)作物的生長(zhǎng)甚至造成樹木及莊稼的枯死。二是酸雨會(huì)破壞建筑材料，作用于非金屬建筑表面硬化造成水泥溶解，損壞建筑物及在建筑物表面形成黑殼。三是誘發(fā)植物病蟲害，對(duì)農(nóng)作物的收成造成大幅度的減產(chǎn)。四是對(duì)河流水質(zhì)的污染，水質(zhì)酸化，對(duì)人類飲用水造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞。對(duì)水生動(dòng)物植物的生成造成破壞，減少及絕跡。五是酸雨通過污染人類必需的水、農(nóng)作物及建筑，最終危害人類的身體健康。可讓同學(xué)們尋找形成酸雨的來源，通過調(diào)查分析，得出最終的結(jié)論：一是工業(yè)生產(chǎn)過程中使用的燃料燃燒。二是某些有色金屬的冶煉。三是化工生產(chǎn)。四是交通運(yùn)輸產(chǎn)生的汽車尾氣中大量的氮氧化合物。五是居民生活用燃燒煤炭產(chǎn)生的二氧化硫。最后通過課堂討論，如何在生產(chǎn)環(huán)節(jié)防止及減少二氧化硫的污染？這也是我們學(xué)習(xí)的最終目的。如何實(shí)現(xiàn)全過程污染控制而不是最終的污染處理。學(xué)生們提出了改進(jìn)燃煤技術(shù)，對(duì)燃煤進(jìn)行脫硫，或是將產(chǎn)生的二氧化硫制成硫酸。還有的同學(xué)提出了開發(fā)新能源，太陽能、風(fēng)能、核能等代替污染重的傳統(tǒng)能源。通過引導(dǎo)學(xué)生分析酸雨的危害、形成，最終總結(jié)了合理的環(huán)境治理方式，改變傳統(tǒng)的書本知識(shí)的灌輸，更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。
二、倡導(dǎo)化工生產(chǎn)的全過程控制模式取代傳統(tǒng)的終端污染控制模式
環(huán)境化工本質(zhì)上是在研究如何控制污染的化學(xué)機(jī)制和解決化學(xué)生產(chǎn)中的工藝技術(shù)的一門學(xué)科[6-7]。過去環(huán)境化工的關(guān)注點(diǎn)是終端污染的控制及治理的化學(xué)研究，目前也取得了一定的效果。但目前這種方法只能治標(biāo)不能治本，只能對(duì)被污染的環(huán)境進(jìn)行治理，減少污染物排放，但是沒有從源頭上解決污染的排放及產(chǎn)生環(huán)境污染的問題。隨著人們對(duì)于環(huán)境、水資源、生存所需物資的無毒、無害、綠色、環(huán)保要求，對(duì)污染預(yù)防及清潔生產(chǎn)的認(rèn)識(shí)也逐步提高。因此在化工生產(chǎn)過程中，如何實(shí)現(xiàn)全過程控件污染最少量的全過程生產(chǎn)控制模式，取代傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程中的終端污染控制模式。如何能做到污染全過程控制模式，首先需要優(yōu)化生產(chǎn)工藝路線，在生產(chǎn)過程中的中間體盡量無毒無害、副產(chǎn)物盡量的少或是沒有。其次對(duì)生產(chǎn)過程的副產(chǎn)物及排放物的再次循環(huán)及利用，這樣做或許生產(chǎn)成本會(huì)大于過去傳統(tǒng)終端污染控制模式，對(duì)于環(huán)境卻是節(jié)約了大量的治理成本，還可以給人類一個(gè)適合子孫后代生存的干凈空間。
三、環(huán)境化工教育與化學(xué)發(fā)展相合
環(huán)境化工的發(fā)展離不開化學(xué)的進(jìn)步，目前化學(xué)的迅猛發(fā)展，是促使環(huán)境化工的需要不斷更新知識(shí)，環(huán)境化工就是同具體環(huán)境相結(jié)合，以治理環(huán)境為己任[9]。研究并跟上化學(xué)知識(shí)的發(fā)展，是環(huán)境化工教學(xué)的重要任務(wù)。生物化學(xué)、分子生物學(xué)、生物無機(jī)化學(xué)、新型有機(jī)合成化學(xué)、檢測(cè)領(lǐng)域的分析化學(xué)等都發(fā)展推動(dòng)了化工的進(jìn)步，同時(shí)也向敞開的環(huán)境帶來未知的污染。學(xué)生們需要了解化學(xué)的發(fā)展，懂得新領(lǐng)域領(lǐng)理論，參與到本質(zhì)的化學(xué)優(yōu)秀內(nèi)容，才能得以控制環(huán)境的治理。比如現(xiàn)在熱門的分析檢測(cè)領(lǐng)域，需要檢測(cè)人們?nèi)粘Ｉ罴肮I(yè)產(chǎn)品的有毒有害物質(zhì)，為人們的生活提供了安全保障。但是日常檢測(cè)工作中卻產(chǎn)生大量的廢水、廢氣、廢的有機(jī)試劑。如何能從源頭掌控化學(xué)污染并與環(huán)境化工相結(jié)合？這就需要學(xué)生學(xué)習(xí)更多的基礎(chǔ)理論知識(shí)，將化學(xué)與環(huán)境化工相互結(jié)合、相互交叉、相互促進(jìn)。豐富環(huán)境化工學(xué)生的知識(shí)面，加強(qiáng)環(huán)境化工教學(xué)的深度是教育的意義所在。
四、教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合
學(xué)習(xí)的最終目的是實(shí)踐，以目前污染重的三廢：廢水、廢氣、固體廢棄物為主要研究對(duì)象[10-11]，讓學(xué)生深入工廠實(shí)習(xí)。以全程控制代替最終治理為理念，進(jìn)行調(diào)查如何改進(jìn)工廠三廢的治理。學(xué)生們提出了改進(jìn)生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)率，減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生，如何促使化工生產(chǎn)變成環(huán)境友好類生產(chǎn)。對(duì)于工業(yè)廢水提出了按生產(chǎn)過程，在明確知道廢水中所含物質(zhì)后，探索合理的提純方案，進(jìn)行提純處理，即可以凈化水質(zhì)，又可以變廢為寶。對(duì)于廢氣，加入純化裝置，如可以循環(huán)利用，可以減少?gòu)U氣排放量。如不可以循環(huán)利用，必須要凈化后放可排入大氣。對(duì)于廢渣，目前已形成了“一業(yè)為主，多種經(jīng)營(yíng)”，對(duì)于鋼渣、硅錳渣、鉻渣等目前有成熟利用技術(shù)，只要公司可以保證生產(chǎn)出的廢渣不再次轉(zhuǎn)移，進(jìn)行多種經(jīng)營(yíng)，化生產(chǎn)廢渣為下一生產(chǎn)過程的原料，真正做到了環(huán)境友好化生產(chǎn)。
五、結(jié)束語
環(huán)境化工的興起和發(fā)展，為人類保護(hù)、改善環(huán)境提供了化學(xué)方面的依據(jù)[12]。通過教學(xué)時(shí)對(duì)學(xué)生環(huán)保意識(shí)的培養(yǎng)，用全過程控制模式取代傳統(tǒng)的終遄污染控制模式，如能在生產(chǎn)中引入全程控制，對(duì)環(huán)境、人類的持久發(fā)展，必將起到長(zhǎng)治久安的影響。
作者：李陽雪 鄒曉新 秦傳玉 鄒東雷 董招君 單位：吉林大學(xué)地下水資源環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 吉林大學(xué)無機(jī)合成與制備化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，人們?cè)絹碓疥P(guān)注環(huán)境保護(hù)問題，這也是制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中重要影響因素。在新時(shí)期的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中，環(huán)境污染問題已經(jīng)影響到人們的日常工作和生活，其中，化學(xué)工業(yè)中的污染問題尤為突出，應(yīng)該引起各方面的關(guān)注。所以，化工領(lǐng)域中的綠色化工技術(shù)發(fā)展具有十分廣闊的前景，應(yīng)該在各個(gè)層面予以充分重視，以保障化工產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展[1,2]。總體來看，通過利用綠色化工技術(shù)，能夠改善傳統(tǒng)化工產(chǎn)業(yè)中所引發(fā)的環(huán)境污染問題，這點(diǎn)對(duì)于人類社會(huì)的長(zhǎng)期發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。所以，應(yīng)該結(jié)合新時(shí)期的技術(shù)發(fā)展需求，重視化工領(lǐng)域中的綠色化工技術(shù)的研究工作，特別是相對(duì)應(yīng)的理論以及實(shí)踐方面的工作。
1綠色化工技術(shù)概述
在化工領(lǐng)域中的綠色化工技術(shù)具有非常重要的作用，通過實(shí)施綠色化工技術(shù)，能有效保證化工生產(chǎn)對(duì)環(huán)境問題所造成的污染情況，希望能夠進(jìn)一步提升化工技術(shù)創(chuàng)新，通過合理的工藝技術(shù)的進(jìn)步，有效控制化學(xué)原料中廢棄物所帶給環(huán)境的危害。所以，應(yīng)該充分重視有毒的廢棄物的排放問題，充分利用好廢棄物資源回收技術(shù)，保證資源利用效率的進(jìn)一步提升，根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，通過對(duì)污染物的排放嚴(yán)格控制，以充分發(fā)揮綠色化學(xué)工業(yè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
2化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的開拓
2.1化學(xué)催化劑選取
分析化工領(lǐng)域中的具體生產(chǎn)，化學(xué)催化劑則具有廣泛的用處，也是化工領(lǐng)域中不可或缺的，能明顯提升化工產(chǎn)生效率。與此同時(shí)，也不可避免會(huì)造成大量的有毒廢棄物的排放，會(huì)造成周邊環(huán)境的不可替代的危害情況存在。所以，在相應(yīng)的綠色化工技術(shù)研發(fā)過程中，應(yīng)該重點(diǎn)落實(shí)如何進(jìn)行無毒無害化學(xué)催化劑的開發(fā)，并在此基礎(chǔ)上，充分有效控制好各種有毒廢棄物的排放工作[3,4]。另外，還應(yīng)該結(jié)合項(xiàng)目的要求，做好催化劑的選取工作，一般情況下，首選毒性小、危害程度低的催化劑，保證化工工業(yè)的綠色發(fā)展。結(jié)合現(xiàn)階段的化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，針對(duì)無毒害催化劑研發(fā)已經(jīng)取得一定的進(jìn)展，比如，針對(duì)烷基化固相催化劑來說，這種無毒害的催化劑，并沒有造成環(huán)境的實(shí)際污染問題，應(yīng)該在合適的項(xiàng)目中進(jìn)行推廣應(yīng)用。另外主要指出一點(diǎn)，針對(duì)無毒害化學(xué)催化劑的研發(fā)工作，應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求，嚴(yán)格控制好廢棄物排放量，并重視排放的廢棄物循環(huán)問題，進(jìn)一步提升資源的有效利用率。
2.2化學(xué)原料選取
對(duì)于綠色化工技術(shù)中的化學(xué)原料部分，也應(yīng)該引起足夠的重視，并從根本的污染源方面進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證環(huán)境污染問題得到一定程度的解決。當(dāng)前，綠色無污染化工原料的研發(fā)過程中，還存在一定的不足之處，依然會(huì)造成大量的污染物在生產(chǎn)中產(chǎn)生，出現(xiàn)一定的環(huán)境污染問題。所以，應(yīng)該結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際需求，盡量選擇毒性小或者無毒的原材料，盡量不添加化學(xué)藥劑。比如，比較好的材料包括天然農(nóng)作物、天然植物等方面。隨著化工工業(yè)的深入發(fā)展，應(yīng)該從環(huán)保的角度考慮，盡可能放棄有毒害的材料的使用，而大力推廣無污染、無毒害的原材料，從源頭上盡量降低環(huán)境污染的問題，也有利于無毒害材料進(jìn)一步推廣使用。
2.3化學(xué)反應(yīng)選擇性深化
在研發(fā)綠色化工技術(shù)時(shí)，還應(yīng)該重視化學(xué)反應(yīng)選擇性方面的問題，能提升化學(xué)生成物的提取的效率，使其能夠符合相關(guān)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)一步降低化工生產(chǎn)的成本，保證滿足提升資源利用效率的預(yù)期要求。比如，我們經(jīng)常把烴類選擇性氧化物應(yīng)用在石油化工領(lǐng)域中，主要是考慮到化學(xué)反應(yīng)中極易氧化性的特征，這就會(huì)造成生成物存在嚴(yán)重的損害和浸染的可能。所以，應(yīng)該進(jìn)一步深化化學(xué)反應(yīng)選擇性的工作，避免出現(xiàn)損壞生成物的反應(yīng)條件，從而符合化工綠色生產(chǎn)的要求，有效解決環(huán)境污染難題。
3化學(xué)工程工藝中的綠色化工技術(shù)應(yīng)用
3.1清潔生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用
應(yīng)充分發(fā)揮清潔生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，其不僅在廢棄物處理、海水淡化以及冶金方面具有較為廣泛的應(yīng)用，由于不存在毒害反應(yīng)，這樣自然也沒有污染物的產(chǎn)生。比如，具體的海水淡化處理中，利用此技術(shù)進(jìn)行海水淡化，能夠有效提煉出海水中的鹽分或其他，能滿足日常生活的需求，并且在整體的應(yīng)用環(huán)節(jié)中，清潔生產(chǎn)技術(shù)并不會(huì)出現(xiàn)污染環(huán)境的問題，沒有任何的潛在危害情況。
3.2生物技術(shù)的應(yīng)用
針對(duì)生物化工技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)，利用生物技術(shù)的優(yōu)勢(shì)能夠獲得很好的效果。一般來說，膜化學(xué)技術(shù)具有較為廣泛的應(yīng)用范圍，并獲得良好的效果。利用生物技術(shù)，能充分利用好可再生資源，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)橛袃r(jià)值的化學(xué)品。充分利用酶的成分的催化劑作用，能夠保證反應(yīng)速度的加快，控制選擇得當(dāng)則不會(huì)出現(xiàn)污染廢棄物的問題，具有相對(duì)溫和的特性，對(duì)于化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。傳統(tǒng)的化學(xué)生產(chǎn)中，原料大都選擇動(dòng)植物內(nèi)部的有機(jī)原料，在逐步發(fā)展中，才逐漸使用了自然中的煤炭和石油等資源。
3.3環(huán)境友好型產(chǎn)品應(yīng)用
考慮到人們?nèi)粘Ｉ钪械沫h(huán)境問題，應(yīng)充分重視環(huán)境對(duì)于人們生活的影響，所以，在各個(gè)方面對(duì)于環(huán)境有著更為苛刻的要求。對(duì)于環(huán)境友好型產(chǎn)品來說，則是在日益嚴(yán)重的環(huán)境污染背景下，提出有效控制措施。考慮到傳統(tǒng)化石類的煤炭、石油等資源的應(yīng)用，資源消耗中帶給了大氣的嚴(yán)重污染問題，引發(fā)人們身體健康的嚴(yán)重危害性，所以，應(yīng)該積極開展新型環(huán)保產(chǎn)品的研發(fā)，這也是符合人們?nèi)找嬖鰪?qiáng)的環(huán)保意識(shí)的需求。比如，以酒精的生產(chǎn)為例，主要是利用天然甘蔗為主的原料，能夠通過技術(shù)發(fā)展生成新型乙醇汽油，實(shí)現(xiàn)汽油替代，具有一定的應(yīng)用范圍。在越來越多實(shí)踐應(yīng)用中，環(huán)境友好型綠色產(chǎn)品能夠有效降低環(huán)境污染所帶來的難題。
4綠色化工技術(shù)展望
化學(xué)工業(yè)中的綠色化工技術(shù)具有重要意義，對(duì)于我國(guó)社會(huì)的可持續(xù)化發(fā)展功不可沒，同時(shí)，綠色低碳科學(xué)理念也必將是未來化學(xué)工業(yè)發(fā)展的重要方面，這里結(jié)合當(dāng)前的化學(xué)工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，針對(duì)未來綠色化工技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)著重分析以下幾個(gè)方面的內(nèi)容[5]：第一,通過直接轉(zhuǎn)化技術(shù)，使得合成步驟的“原子經(jīng)濟(jì)”性有所提升。從實(shí)際的綠色角度來看，有機(jī)合同需要兩步或者三步才能完成，如果能將其縮短為一步的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)，能充分體現(xiàn)出直接轉(zhuǎn)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。比如，在進(jìn)行生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的過程中，傳統(tǒng)則是利用兩步法的反映方式，在得到鈦硅分子篩后，可以滿足催化氧化丙烯制環(huán)氧丙烷的原子經(jīng)濟(jì)新方法。誠(chéng)然，在化工領(lǐng)域中，滿足原子經(jīng)濟(jì)性的條件還比較困難，有些條件甚至還是不可能實(shí)現(xiàn)的，但是，應(yīng)該不斷優(yōu)化，充分利用化學(xué)反應(yīng)的集成，能利用好排出的廢物，可將其作為另外反應(yīng)的原料，滿足封閉循環(huán)的要求，實(shí)現(xiàn)零排放的需求。第二，保證輸入端能量和過程中能量的管理得到充分的重視，滿足整體循環(huán)過程中的能量消耗最低原則。在節(jié)能減排的指導(dǎo)原則下，不斷開發(fā)新技術(shù)和新工藝，替代傳統(tǒng)的排放量大、能耗高的技術(shù)，充分利用好新型的熱能、氫能以及太陽能資源，盡量減少碳排放。第三，保證輸出端CO2的集中轉(zhuǎn)化技術(shù)進(jìn)一步提升。利用高效的催化材料，滿足高效活化、定向轉(zhuǎn)化CO2等技術(shù)的突破，通過電化學(xué)方法、光催化等手段，盡量實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中的CO2排放量最小的原則。
5結(jié)語
綜上所述，化工生產(chǎn)中的有害物質(zhì)會(huì)造成環(huán)境污染問題，對(duì)社會(huì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展造成嚴(yán)重影響。所以，應(yīng)該重視綠色化工技術(shù)的研發(fā)，充分利用綠色化工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境污染問題得到有效控制，進(jìn)一步綜合性利用資源，有利于實(shí)現(xiàn)化工行業(yè)的進(jìn)一步健康、和諧發(fā)展。
作者：鄭小偉 單位：合肥銅冠國(guó)軒銅材有限公司
摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，環(huán)境污染的問題也隨之呈現(xiàn)。近年來化學(xué)工業(yè)污染在環(huán)境污染中占的比重更大。因此為了實(shí)現(xiàn)以人為本的科學(xué)發(fā)展觀，走一條可持續(xù)發(fā)展的道路，促進(jìn)化學(xué)工程工藝中的綠色化工技術(shù)的發(fā)展顯得非常迫切。本文就化學(xué)工程工藝中的綠色化工技術(shù)的開發(fā)以及技術(shù)要點(diǎn)作簡(jiǎn)要介紹，以期為我國(guó)的環(huán)境污染問題解決提供一些可參考的意見。
關(guān)鍵詞：化學(xué)工程；綠色化工技術(shù)；工藝
經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的環(huán)境問題受到全世界人民的關(guān)注，各國(guó)的專家們都在尋找一條既可以發(fā)展經(jīng)濟(jì)又不會(huì)對(duì)環(huán)境造成重大污染的道路。化學(xué)工程工藝中的綠色化工技術(shù)就是在這樣的形勢(shì)下產(chǎn)生發(fā)展而來的，綠色化工技術(shù)的重點(diǎn)在于綠色二字，其能夠充分溶解資源消耗時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境污染問題，對(duì)人類的可持續(xù)發(fā)展有極大的幫助。因此對(duì)于這樣的綠色化工技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用是非常有意義的。
1關(guān)于綠色化工技術(shù)
綠色化工技術(shù)的作用是減少化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的過程中無形的或有形的給環(huán)境造成的污染，通過技術(shù)的創(chuàng)新和改造完善化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)和運(yùn)作方法。如此一來，化學(xué)技術(shù)中使用的化學(xué)原料以及化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物對(duì)環(huán)境的污染就會(huì)有所減少。而且在這一方法的應(yīng)用下，化學(xué)工業(yè)在生產(chǎn)過程向空氣中排放的廢氣、向河流中排放的廢水中的有毒物質(zhì)就會(huì)減少許多。另外綠色化工技術(shù)在一定程度上將資源的回收利用程度提高了，減少了資源的浪費(fèi)，從而對(duì)環(huán)境問題的解決有極大的益處。
2化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的開發(fā)要點(diǎn)
2.1選用合適的化學(xué)原料化學(xué)原料的性質(zhì)決定了整個(gè)化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作。化學(xué)原料是化學(xué)工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，而且是污染的來源，因此重視化學(xué)原料的選取是重中之重。從源頭上控制污染，是快速有效解決環(huán)境污染問題的方法。值得注意的是，研發(fā)的新型的化工原料盡管是綠色無污染的，但是不可能讓化學(xué)工業(yè)在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生絲毫環(huán)境污染的問題。從這一點(diǎn)無法避免的問題出發(fā)，現(xiàn)在的技術(shù)飛速發(fā)展，化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)著手研發(fā)更加清潔的原料，盡量選取那些沒有任何毒性或者是毒性較少的化學(xué)原料進(jìn)行化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)，逐漸降低化學(xué)藥劑的使用頻率，采用一些天然的植物或者是農(nóng)作物作為無毒害性材料，是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。2.2選用綠色化學(xué)催化劑化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)過程中經(jīng)常會(huì)用到化學(xué)催化劑加速化學(xué)反應(yīng)完成整個(gè)化學(xué)生產(chǎn)，提高化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的效率。盡管可以帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益，為社會(huì)積累財(cái)富，但是很明顯這種財(cái)富不會(huì)長(zhǎng)久，因?yàn)榛瘜W(xué)催化劑給環(huán)境造成的污染非常大。因此研發(fā)出毒性低的化學(xué)催化劑降低有毒物質(zhì)的排放以及排放量，是當(dāng)前化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的目標(biāo)。縱觀現(xiàn)在的綠色化工技術(shù)行業(yè)，其關(guān)注點(diǎn)都在研發(fā)無毒化學(xué)催化劑上，爭(zhēng)取研發(fā)出的催化劑既可以加快化學(xué)反應(yīng)又可以減少對(duì)環(huán)境的污染，努力朝著綠色化學(xué)催化劑的方向努力。依照現(xiàn)在的研發(fā)進(jìn)度來看，烷基化固相催化劑這一種催化劑的研究成果較為可觀，實(shí)驗(yàn)表明烷基化固相催化劑是沒有毒性的，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成污染，可以推廣到化學(xué)生產(chǎn)工業(yè)中，有不錯(cuò)的使用價(jià)值。但值得一提的是，烷基化固相催化劑這一類催化劑在研發(fā)過程中，研發(fā)人員要針對(duì)廢棄物的排放標(biāo)準(zhǔn)問題準(zhǔn)備參考數(shù)據(jù)，盡量達(dá)到生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物也可以循環(huán)利用的效果，進(jìn)而促進(jìn)資源的利用率。2.3選擇性強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的選擇性也是綠色化工技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)，若是研發(fā)人員可以完善這一內(nèi)容，化學(xué)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生物的提取會(huì)更加高效，也會(huì)更加便捷。也就是說強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)的選擇性不僅可以讓化學(xué)工業(yè)的環(huán)境污染降低，還可以降低化學(xué)工業(yè)所需成本，如此一來還節(jié)約了資源。例如在石油開發(fā)這一類化學(xué)工業(yè)中經(jīng)常會(huì)選擇烴類選擇性氧化物，這一種氧化物會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，因?yàn)檫@種氧化物可以讓化學(xué)反應(yīng)非常容易就出現(xiàn)明顯的氧化反應(yīng)。由此可以知道，為了達(dá)到化學(xué)工業(yè)綠色生產(chǎn)的目的，減少環(huán)境污染，一定要選擇性強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)。
3化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)
3.1應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù)清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用范圍有冶金、淡化海水、處理垃圾還有發(fā)電等，一般情況下都不會(huì)產(chǎn)生毒害性。正因?yàn)檫@種獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)代的化學(xué)工業(yè)中備受推崇。例如在海水淡化時(shí)，清潔生產(chǎn)技術(shù)可以將海水中鹽分分離，甚至可以分離海水中的其他物質(zhì)，使海水成為人們的生活用水。3.2應(yīng)用生物技術(shù)生物化工中常常應(yīng)用生物技術(shù)，在實(shí)際生活中應(yīng)用的比較廣泛的是生物技術(shù)中膜化學(xué)技術(shù)。生物技術(shù)一般是通過將可再生的資源有效地轉(zhuǎn)化成可以為生產(chǎn)生活利用的化學(xué)品。例如常見的酶成分，這樣一種催化劑在化學(xué)反應(yīng)中有非常好的效果，而且最好的一點(diǎn)是不會(huì)給環(huán)境帶來無法消融的廢棄物。3.3應(yīng)用環(huán)境友好型產(chǎn)品環(huán)境友好型產(chǎn)品強(qiáng)調(diào)的是不影響環(huán)境和人類的生產(chǎn)生活，杜絕污染強(qiáng)度大的產(chǎn)品的使用。比如增加使用那些綠色汽油、燃料、能源，降低化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)給環(huán)境和人類帶來的危害，逐漸提高資源合理利用，增加效率。
4結(jié)束語
經(jīng)過對(duì)化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的分析可以發(fā)現(xiàn)，這種技術(shù)可以減少對(duì)環(huán)境的污染破壞，提高資源再利用效率，以及提升資源溶解的程度，能推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。
作者：楊璐 單位：沈陽師范大學(xué)
前言
近年來我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)，嚴(yán)重的環(huán)境問題已經(jīng)受到社會(huì)各界的重點(diǎn)關(guān)注。環(huán)境污染問題已經(jīng)影響到人們的日產(chǎn)生活，其中化學(xué)行業(yè)帶來的污染非常普遍，因此，需要發(fā)展化學(xué)工業(yè)中的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，強(qiáng)化綠色化工技術(shù)的運(yùn)用。綠色化工技術(shù)的運(yùn)用能夠從根本上抵制化學(xué)行業(yè)能源消耗帶來的污染問題，因此，對(duì)其探討是非常必要的。
1綠色化工技術(shù)
綠色化工技術(shù)指的是在化學(xué)工業(yè)發(fā)展中運(yùn)用化學(xué)工藝或者原理對(duì)化學(xué)方法進(jìn)行改造，以此來減少化學(xué)技術(shù)中化學(xué)原料、化學(xué)廢棄物或者有害化工產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的危害和污染，盡量將化學(xué)過程中的廢棄物進(jìn)行二次利用，提升廢棄物利用率的同時(shí)也減少排放量，促進(jìn)化學(xué)工業(yè)的綠色和生態(tài)發(fā)展[1]。
2綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的開發(fā)
2.1化學(xué)原料的選用
綠色化工技術(shù)的開發(fā)過程中，化學(xué)原料的選用就非常重要，這能夠從根本上解決污染問題。綠色、無害的化工原料在生產(chǎn)、排放的過程中也能產(chǎn)生較少的污染物。當(dāng)前高科技發(fā)展下，已經(jīng)生產(chǎn)處很多無毒無害或者較少毒害的原料、催化劑、各種溶劑供化學(xué)工業(yè)的發(fā)展使用，在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中盡量選擇這樣的化學(xué)原料，比如是很多天然的植物，包括各種農(nóng)作物或者野外農(nóng)作物，還有很多生物，都是無害化學(xué)原料的最佳選擇。在化學(xué)工業(yè)發(fā)展中，盡量使用這些物品代替，而且這些物品的成本通常比較低，來源廣泛。
2.2化學(xué)催化劑的選用
化學(xué)工業(yè)發(fā)展中常常使用各種催化劑加速化學(xué)反應(yīng)的速度，但是很多化學(xué)催化劑容易加重化學(xué)反應(yīng)廢棄物的排放量。現(xiàn)在綠色化工技術(shù)開發(fā)過程中重點(diǎn)關(guān)注的就是對(duì)無害化學(xué)催化劑的開發(fā)。同時(shí)，在化學(xué)催化劑的選用上，盡量用毒害較小的催化劑代替毒害大的催化劑，促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)過程的綠色發(fā)展[2]。很多化學(xué)行業(yè)的研究人員正在大力開發(fā)烷基化固相催化劑，其沒有毒害，期望這種催化劑能夠早日被廣泛運(yùn)用。在無毒害化學(xué)催化劑開發(fā)過程中，注重其廢棄物的排放量和循環(huán)使用率，最好能夠提升其循環(huán)使用的過程。
2.3強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)的選擇性
在化學(xué)反應(yīng)過程中，盡量提升化學(xué)反應(yīng)的選擇性，讓化學(xué)生成物的提取和凈化更加便捷，也能夠有效地控制化學(xué)生產(chǎn)成本，減少能源消耗和廢棄物的排放。比如在石油化學(xué)工業(yè)中經(jīng)常進(jìn)行的烴類選擇性氧化，其反應(yīng)的生成物極易發(fā)生氧化現(xiàn)象破壞生成物，因此，在化學(xué)反應(yīng)中，會(huì)盡量避免使用這種反應(yīng)。強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)的選擇性，能夠提升化學(xué)生產(chǎn)過程的健康發(fā)展水平。
3綠色化工技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的運(yùn)用
3.1清潔生產(chǎn)技術(shù)的運(yùn)用
清潔生產(chǎn)技術(shù)在包括冶金、印刷、垃圾處理、海水淡化、煤氣化技術(shù)、發(fā)電技術(shù)等行業(yè)中已經(jīng)被廣泛運(yùn)用，在其過程中沒有毒害，而且沒有污染物。多種行業(yè)中運(yùn)用清潔生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)有效地控制了廢棄物和有毒物品的發(fā)生。比如在海水淡化過程中，運(yùn)用清潔的化學(xué)方法對(duì)海水進(jìn)行處理，其原料是海水，這是一種比較豐富的天然資源，產(chǎn)生的主要成分是淡水，整個(gè)過程中的生產(chǎn)技術(shù)對(duì)環(huán)境的污染非常小。
3.2生物技術(shù)的運(yùn)用
生物技術(shù)在化學(xué)仿生學(xué)與生物化工中的運(yùn)用集中在細(xì)胞、微生物、酶的范圍內(nèi)，其中酶、膜化學(xué)技術(shù)運(yùn)用地非常廣泛。生物技術(shù)可以講很多可再生的資源在生產(chǎn)過程中轉(zhuǎn)化成有用的化學(xué)品，比如自然界中存在的酶是非常普遍的一種催化劑，其在生產(chǎn)過程中沒有污染物的生成和排放，而且反應(yīng)的條件比較溫和，受到化學(xué)行業(yè)的廣泛利用。
3.3環(huán)境友好型產(chǎn)品生產(chǎn)過程的運(yùn)用
當(dāng)今社會(huì)環(huán)境污染問題非常嚴(yán)重，各行各業(yè)對(duì)環(huán)境友好型產(chǎn)品的生產(chǎn)與利用非常急切。從人們的實(shí)際生活來講，運(yùn)用綠色化工技術(shù)的目的就是能夠生產(chǎn)處大量的環(huán)境友好型產(chǎn)品，這能夠給人們的實(shí)際生活帶來優(yōu)勢(shì)。環(huán)境污染問題嚴(yán)重影響到人們的生活質(zhì)量，環(huán)境友好型產(chǎn)品的開發(fā)和利用能夠避免產(chǎn)生環(huán)境污染問題。比如在生活中傳統(tǒng)的汽油燃燒給大氣帶來污染，也影響人類的健康；各種產(chǎn)品中氟利昂破壞了大氣中臭氧層，給人們的生活埋下安全隱患；很多塑料產(chǎn)品在人們生活中廣泛利用，帶來很多便捷之處，但是使用后形成垃圾不容易被分解。這些嚴(yán)重的污染問題急需被解決，這些帶來污染的產(chǎn)品急需被取代。所以，隨著技術(shù)的發(fā)展，可分解的塑料制品、清潔型汽油、新型燃料逐漸地被開發(fā)使用，人們的環(huán)保意識(shí)也在增強(qiáng)，現(xiàn)在已經(jīng)有很多的研究用在環(huán)境友好型產(chǎn)品的開發(fā)上，比如在酒精的生產(chǎn)上，其原料已經(jīng)變成了天然的甘蔗；利用較易提取的乙醇汽油取代原來的汽油，在汽車行業(yè)中被廣泛運(yùn)用。環(huán)境友好型產(chǎn)品受到大眾喜愛的同時(shí)，應(yīng)該提升開發(fā)技術(shù)，加大對(duì)其的開發(fā)利用，這是與人們的實(shí)際生活緊密聯(lián)系的問題，需要社會(huì)各界齊心協(xié)力的支持[3]。
結(jié)論
化學(xué)工業(yè)為各行各業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展提供了寶貴的物質(zhì)資料、能源要素，但是也為環(huán)境和人們的生活帶來了嚴(yán)重的污染問題，因此，在其發(fā)展過程中，應(yīng)該采用積極的措施有效地避免污染問題。化學(xué)工程工藝中綠色化工技術(shù)的運(yùn)用和開發(fā)能夠從根源上避免污染問題的發(fā)生，在今后的化學(xué)工業(yè)發(fā)展中應(yīng)該大力地提倡和推廣。
作者：其其格 單位：包九中高三
1應(yīng)用綠色技術(shù)的必要性
1.1環(huán)境污染問題研究
石油化工生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，不經(jīng)處理直接排放容易引發(fā)生態(tài)失衡，環(huán)境污染也因此造成，社會(huì)發(fā)展速度加快后對(duì)化工產(chǎn)品需求量也逐漸增大，化工生產(chǎn)向空氣中排放的污染氣體是大氣污染的主要因素，酸雨問題也頻繁發(fā)生。全球范圍內(nèi)共同關(guān)注的環(huán)境問題包括臭氧層漏洞、水域污染等問題。酸雨一旦發(fā)生，造成的破壞是不可彌補(bǔ)的，植物受到腐蝕后會(huì)枯萎死亡，水體受污染動(dòng)物飲用后也會(huì)受到影響。酸雨腐蝕性極強(qiáng)，發(fā)生區(qū)域要及時(shí)對(duì)建筑物表面清洗處理，將酸性綜合，都則這種腐蝕性會(huì)破壞建筑物表面修筑材料，承載能力逐漸降低，或者出現(xiàn)材料損壞掉落的情況。臭氧層是一道天然保護(hù)屏障，出現(xiàn)空洞后紫外線會(huì)直接照射到地球表面，對(duì)動(dòng)植物以及人類帶來危害，高強(qiáng)度紫外線直接照射在人體皮膚表面容易引發(fā)皮膚癌，目前極地已經(jīng)發(fā)現(xiàn)臭氧層漏洞，經(jīng)過環(huán)保工作者的努力漏洞面積正在逐漸的減小。但仍需要各界人士的高度重視，避免污染問題進(jìn)一步惡化。溫室效應(yīng)也是目前主要的環(huán)境污染問題，地表溫度逐漸升高，造成兩極冰川融化，陸地面積會(huì)因此減小。明確現(xiàn)存環(huán)境問題后應(yīng)在化工生產(chǎn)技術(shù)上做出創(chuàng)新，引進(jìn)綠色環(huán)保技術(shù)。
1.2綠色技術(shù)勢(shì)在必行
石油化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生污染物質(zhì)，直接排放能夠引發(fā)環(huán)境污染，但廢氣物中含有大量生產(chǎn)所需的原料，直接排放還會(huì)造成原料浪費(fèi)，生產(chǎn)成本增大。由此可見，應(yīng)用綠色生產(chǎn)技術(shù)是勢(shì)在必行的，化工企業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展必然要在工藝上做出進(jìn)步，對(duì)排放物質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，并制定有效的分離處理方案。傳統(tǒng)廢棄物處理技術(shù)只是統(tǒng)一的分離，將有機(jī)復(fù)合物提取出來，但再次利用的效率并不高，分離效果也不明顯。綠色技術(shù)是在生產(chǎn)環(huán)節(jié)與排放處理環(huán)節(jié)共同進(jìn)行的，從根源治理污染，效果顯著，對(duì)生產(chǎn)工藝做出創(chuàng)新還能避免出現(xiàn)原料浪費(fèi)現(xiàn)象。選擇生產(chǎn)原料時(shí)也會(huì)使用新型材料，以此來代替?zhèn)鹘y(tǒng)污染嚴(yán)重的化工材料，實(shí)現(xiàn)環(huán)保目標(biāo)。
2綠色技術(shù)在石油化工中的應(yīng)用
2.1綠色化原料
2.1.1無毒原料。綠色生產(chǎn)技術(shù)中所選用原料要做到清潔無毒，隨著生產(chǎn)工藝不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中使用的有毒物質(zhì)已經(jīng)被新型材料所代替，一氧化碳經(jīng)過研究調(diào)制被應(yīng)用在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，塑料制品是石油化工生產(chǎn)中最常使用到的原料。傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中使用聚乙烯材料制作一次性飯盒，埋入土壤后不能降解，造成垃圾污染，新型生產(chǎn)技術(shù)使用玉米淀粉代替這種材料，埋入土壤經(jīng)過三個(gè)月的時(shí)間可以降解，并且不會(huì)產(chǎn)生毒害物質(zhì)。這正是無毒原料的典型應(yīng)用案例。碳物質(zhì)是各類工業(yè)生產(chǎn)中必備的成分，具有吸附性質(zhì)，將這種原料與其他制膜材料相結(jié)合，在功能上會(huì)有明顯進(jìn)步。除固體廢棄物之外，光、氣體污染也要得到重視，結(jié)合環(huán)境容納量對(duì)排放量做出計(jì)算。
2.1.2可再生原料。綠色技術(shù)提倡使用可再生能源，石油是寶貴的生產(chǎn)資源，再生時(shí)間漫長(zhǎng)。因此在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中將其規(guī)劃為不可再生能源。將煤炭與石油作為主要化工生產(chǎn)原料，會(huì)增大生產(chǎn)成本，綠色技術(shù)得到落實(shí)后越來越多的生產(chǎn)企業(yè)使用水解葡萄糖代替原有材料。這種可再生材料具有良好的催化能力，能夠滿足化工生產(chǎn)中的元素反應(yīng)需求。其他類型的可再生能源制作工藝也在逐漸完善，現(xiàn)已投入生產(chǎn)使用中。
2.2綠色化化學(xué)反應(yīng)
化工生產(chǎn)與化學(xué)反應(yīng)是分不開的，反應(yīng)過程中釋放出的氣體很容易引發(fā)環(huán)境污染。綠色技術(shù)應(yīng)用后針對(duì)化學(xué)反應(yīng)生成物質(zhì)做出研究。優(yōu)化反應(yīng)環(huán)節(jié)，以此來減少污染氣體排放量。元素在反應(yīng)不充分的情況下容易生成污染物質(zhì)，因此添加高效的催化劑可以避免此類現(xiàn)象發(fā)生。2013年，我國(guó)二氧化氯的排放量達(dá)到全球第一位，已經(jīng)超過了2,000噸大關(guān)。我國(guó)所排放的二氧化氯大都是石油化工生產(chǎn)中由于化學(xué)反應(yīng)無法完全導(dǎo)致的。目前，有機(jī)原料生產(chǎn)中，乙烯、丙烯的聚合、乙烯直接氧化制環(huán)氧乙烷等反應(yīng)都是利用原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)開發(fā)的。這些化學(xué)反應(yīng)與傳統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)相比來說，使用了更加高效的催化劑，制造工藝先進(jìn)，副產(chǎn)物少，環(huán)境污染小。
2.3綠色化催化劑、溶劑
2.3.1催化劑綠色化。在石油化工生產(chǎn)過中，三氟化硼、硫酸、三氯化氫等物質(zhì)被普遍作為催化劑來使用。這些催化劑均含有劇毒，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，威脅到人們的身體健康。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的研發(fā)，國(guó)外很多公司在利用乙烯、丙烯、苯烷基化生產(chǎn)乙苯、異丙苯的時(shí)候，已經(jīng)率先使用Y型分子篩、ZSM-5分子篩等固體酸催化劑來代替有毒的三氫化鋁、氫氟酸等催化劑，讓生產(chǎn)乙苯、異丙苯等物質(zhì)的過程做到了零廢物排放。
2.3.2溶劑綠色化。當(dāng)前溶劑綠色化最為活躍的研究領(lǐng)域即為超臨界流體的開發(fā)與使用，尤其是超臨界二氧化碳的應(yīng)用。超臨界二氧化碳即為溫度與壓力都在其臨界點(diǎn)之上的二氧化碳流體。這種流體的物理性質(zhì)十分珍貴，其具有液態(tài)溶劑的溶解度與黏度較低的特性，與氣體特性相似。但是由于高度的可壓縮性，其密度、溶解度、黏度等指標(biāo)都可以通過壓力來進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且無毒、無污染、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，具有其他有機(jī)溶劑不可替代的優(yōu)勢(shì)。因此，超臨界二氧化碳已經(jīng)被作為多種有機(jī)反應(yīng)的溶劑被應(yīng)用。
2.4綠色化產(chǎn)品
化工產(chǎn)品已經(jīng)在人們的生活與工作中普及，化工產(chǎn)品的使用與人們的身體健康有著直接的聯(lián)系。例如，現(xiàn)代化學(xué)建筑材料與裝修材料中所含的高濃度甲醛等有害物質(zhì)被釋放到室內(nèi)，往往導(dǎo)致人體中毒，甚至身亡。又例如，濃度過高的農(nóng)藥是導(dǎo)致食物中毒的重要原因之一。含磷洗衣粉中的磷是導(dǎo)致環(huán)境污染的重要物質(zhì)。目前，國(guó)外已經(jīng)成功開發(fā)可以用來保護(hù)大氣臭氧層的氟氯烴的替代用品，以及可以防止白色污染的生物降解塑料等。國(guó)際上還在持續(xù)開發(fā)研制對(duì)環(huán)境更加友好的化工產(chǎn)品，例如THPS殺菌劑等。為了減少汽車尾氣中的一氧化碳以及烴類產(chǎn)生的臭氧與光化學(xué)煙霧對(duì)大氣的污染，新配方汽油問世，新配方汽油中對(duì)汽油的蒸汽壓和苯、芳烴等物質(zhì)的含量有嚴(yán)格的限制，而且汽油中還需要加入含氧化物。
3結(jié)論
在傳統(tǒng)的石油化工行業(yè)發(fā)展過程中對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了不可挽回的破壞，嚴(yán)重影響了人民群眾的日常生活與工作。為了給人類營(yíng)造健康、平衡的生態(tài)環(huán)境，我們必須高度重視生態(tài)環(huán)境，一改傳統(tǒng)石油化工行業(yè)破壞生態(tài)環(huán)境的作風(fēng)，減少石油化工行業(yè)產(chǎn)生的環(huán)境污染。而綠色技術(shù)在石油化工行業(yè)的應(yīng)用就是改善生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。在未來石油化工行業(yè)發(fā)展的過程中，綠色技術(shù)必將發(fā)揮其應(yīng)有的作用，實(shí)現(xiàn)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的平衡發(fā)展。
作者：趙加龍 單位：哈爾濱石油學(xué)院化學(xué)工程系
1綠色化工技術(shù)的概念
綠色化工通常指的是利用現(xiàn)代化工技術(shù)或方法，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)減少甚至消除危害到人類健康、污染生態(tài)環(huán)境以及威脅社區(qū)安全的物質(zhì)，而這種技術(shù)又被稱作綠色化工技術(shù)。綠色化工技術(shù)主要是以綠色化學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)從源頭上盡可能地阻止污染環(huán)境的生產(chǎn)過程，故而，綠色化工技術(shù)現(xiàn)已成為發(fā)展環(huán)境友好型工藝、化工反應(yīng)及產(chǎn)品的重要技術(shù)支撐。伴隨著我國(guó)可持續(xù)發(fā)展理念的不斷深入，當(dāng)前，大力發(fā)展綠色化工技術(shù)已經(jīng)成為我國(guó)化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中的必然選擇，隨著綠色化工技術(shù)的不斷發(fā)展，原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)逐漸成為了綠色化工技術(shù)應(yīng)用效果最為理想的重要方向。原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)主要是指在將原料中的所有原子全部轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)不產(chǎn)生任何污染物及副產(chǎn)品的目的，真正意義上實(shí)現(xiàn)了化工企業(yè)生產(chǎn)的零污染排放，此外，在這一過程中也不需要使用傳統(tǒng)化工技術(shù)中所使用的各種原料、催化劑或有毒溶劑等，最終也加快了環(huán)境友好型產(chǎn)品的出現(xiàn)。
2綠色化工技術(shù)的最新發(fā)展及應(yīng)用情況研究
（1）原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)技術(shù)。伴隨著綠色環(huán)保理念的逐漸宣傳和深入，當(dāng)前傳統(tǒng)的化工企業(yè)正面臨著節(jié)能與減排的嚴(yán)峻考驗(yàn)。在經(jīng)過了對(duì)化學(xué)同資源與環(huán)境間關(guān)系的反復(fù)分析和研究之后，催生出了原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)。早在1991年，美國(guó)的托羅斯特教授就提出了原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)的概念，但是其真正得到人們的廣泛關(guān)注的研究是最近幾年才開始的。經(jīng)過幾年的快速發(fā)展，其現(xiàn)已成為目前全球國(guó)際化學(xué)科研的前沿領(lǐng)域之一，并為21世紀(jì)化工技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。發(fā)展原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)的根本目的就是要將過去“先污染，后治理”的化工技術(shù)生產(chǎn)路線轉(zhuǎn)變成“從源頭上消除污染”。當(dāng)前，在美國(guó)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)得到了廣泛的研究與應(yīng)用，并將其作為美國(guó)化工領(lǐng)域新世紀(jì)化工綠色發(fā)展的主要方向之一。在我國(guó)，相關(guān)的科研單位或研究所，如中科院、自然科學(xué)基金委員會(huì)等也對(duì)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)進(jìn)行了研究，并將其納入了我國(guó)國(guó)家重大科研計(jì)劃中；我國(guó)相關(guān)的院校等也相繼組建了綠色化工技術(shù)的研究機(jī)構(gòu)，這對(duì)加快推動(dòng)我國(guó)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)等綠色化工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
（2）綠色化學(xué)技術(shù)。綠色化學(xué)技術(shù)也可以被稱作可持續(xù)發(fā)展化學(xué)技術(shù)。當(dāng)前，這種技術(shù)已經(jīng)在全球化工領(lǐng)域的研發(fā)工作中占據(jù)了重要的位置，此外，世界各化工企業(yè)也紛紛在綠色化學(xué)技術(shù)中獲得了巨大的潛在商機(jī)以及市場(chǎng)效益。要加快推動(dòng)綠色化學(xué)技術(shù)的發(fā)展，除了要獲得企業(yè)及科研單位、機(jī)構(gòu)等的關(guān)注外，還要加快制定嚴(yán)格的環(huán)境法律法規(guī)，旨在防止?jié)撛谟泻ξ廴疚锘蛭镔|(zhì)的生產(chǎn)及使用。如，當(dāng)前歐盟就出臺(tái)了REACH法規(guī)，其主要是對(duì)化學(xué)品的注冊(cè)、評(píng)估、授權(quán)以及限制進(jìn)行明確的規(guī)定，以確保在有害物質(zhì)或污染物的零排放。目前，全世界范圍內(nèi)對(duì)節(jié)能以及可再生資源產(chǎn)品的需求越來越大，而各大化工企業(yè)也都相繼將綠色化學(xué)技術(shù)作為產(chǎn)品研發(fā)的重要方向，并不斷對(duì)綠色化學(xué)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，進(jìn)而不斷加強(qiáng)綠色、可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)品的研發(fā)。
（3）分子設(shè)計(jì)技術(shù)。要想從源頭上將化工污染物進(jìn)行控制，就必須在生產(chǎn)過程中選擇科學(xué)的化學(xué)反應(yīng)途徑。在這之中，不僅需要考慮到對(duì)原材料的利用效率，而且還要考慮到理論上的生產(chǎn)效率。就原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)來看，其能夠?qū)崿F(xiàn)原子轉(zhuǎn)化率的100%，且能夠確保廢物、副產(chǎn)物或污染物等不會(huì)出現(xiàn)，真正意義上實(shí)現(xiàn)了零排放的目標(biāo)。因此，這種反應(yīng)對(duì)保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源是有很大幫助的。當(dāng)前，國(guó)外不少發(fā)達(dá)國(guó)家早已實(shí)現(xiàn)了化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程的零排放標(biāo)準(zhǔn)，而這也逐漸成為評(píng)價(jià)化工生產(chǎn)過程對(duì)環(huán)境帶來潛在影響的重要標(biāo)準(zhǔn)。因此，利用當(dāng)前比較流行的分子設(shè)計(jì)技術(shù)來進(jìn)行綠色化工生產(chǎn)過程的輔助設(shè)計(jì)，能夠?qū)どa(chǎn)中不同生產(chǎn)流程中所產(chǎn)生的污染物質(zhì)進(jìn)行有效鑒別，進(jìn)而確定最佳的生產(chǎn)路線，制定出一條經(jīng)濟(jì)、污染少、綠色、合理的化工生產(chǎn)流程，為化工生產(chǎn)工藝的進(jìn)一步完善打好基礎(chǔ)。
（4）未來發(fā)展。未來，要注重環(huán)境從治標(biāo)到治本上的發(fā)展。在化學(xué)反應(yīng)中減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生。并運(yùn)用綜合手段，做到讓廢棄物經(jīng)過一系列的反應(yīng)，產(chǎn)出有用的材料與產(chǎn)品。綠色化學(xué)工程已成為未來化學(xué)方向研究的重要目的之一。人們對(duì)環(huán)境的破壞造就了對(duì)綠色化工的研究，而提高資源的利用率，從根本上說，也就是綠色化學(xué)能夠預(yù)防環(huán)境污染，并實(shí)現(xiàn)對(duì)其原子的轉(zhuǎn)化，使廢物及污染物能夠得到有效處理。在未來化學(xué)工業(yè)中，環(huán)境友好型化工將成為其主要的發(fā)展方向；以無毒無害的化學(xué)原料為最基本的化學(xué)反應(yīng)，也成為了未來綠色化工生產(chǎn)過程中采用的化學(xué)反應(yīng)方式之一。如在過去，大多數(shù)的化工企業(yè)都使用煤、石油等作為生產(chǎn)原料，但未來可用有機(jī)化學(xué)產(chǎn)品代替。而在未來，能源的使用也主要是以開發(fā)新型能源，合理使用未開?能源為主，并要加大對(duì)可回收產(chǎn)品的循環(huán)利用，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的轉(zhuǎn)型，以保護(hù)化工資源；此外，還要利用環(huán)境友好型產(chǎn)品，如在汽油中加入甲基叔丁基醚，甲基叔戊基醚等含氧化合物，進(jìn)而促進(jìn)汽油的燃燒效率，實(shí)現(xiàn)尾氣中二氧化碳等廢氣排放量的減少。伴隨著綠色化學(xué)技術(shù)科研力度的不斷加大，其發(fā)展與應(yīng)用的廣度與深度也得到了進(jìn)一步的延伸與擴(kuò)展。化學(xué)工業(yè)在生產(chǎn)中占著重要作用，在處理化學(xué)工業(yè)污染排放上，要站在可持續(xù)發(fā)展的角度上，并緊跟綠色化工技術(shù)的最新發(fā)展趨勢(shì)，爭(zhēng)取加快推動(dòng)我國(guó)綠色化工行業(yè)的發(fā)展。
作者：陳瓊 單位：開封大學(xué)
1綠色化工機(jī)械的集成化
需將先進(jìn)技術(shù)、相關(guān)的管理綜合到一體，信息、制造和管理技術(shù)進(jìn)行融合，這一系列的集成能夠?qū)⑸a(chǎn)緊密聯(lián)系到一起。綠色化工機(jī)械的網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，綠色化工機(jī)械必然無法離開網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字技術(shù)、通信技術(shù)之間的互相融合，推動(dòng)了制造業(yè)整體化的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了資源的互補(bǔ)和共享。綠色化工機(jī)械的智能化。綠色化工機(jī)械的制造、生產(chǎn)中會(huì)有大量的信息產(chǎn)生，都需要進(jìn)行合理的、科學(xué)的處理和解決。
2綠色化工機(jī)械與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的有效對(duì)策
2.1綠色設(shè)計(jì)理念
綠色化工機(jī)械，須以“綠色設(shè)計(jì)”為引導(dǎo)方向，實(shí)現(xiàn)化工機(jī)械與環(huán)保兩者之間的融合，學(xué)習(xí)各個(gè)行業(yè)的設(shè)計(jì)理念，投入當(dāng)前的高科技運(yùn)用，落實(shí)綠色化工機(jī)械中的技術(shù)、以及環(huán)保部分，同時(shí)還會(huì)涉及到經(jīng)濟(jì)部分，實(shí)現(xiàn)三者之間的融合，進(jìn)而形成新型設(shè)計(jì)模式。與此同時(shí)，還應(yīng)注重把控以下幾點(diǎn)原則：首先，先進(jìn)性技術(shù)應(yīng)用；其次，化工機(jī)械、環(huán)境之間的協(xié)調(diào)性：最后，最高綜合性效益。綠色化工機(jī)械設(shè)計(jì)根本目標(biāo)——“達(dá)到同等、或更高生產(chǎn)效力前提之下，降低能源消耗，促進(jìn)資源利用率，注重廢棄物的循環(huán)使用和回收，提高廢棄物的再利用，堅(jiān)持環(huán)境保護(hù)，并以此為標(biāo)準(zhǔn)”。
2.2環(huán)保材料
環(huán)保意識(shí)在全社會(huì)范圍內(nèi)的不斷增強(qiáng)，人們?cè)絹碓蕉辔覀兯娴沫h(huán)境問題，生活中、工作中和生產(chǎn)中，環(huán)保材料的使用越來越廣泛地被人們關(guān)注，并嘗試探求新的先進(jìn)的技術(shù)手段去創(chuàng)造，不斷發(fā)掘新的信息。而目前，新型材料的被發(fā)掘、被使用，給綠色化工機(jī)械的運(yùn)用帶來了非常深遠(yuǎn)的影響。目前我們常見的一些環(huán)保材料有“易降解”、“生物降解”、“天然”及“易回收”的材料，除上述幾種之外，一些沒有辦法回收，但是其廢棄不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何污染的材料，也是非常熱門的。化工機(jī)械的實(shí)際使用中，立足于達(dá)到同等生產(chǎn)效力，應(yīng)盡量選取環(huán)保材料，以此來代替當(dāng)前我們選用的污染性大的材料，減少浪費(fèi)和污染。
2.3回收環(huán)節(jié)
綠色化工機(jī)械，其設(shè)計(jì)理念須堅(jiān)持以“綠色”為基礎(chǔ)，深入考察相關(guān)的環(huán)境影響因素，在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中，充分融入“節(jié)約”的意識(shí)，堅(jiān)持保護(hù)環(huán)境和能源。尤其是對(duì)機(jī)械回收部分，要進(jìn)行相關(guān)的研究，盡量實(shí)現(xiàn)高回收的合理設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)的目標(biāo)，創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)境價(jià)值。“手工分解”在目前的化工機(jī)械中，依然處于非常重要的地位，成為化工機(jī)械的主體，雖然說表面上看去，其回收率依然客觀，但是環(huán)境保護(hù)的效果卻差強(qiáng)人意。DFR——化工機(jī)械回收設(shè)計(jì)，指的是在化工機(jī)械的設(shè)計(jì)中，將材料回收、機(jī)械回收考慮到化工機(jī)械整體范圍內(nèi)，選取回收價(jià)值相對(duì)較高、處理簡(jiǎn)便的材料，實(shí)現(xiàn)資源再利用，以期達(dá)到“環(huán)保”目的。
2.4提升創(chuàng)新能力
“創(chuàng)新”，這個(gè)字眼各行各業(yè)都會(huì)有涉及，是當(dāng)前這個(gè)信息化的社會(huì)發(fā)展必然要求。當(dāng)前社會(huì)我們必須注重創(chuàng)新，尤其是綠色化工機(jī)械的創(chuàng)新。新時(shí)期的企業(yè)，想要時(shí)刻保持競(jìng)爭(zhēng)力，須提高化工機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)、生產(chǎn)制造技術(shù)、包裝技術(shù)的先進(jìn)性，實(shí)現(xiàn)知識(shí)創(chuàng)新以及技術(shù)的革新。最后，我們須注重國(guó)家政策制度，以不凡的決心和勇氣，完成創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)完美的蛻變，為綠色化工機(jī)械與環(huán)境的和諧發(fā)展奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。
作者：鄒德元 單位：內(nèi)蒙古大唐國(guó)際克什克騰煤制天然氣有限責(zé)任公司
1綠色化學(xué)化工的基本原則
國(guó)際上對(duì)綠色化學(xué)化工有比較統(tǒng)一的原則，主要包括以下幾方面：其一，在生產(chǎn)源頭上防止廢棄物的產(chǎn)生，而不是產(chǎn)生廢棄物后再進(jìn)行凈化處理。其二，進(jìn)行生產(chǎn)原料最大化利用的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。其三，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，考慮生產(chǎn)效率，并減少生產(chǎn)原料和產(chǎn)品的毒性。其四，對(duì)于析出劑和溶劑等輔助產(chǎn)品，要盡量少用或不用，或盡量使用無害產(chǎn)品［2］。其五，盡量降低能量在生產(chǎn)過程中的損耗和其對(duì)環(huán)境的影響。其六，在考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的前提下，盡量選擇可回收的加工材料作生產(chǎn)原料。其七，盡量避免在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生不需要的化學(xué)衍生物。其八，選擇更符合化學(xué)計(jì)量的催化劑。其九，化學(xué)產(chǎn)品在使用結(jié)束后可以進(jìn)一步分解成為無毒無害的降解產(chǎn)物。其十，研究并發(fā)展化學(xué)化工的生產(chǎn)過程，做到在危險(xiǎn)物形成前對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)和控制。
2綠色化學(xué)化工的發(fā)展趨勢(shì)
2.1綠色化工產(chǎn)品設(shè)計(jì)提高綠色化工設(shè)計(jì)的積極性，在綠色化工產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原則，即：全生命周期設(shè)計(jì)、降低原料和能量消耗設(shè)計(jì)、再循環(huán)和再使用設(shè)計(jì)、利用計(jì)算機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)等。
2.2綠色化原料及新型原料平臺(tái)基于本研究所述原材料選擇的原則，一些新型的原料平臺(tái)在化工生產(chǎn)中越來越受到矚目，如以石油化學(xué)工業(yè)中的低碳烷烴、甲醇和合成氣、廢舊塑料以及生物質(zhì)等作為原料平臺(tái)。此外，對(duì)于傳統(tǒng)原料合成中有毒、有害、有刺激的原料的綠色化工藝也得到了廣泛的研究。
2.3新型反應(yīng)技術(shù)開發(fā)傳統(tǒng)有機(jī)合成反應(yīng)中有毒試劑和溶劑的綠色替代物成為新型技術(shù)的發(fā)展方向。另外，反應(yīng)與相關(guān)技術(shù)（如生物技術(shù)、分離技術(shù)、納米技術(shù)等）的結(jié)合為開發(fā)新型反應(yīng)路徑提供了發(fā)展空間。
2.4催化劑制備的綠色化和新型催化技術(shù)目前的研究大多關(guān)注使用新型的催化劑改變?cè)械幕瘜W(xué)反應(yīng)過程，而對(duì)催化劑制備時(shí)的綠化問題很少關(guān)注。因此，對(duì)可回收并能反復(fù)使用的固體催化劑的研究，即如何在分子水平上構(gòu)筑活性和選擇性均能達(dá)到高水平的固體催化劑的研究成為今后發(fā)展的重要課題。此外，酶催化劑和仿生催化劑等的研究也成為未來的發(fā)展方向。
2.5溶劑的綠色化及綠色溶劑利用無毒無害的溶劑來代替揮發(fā)性的有機(jī)化合物溶劑是目前綠色化學(xué)的重要研究方向。此外，目前的研究還關(guān)注溶劑的閉環(huán)循環(huán)、以水做溶劑或無溶劑系統(tǒng)的開發(fā)等方面。
2.6新型分離技術(shù)對(duì)于新型的分離技術(shù)普遍關(guān)注超臨界流體萃取、分子蒸餾、生物分子和大分子的分離等方面，如何采用新型的分離技術(shù)同時(shí)又降低成本也將是未來的發(fā)展方向。
2.7計(jì)算化學(xué)與綠色化學(xué)化工相結(jié)合為了減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)及原料消耗，同時(shí)又能精準(zhǔn)地選擇底物分子、催化劑、溶劑和反應(yīng)途徑等，可以借助量子化學(xué)計(jì)算來實(shí)現(xiàn)，從而達(dá)到綠色化工工藝和技術(shù)的目標(biāo)。此外，還可借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，模擬研究原料、反應(yīng)器設(shè)計(jì)、經(jīng)濟(jì)和商業(yè)模型等，以降低生產(chǎn)成本。本文來自于《黑龍江科學(xué)》雜志。黑龍江科學(xué)雜志簡(jiǎn)介詳見
3結(jié)語
在全球經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，生態(tài)環(huán)境的惡化也越來越嚴(yán)重，為了保護(hù)人類賴以生存的家園，世界各國(guó)都將開發(fā)新能源和可持續(xù)發(fā)展作為發(fā)展的重點(diǎn)。綠色化學(xué)化工的出現(xiàn)緩解了化工對(duì)環(huán)境污染的問題，但是由于綠色化學(xué)化工的發(fā)展歷史還很短，發(fā)展的速度又非常快，所涉及的范圍也很廣泛，因此，本研究論述的并不全面，綠色化學(xué)化工工作者應(yīng)積極投入到這一學(xué)科中，促進(jìn)學(xué)科的發(fā)展，為保護(hù)生態(tài)環(huán)境做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
作者：陳曉隆 單位：哈爾濱師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院
一、綠色石油化工工藝的主要內(nèi)容
“原子經(jīng)濟(jì)性”是綠色石油化工工藝的優(yōu)秀內(nèi)容之一，所謂經(jīng)濟(jì)性就是減少浪費(fèi)，讓所有參與的物品都能達(dá)到最大的使用性，原子經(jīng)濟(jì)性就是利用原料中參與反應(yīng)物中的細(xì)小原子，在化學(xué)反應(yīng)過程事能夠得以充分的利用，盡量向空氣中少產(chǎn)生或不產(chǎn)生廢棄物，既能充分利用資源，又能防止污染。回收再利用、減少使用量、再生新能源或是不使用有害原材料是綠色石油化工工藝的另外一個(gè)優(yōu)秀內(nèi)容，回收再利用就是將已有廢棄的產(chǎn)品經(jīng)過化學(xué)工藝使之產(chǎn)生新的產(chǎn)品，減少使用量就是對(duì)于污染環(huán)境，給人類的生存健康的材料少用或盡量不用或是找新的材料來代替。這樣就會(huì)大大減少三廢排放；有效實(shí)現(xiàn)“省資源、少污染、減成本”的要求。
二、綠色石油化工工藝現(xiàn)存在的問題
1.危險(xiǎn)性大綠色石油化工工藝術(shù)行業(yè)是一個(gè)存在潛在網(wǎng)險(xiǎn)巨大的行業(yè)，它生產(chǎn)的任何產(chǎn)品都要經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)來進(jìn)行，稍有不慎就會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失或人員傷亡事件，行業(yè)危險(xiǎn)系數(shù)高，危險(xiǎn)性大。
2.原料種類少，資源浪費(fèi)嚴(yán)重綠色石油化工工藝行業(yè)主要原料就是石油和煤炭，而我國(guó)兩種原料的儲(chǔ)藏資源在日異減少，要想發(fā)展好綠色石油化工工藝行業(yè)，就必須保證和兩種有限資源的協(xié)調(diào)發(fā)展。目前，我國(guó)能源的使用率不高，單位能耗所創(chuàng)造的財(cái)富遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)創(chuàng)造每單位GDP的能耗比國(guó)際水平高出許多，是世界平均值的3至4倍，日本的11.5倍，美國(guó)的4.3倍，德國(guó)、法國(guó)的7.7倍。如果再按照高耗能、粗放式的方式擴(kuò)大生產(chǎn)，全世界的能源也難以維系高速運(yùn)行的中國(guó)經(jīng)濟(jì)快車。
3“.三廢”排放多，對(duì)環(huán)境污染大汽車行業(yè)是石油化工行業(yè)最大的用戶，它每年向空氣中排放大量的CO2，全國(guó)一些大城市汽車尾氣對(duì)空氣的污染已達(dá)到50%以上，人生常期生活中這樣的環(huán)境里會(huì)感覺胸悶，嗓子干癢，頭暈等，嚴(yán)重威脅人類的健康。四、綠色石油化工工藝發(fā)展思路綠色科技內(nèi)涵是要對(duì)環(huán)境污染進(jìn)行合理控制，從根源上解決環(huán)境污染問題，傳統(tǒng)的石油化工工藝已對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了污染，而綠色化工工藝體現(xiàn)為綠色生產(chǎn)、無廢物排放，這才是控制環(huán)境污染的最根本的方法。所以綠色化工工藝要向使用無毒害作用的反映材料與催化劑，追求原子經(jīng)濟(jì)，減少“三廢”的排放目前標(biāo)努力!第一要進(jìn)一步開發(fā)研制“原子經(jīng)濟(jì)”反應(yīng)，它是綠色化學(xué)工藝首要研發(fā)的反應(yīng)類型，不斷研制和改善反應(yīng)中的催化劑，以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)中的各原子利用率最大化；第二，加強(qiáng)石油石化行業(yè)管理和內(nèi)部控制，保證生關(guān)設(shè)施安全和人員安全，加強(qiáng)崗位責(zé)任制度建設(shè)，培養(yǎng)員工主人翁意識(shí)和責(zé)任感；第三選取環(huán)保的原材料，綠色石油化工工藝的一個(gè)要求就是杜絕使用毒害的原料，而是選擇化學(xué)物質(zhì)充當(dāng)原料，要想從根本上免除環(huán)境污染，可以利用能夠再生的自然材料例如：野生植物作為化學(xué)原料，以及一些農(nóng)業(yè)廢物，如：秸稈、稻草等進(jìn)行反應(yīng)成為酸、醇等化學(xué)物質(zhì)；第四，選擇綠色環(huán)保效果好的工藝，設(shè)計(jì)有利于環(huán)境的化學(xué)反應(yīng)途徑，形成物質(zhì)與能量的良性循環(huán)。
三、結(jié)束語
綠色石油化工工藝的最終目標(biāo)為生產(chǎn)出對(duì)環(huán)境和對(duì)人類健康有利的產(chǎn)品，保障人們正常的生活和生產(chǎn)中所需的能源。特別是能夠研究出代替燃油，減少汽車對(duì)向空氣中排放的廢氣，來保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)。隨著科技的發(fā)展，科研水平的提高，如今，一些高分子、精細(xì)化工產(chǎn)品都已問世。例如：生物生產(chǎn)干擾素、費(fèi)事催化技術(shù)合成醛、醇等產(chǎn)品都取得了良好的環(huán)保效果。綠色石油化工工藝行業(yè)要想有效降低對(duì)對(duì)環(huán)境的破壞，達(dá)到?jīng)]有公害的綠色生產(chǎn)的目的，就要盡量選取一些節(jié)約資源，耗能低的化工工藝，以及一些無毒害作用的原材料，利用綠色環(huán)保的生產(chǎn)技術(shù)，不斷提高生產(chǎn)工藝。
作者：韓英杰 單位：哈爾濱石油學(xué)院化學(xué)工程系
1綠色煤化工發(fā)展中存在的問題
綠色煤化工理念雖然先進(jìn)，但其中涉及問題繁多，因此實(shí)施起來并不是一件容易的事，還存在很多問題。理念和技術(shù)問題無論生產(chǎn)企業(yè)還是設(shè)計(jì)院，尚存在對(duì)企業(yè)發(fā)展與節(jié)能減排的關(guān)系認(rèn)識(shí)不夠，重工藝、輕節(jié)能減排的老觀念。而且傳統(tǒng)對(duì)能量只從數(shù)量上認(rèn)識(shí)，缺乏質(zhì)量意識(shí)，致使在轉(zhuǎn)換、利用、回收過程中效率很低，除無謂損耗外，缺乏在損耗和投資之間權(quán)衡的意識(shí)以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化的意識(shí)，靠經(jīng)驗(yàn)難以達(dá)到項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案優(yōu)化。再是，由于條件的局限，設(shè)計(jì)中對(duì)能量的利用多是分散，孤立考慮的，缺乏系統(tǒng)的觀念，也未采用能量綜合優(yōu)化的設(shè)計(jì)思想，觀念和技術(shù)。我國(guó)缺乏綠色煤化工方面的節(jié)能減排導(dǎo)則、標(biāo)準(zhǔn)，增加了企業(yè)在具體操作時(shí)的難度。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)問題在企業(yè)方面，有時(shí)急于上工程，項(xiàng)目可行性研究看重工藝，輕視能量?jī)?yōu)化，設(shè)計(jì)階段只委托設(shè)計(jì)院做裝置設(shè)計(jì)，缺乏與全局節(jié)能優(yōu)化的觀念;在設(shè)計(jì)院方面，由于體制和觀念的因素，往往在經(jīng)費(fèi)和人力保障不夠的情況下，急于趕任務(wù)，對(duì)節(jié)能及能量系統(tǒng)優(yōu)化考慮不夠。目前，國(guó)家已經(jīng)意識(shí)到這點(diǎn)，現(xiàn)要求年綜合能耗2000噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上的項(xiàng)目必須編制獨(dú)立的節(jié)能專篇，進(jìn)行節(jié)能評(píng)估和審查。節(jié)能減排管理弱化發(fā)展綠色煤化工是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要從全局規(guī)劃的角度對(duì)新建、擴(kuò)產(chǎn)、基建等項(xiàng)目考慮節(jié)能減排的職能。節(jié)能減排不僅僅是科技、生產(chǎn)、技術(shù)或任何一個(gè)單獨(dú)部門的問題，也是牽涉整個(gè)企業(yè)所有部門，從設(shè)計(jì)，運(yùn)行到控制各個(gè)層面系統(tǒng)性，全局性的重要工作，目前缺乏系統(tǒng)性的管理和激勵(lì)機(jī)制。綠色煤化工評(píng)價(jià)體系不健全由于缺乏科學(xué)系統(tǒng)的綠色煤化工評(píng)價(jià)體系，宏觀調(diào)控上缺乏有效的行政手段，給執(zhí)行帶來了較大困難。對(duì)于綠色煤化工還沒有系統(tǒng)科學(xué)的制度來給以促進(jìn)、評(píng)價(jià)及管理，不能以確定的標(biāo)準(zhǔn)來衡量企業(yè)的綠色煤化工水平高低。
2綠色煤化工發(fā)展的思考
2．1增強(qiáng)綠色煤化工理念
企業(yè)負(fù)責(zé)人要牢固樹立“節(jié)能減排是煤化工企業(yè)生存的生命線”這一理念。增強(qiáng)煤化工管理人員及現(xiàn)場(chǎng)操作人員對(duì)綠色煤化工的理解和認(rèn)同，從思想上提高對(duì)能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識(shí)，對(duì)綠色煤化工和可持續(xù)發(fā)展理念的認(rèn)識(shí)，真正將綠色煤化工落在實(shí)處。堅(jiān)決取締先發(fā)展、后治理的傳統(tǒng)方式和理念，而應(yīng)通過開源節(jié)流、提高資源利用效率，創(chuàng)新體制機(jī)制，推行循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。
2．2源頭節(jié)能減排
在可研、能評(píng)、環(huán)評(píng)及設(shè)計(jì)報(bào)告中，均應(yīng)充分考慮節(jié)能、節(jié)水與環(huán)境保護(hù)等方案措施。選用先進(jìn)工藝技術(shù)、采購(gòu)高效節(jié)能設(shè)備、實(shí)施環(huán)保“三同時(shí)”，作為項(xiàng)目建設(shè)期必須堅(jiān)持的基本原則。主要耗能設(shè)備的采購(gòu)都應(yīng)經(jīng)過節(jié)能效果評(píng)價(jià)，杜絕使用國(guó)家已明令淘汰的高耗能設(shè)備。在運(yùn)行階段初期，對(duì)整個(gè)用能系統(tǒng)進(jìn)行能量平衡測(cè)試，對(duì)重點(diǎn)耗能裝置與設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)污染物源及排放情況進(jìn)行調(diào)查。并以此為依據(jù)，制定能耗與環(huán)保考核指標(biāo)，指導(dǎo)操作運(yùn)行人員優(yōu)化運(yùn)行方案，使生產(chǎn)裝置在安全、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保的模式下運(yùn)行。
2．3加強(qiáng)節(jié)能減排管理
發(fā)展綠色煤化工是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，不僅僅是節(jié)能環(huán)保、科技、生產(chǎn)、技術(shù)或任何一個(gè)單獨(dú)部門的問題，而是牽涉整個(gè)企業(yè)所有部門，是系統(tǒng)性、全局性的重要工作，應(yīng)借鑒先進(jìn)企業(yè)的成功實(shí)踐，制定有關(guān)促進(jìn)綠色煤化工的管理制度、建立健全節(jié)能減排管理體系和有效的激勵(lì)機(jī)制。增加企業(yè)自主實(shí)施綠色煤化工的主動(dòng)性。建立明確的賞罰機(jī)制，對(duì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)予以獎(jiǎng)勵(lì)，激發(fā)綠色煤化工建設(shè)的積極性和主動(dòng)性。
2．4建立綠色煤化工評(píng)價(jià)體系
建立和完善評(píng)價(jià)體系是促進(jìn)綠色煤化工實(shí)施和發(fā)展的關(guān)鍵之一。綠色煤化工評(píng)價(jià)體系應(yīng)保持較強(qiáng)的客觀性，因?yàn)樵u(píng)價(jià)方法主觀性太多，會(huì)影響人們對(duì)其客觀性的信心，從而影響評(píng)價(jià)體系在實(shí)踐中的推廣應(yīng)用。此外，評(píng)價(jià)體系還應(yīng)該有較強(qiáng)的可操作性。在實(shí)踐操作中，如果評(píng)價(jià)系統(tǒng)過于復(fù)雜，不易操作，不能方便地被采用，也就不能稱之為最佳的評(píng)價(jià)方法。目前，中煤集團(tuán)正在積極研究該項(xiàng)工作，不僅可以為集團(tuán)內(nèi)部企業(yè)的綠色評(píng)價(jià)提供依據(jù)，屆時(shí)也可以為整個(gè)煤化工行業(yè)提供參考，促使煤化工項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、管理和能源利用等環(huán)節(jié)，更多地考慮節(jié)能、環(huán)境因素，引導(dǎo)煤化工綠色發(fā)展。
2．5加強(qiáng)綠色煤化工技術(shù)研究
與國(guó)外相比，中煤集團(tuán)在綠色煤化工關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)方面還有較大差距，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工藝和設(shè)備更是缺乏。建立和完善綠色煤化工技術(shù)體系是目前亟待解決的問題。
3結(jié)語
綠色煤化工在“綠色中煤”發(fā)展中占重要地位，是中煤集團(tuán)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。但綠色煤化工是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及到多個(gè)專業(yè)和各個(gè)方面，在實(shí)踐層面存在的很多問題有待專業(yè)人員進(jìn)一步深入研究，并逐步加以解決;只有這樣才能使中煤集團(tuán)綠色煤化工產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)環(huán)保效益和社會(huì)效益的共同發(fā)展。
作者：李保玉 何緒文 單位：中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 中國(guó)中煤能源集團(tuán)有限公司
1.綠色化工技術(shù)的現(xiàn)狀
美國(guó)在20個(gè)世紀(jì)90年代將污染防治的問題提出，并在基本國(guó)策中添加了防止污染這一項(xiàng)，相繼有污染防止法案出臺(tái)，并在90年代中期國(guó)家環(huán)境技術(shù)戰(zhàn)略向公眾宣布。在幾年之內(nèi)，根據(jù)綠色化學(xué)研究性問題，美國(guó)化學(xué)會(huì)成立了專門討論會(huì)等一系列相應(yīng)的措施，并設(shè)立了一系列與綠色化工、環(huán)保相關(guān)的獎(jiǎng)項(xiàng)，如總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)等。顯示出了美國(guó)對(duì)綠色化學(xué)的重視程度。國(guó)內(nèi)在國(guó)外的綠色環(huán)保化學(xué)進(jìn)行得轟轟烈烈時(shí)，經(jīng)過院士的多次討論，最終確定了“綠色化學(xué)與技術(shù)”作為最后的議題，中國(guó)科學(xué)院化學(xué)部也授權(quán)同意議題。討論會(huì)“工業(yè)生產(chǎn)中綠色化學(xué)與技術(shù)”于1996年首先召開，《綠色化學(xué)與技術(shù)研討會(huì)學(xué)術(shù)報(bào)告匯編》也在同一時(shí)間出版。“環(huán)境友好石油化工催化化學(xué)與化學(xué)反應(yīng)工程”科研項(xiàng)目，也是中國(guó)具有代表性意義的基礎(chǔ)項(xiàng)目，通過自然科學(xué)基金和中石油化工公司共同資助，于1997年啟動(dòng)。20世紀(jì)末在合肥，首次國(guó)際綠色化學(xué)高級(jí)論壇展開活動(dòng)；并有雜志積極響應(yīng)大會(huì)精神支持大會(huì)工作，如《化學(xué)進(jìn)展》。還相繼出版了“綠色化學(xué)與技術(shù)”專題報(bào)告等。在21世紀(jì)，我國(guó)不斷的有可持續(xù)綠色化工議題被提上日程，這一領(lǐng)域有無數(shù)的研究者參加研究，進(jìn)行交流學(xué)習(xí)，也取得了驕人的成績(jī)。
2.綠色化工的技術(shù)動(dòng)態(tài)
簡(jiǎn)單來說綠色化工技術(shù)就是通過對(duì)化學(xué)原理的應(yīng)用和使用工程技術(shù)來減少甚至消除能夠污染環(huán)境的物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)廢物零排放，并建立友好環(huán)境。摒棄粗放的化工生產(chǎn)模式是化工企業(yè)的全新出路，即綠色化工，用“資源－產(chǎn)品－再生資源”這種全新的循環(huán)物質(zhì)流動(dòng)過程替換掉過去的“資源－廢物”方式排放的流動(dòng)過程。增加節(jié)水措施，提高誰的重復(fù)利用率等。通過對(duì)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，使環(huán)保型產(chǎn)品被研究出來，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，使三廢排放量得到最大限度的降低。落后的生產(chǎn)工業(yè)要被逐步淘汰;使原材料消耗降低；通過提高化工廢水處理設(shè)備質(zhì)量、使設(shè)備成套化，來使得到化工環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)和裝備水平提高。“化學(xué)的綠色化”已被美國(guó)化學(xué)界列為邁向21世紀(jì)化學(xué)進(jìn)展的主要方向之一，綠色化工也在一定程度上涉及到化學(xué)方面，例如化學(xué)的有機(jī)合成、生物化學(xué)、分析化學(xué)催化等。釀造、制藥、造紙、印染等行業(yè)在滾動(dòng)修訂“九五”發(fā)展規(guī)劃時(shí)，在規(guī)劃中應(yīng)逐步補(bǔ)充進(jìn)綠色化學(xué)與技術(shù)的內(nèi)容，我國(guó)國(guó)家科技部組織應(yīng)該為此做詳細(xì)的調(diào)研。使“九五”基礎(chǔ)研究規(guī)劃中含有綠色化學(xué)與技術(shù)研究工作，并在同一時(shí)間內(nèi)將科研工作安排恰當(dāng)。以國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)與中國(guó)石化總公司聯(lián)合支持開展了“環(huán)境友好石油化工催化化學(xué)與化學(xué)反應(yīng)工程”重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目為例，這是一種把導(dǎo)向性基礎(chǔ)研究與技術(shù)創(chuàng)新相結(jié)合較好的組織形式。
3.綠色化工的研究方向
對(duì)清潔硝化和還原技術(shù)展開研究,主要以污染問題嚴(yán)重的重要染料的關(guān)鍵生產(chǎn)過程為主要研究對(duì)象，如紅色基RG、紅色基G等。清潔新工藝研究的開展、開發(fā)與工業(yè)化應(yīng)用,使傳統(tǒng)硝化與存在于硝基還原工藝中的重污染問題得到減少甚至消除,在技術(shù)方面支撐我國(guó)染料合成化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,向傳統(tǒng)硝化和清潔化生產(chǎn)硝基還原工藝作出示范。環(huán)境友好性的催化技術(shù)，使以化學(xué)催化和生物催化在內(nèi)的環(huán)境友好性催化技術(shù)為主要內(nèi)容的研究與開發(fā)得到開展,與一些重要性藥物關(guān)鍵中間體的生產(chǎn)相結(jié)合，使一些重要藥物中間體在生產(chǎn)過程中的產(chǎn)生的重污染問題得到減少或消除,使擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的環(huán)境友好手性催化技術(shù)得到發(fā)展,使手性技術(shù)國(guó)家工程研究中心得到建立,使我國(guó)手性技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化得到不斷發(fā)展,為以手性藥物的發(fā)展為代表的我國(guó)藥物合成工業(yè)做出貢獻(xiàn)。清潔催化氧化新技術(shù)的研發(fā)，開展新工藝研究，主要方向?yàn)榭諝狻⒀鯕饣螂p氧水為清潔氧化劑,發(fā)展新的體系與新的工藝，主要內(nèi)容為：以空氣、氧氣或雙氧水為氧化劑的清潔催化氧化,使傳統(tǒng)工藝中的重污染問題得到解決,使以此為基礎(chǔ)的系列精細(xì)化學(xué)品和藥物合成的清潔化生產(chǎn)新工藝的應(yīng)用得到良好的影響。對(duì)綠色化學(xué)農(nóng)藥的創(chuàng)制研究，使以綠色新農(nóng)藥創(chuàng)制為主要方向的篩選平臺(tái)得到建立,使中科院化學(xué)口研究所的潛力得到充分的發(fā)揮，使具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的農(nóng)藥先導(dǎo)化合物得到開發(fā),大力發(fā)展新農(nóng)藥品種的開發(fā)，以具有明確應(yīng)用對(duì)象和開發(fā)前景的新化合物為優(yōu)先選擇。
4.結(jié)語
綜上所述，高效、節(jié)能、環(huán)保是綠色化學(xué)可持續(xù)發(fā)展將發(fā)展的主要方向，今后我們工作的主要方向?yàn)闊o毒、無害原料和溶劑的采用，從源頭上消除污染的綠色化學(xué)過程，我們子孫后代必將受益于綠色可持續(xù)的化學(xué)工業(yè)。隨著人民群眾對(duì)于綠色化工的概念變得越來越清晰，綠色化學(xué)的概念也越來越深入人心，綠色化工的價(jià)值正在逐漸體現(xiàn)，所以綠色化工生產(chǎn)的產(chǎn)品自然是人民群眾的優(yōu)先選擇，無綠色意識(shí)，或意識(shí)不強(qiáng)的產(chǎn)品會(huì)被逐漸淘汰。綠色化工擁有廣大的前景，不論是從經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，還是人文性角度都值得被推廣，綠色化工已然成為發(fā)展的重要方向。
作者：郭鑫 單位：大慶職業(yè)學(xué)院化學(xué)工程系
重視案例教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)綠色化工的感性認(rèn)識(shí)采用綠色工藝、實(shí)行清潔生產(chǎn)是當(dāng)代化工的發(fā)展趨勢(shì)和必然選擇。為增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，授課中引入經(jīng)典案例配合理論方面的講解，會(huì)達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。為了表達(dá)方便，本文以環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)工藝為例，對(duì)傳統(tǒng)工藝和綠色工藝進(jìn)行闡述。環(huán)氧丙烷(PropyleneOxide，簡(jiǎn)稱PO)，是除了聚丙烯和丙烯腈以外的第三大丙烯衍生物，是重要的基礎(chǔ)有機(jī)化工原料。環(huán)氧丙烷主要用于聚醚多元醇的生產(chǎn)，其次用于非離子表面活性劑、碳酸丙烯酯和丙二醇的生產(chǎn)。此外，環(huán)氧丙烷的衍生物產(chǎn)品有近百種，是精細(xì)化工產(chǎn)品的重要原料，廣泛應(yīng)用于汽車、建筑、食品、煙草、醫(yī)藥及化妝品等行業(yè)。目前，世界上生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的主要工業(yè)化方法為氯醇法、共氧化法和過氧化氫直接氧化法。(1)氯醇法氯醇法歷史悠久，工業(yè)化已有60多年，代表企業(yè)為美國(guó)陶氏化學(xué)(DowChemical)公司。采用傳統(tǒng)的石灰(氫氧化鈣)工藝，反應(yīng)方程式如下:（式略）氯醇法采用傳統(tǒng)的石灰(氫氧化鈣)工藝，該工藝需消耗大量高能耗的氯氣、石灰原料和水資源，產(chǎn)生大量廢水和廢渣，且每生產(chǎn)1噸環(huán)氧丙烷可產(chǎn)生40～50噸含氯化物的皂化廢水和2噸以上的廢渣。含氯化物的皂化廢水具有溫度高、pH值高、氯根含量高、COD含量高和懸浮物含量高的五高特點(diǎn)，難以處理。該工藝生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的次氯酸對(duì)設(shè)備的腐蝕也比較嚴(yán)重。針對(duì)這些問題，美國(guó)陶氏化學(xué)(DowChemica1)公司對(duì)傳統(tǒng)的石灰(氫氧化鈣)工藝進(jìn)行了改進(jìn)，采用NaOH代替石灰進(jìn)行皂化反應(yīng)，將生成的NaCl水溶液返回氯堿裝置電解制氯氣，基本無含鹽廢水排放。目前，氯醇法的生產(chǎn)能力占世界總生產(chǎn)能力的44%，我國(guó)生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的方法是最經(jīng)典的氯醇法。(2)共氧化法共氧化法又稱哈康法，根據(jù)原料和聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)品，可分為異丁烷共氧化法(PO/TBA法)和乙苯共氧化法(PO/SM法)。2003年5月，日本住友(Sumitomo)化學(xué)公司開發(fā)了異丙苯氧化法(CHP法)。共氧化法的反應(yīng)方程式如下［3］（式略）在共氧化法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷過程中，聯(lián)產(chǎn)物量很大。因?yàn)槁?lián)產(chǎn)物叔丁醇、異丁烯和苯乙烯有廣泛的應(yīng)用，售價(jià)也高，因此PO/TBA法和PO/SM法得以廣泛應(yīng)用。CHP法因其環(huán)氧化選擇性高(對(duì)丙烯而言選擇性大于95%，對(duì)過氧化氫異丙苯而言大于90%。)過氧化氫異丙苯比過氧化氫乙苯容易生產(chǎn)，且可用一部分來生產(chǎn)苯酚和丙酮，聯(lián)產(chǎn)物二甲基苯甲醇脫水后可制得α－甲基苯乙烯，因此也具有良好的工業(yè)前景。目前世界采用PO/TBA法生產(chǎn)的環(huán)氧丙烷占總產(chǎn)量的18%，采用PO/SM法生產(chǎn)的環(huán)氧丙烷占總產(chǎn)量的34%，采用CHP法生產(chǎn)的環(huán)氧丙烷占總產(chǎn)量的2.5%［4］。(3)過氧化氫直接氧化法(HPPO法)由過氧化氫(雙氧水)催化氧化丙烯制環(huán)氧丙烷的新工藝，生產(chǎn)過程中只生成環(huán)氧丙烷和水，其化學(xué)反應(yīng)方程式為:（式略）由于HPPO法存在H2O2的運(yùn)輸問題，意大利的Clerici等［5］提出將丙烯環(huán)氧化過程與蒽醌制H2O2過程結(jié)合，以甲醇水溶液為萃取劑代替原有的水萃取劑，將H2O2直接萃取后進(jìn)入環(huán)氧丙烷的反應(yīng)器，極大地降低了生產(chǎn)的成本。該工藝在經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和技術(shù)方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，是今后新建PO裝置主要采用的生產(chǎn)工藝。
基礎(chǔ)知識(shí)和科學(xué)前沿相結(jié)合化學(xué)工藝學(xué)所涉及的內(nèi)容是相同的，一般包括原料的選擇和預(yù)處理，生產(chǎn)方法的選擇及方法原理，設(shè)備的選擇，結(jié)構(gòu)和操作，催化劑的選擇和使用，操作條件的影響和選定，流程組織，生產(chǎn)控制，產(chǎn)品規(guī)格和副產(chǎn)物的分離與利用，能量的回收和利用，對(duì)不同工藝路線和流程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等問題。在教學(xué)過程中，我們強(qiáng)調(diào)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題。如針對(duì)甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化制合成氣流程中溫度和壓力的確定問題，我們從化學(xué)平衡出發(fā)，通過甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化過程中主副反應(yīng)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)分析，得到高溫和低壓對(duì)平衡有利。但從工程角度考慮，適當(dāng)提高壓力對(duì)傳熱有利。為了加快傳熱速率，工程上采用加壓的方式(3.0MPa)，從動(dòng)力學(xué)角度看，反應(yīng)初期增加系統(tǒng)壓力有利于加快反應(yīng)速率。但到了反應(yīng)后期，反應(yīng)接衡時(shí)，加壓會(huì)降低反應(yīng)速率，對(duì)平衡有不利影響，因此更需要提高溫度來補(bǔ)償。在3.0MPa、1000℃的條件下使甲烷的干基含量降至0.3%，會(huì)嚴(yán)重地影響反應(yīng)管的壽命。如何解決這一實(shí)際問題，依據(jù)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，結(jié)合反應(yīng)設(shè)備，我們引出甲烷水蒸汽轉(zhuǎn)化過程中采用二段轉(zhuǎn)化爐的工藝流程，并進(jìn)一步說明采用管間加熱的一段轉(zhuǎn)化爐，最高溫度(出口處)控制在800℃，出口殘余甲烷的干基含量為10%。采用管內(nèi)加熱的二段轉(zhuǎn)化爐，氧與轉(zhuǎn)化氣中甲烷燃燒放熱，溫度升至1000℃，二段出口處甲烷的干基含量降至0.3%，這樣既講解了工藝流程，又加深了學(xué)生對(duì)工藝條件確立依據(jù)的理解。另外，我們還在課堂上針對(duì)具體工藝流程中存在的問題，及不同工藝路線和流程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等問題進(jìn)行分析，通過追蹤文獻(xiàn)，讓學(xué)生了解該工藝的發(fā)展勢(shì)態(tài)和綠色工藝的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代化工新技術(shù)、新設(shè)備、新材料的不斷出現(xiàn)，適當(dāng)補(bǔ)充和更新部分教學(xué)內(nèi)容，將膜分離技術(shù)、超聲波促進(jìn)萃取傳質(zhì)、新工業(yè)催化劑材料等前沿知識(shí)滲透在工藝流程的某個(gè)環(huán)節(jié)中，不但擴(kuò)大了課堂的信息量，又開闊了學(xué)生的思路。培養(yǎng)當(dāng)代工程教育的教育理念20世紀(jì)以來，學(xué)科在分工越來越細(xì)、研究越來越專業(yè)化的同時(shí)，交叉滲透和綜合化趨勢(shì)也越來越明顯。學(xué)科發(fā)展的特點(diǎn)和趨勢(shì)要求教育模式進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，就化學(xué)工藝學(xué)中流程的組織和設(shè)計(jì)而言，它應(yīng)該是一種多元價(jià)值綜合交叉的教育。傳統(tǒng)的工藝學(xué)流程設(shè)計(jì)沒有反映學(xué)科交叉的綜合特點(diǎn)，存在嚴(yán)重不足。本科生在設(shè)計(jì)工藝流程時(shí)習(xí)慣于模仿性設(shè)計(jì)而不是創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，技術(shù)上重點(diǎn)偏重于工藝研究而弱于結(jié)構(gòu)－功能的設(shè)計(jì)研究，在設(shè)計(jì)模式上囿于剛性設(shè)計(jì)，一個(gè)設(shè)備對(duì)應(yīng)一種工藝和一種定型產(chǎn)品。更重要的是，工藝流程設(shè)計(jì)和組織只局限在技術(shù)層面，工科學(xué)生不懂得成本、經(jīng)營(yíng)、管理，更缺少人文修養(yǎng)。針對(duì)這種情況，本科生教學(xué)過程中，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生向其他專業(yè)的教師和本科生學(xué)習(xí)，以彌補(bǔ)學(xué)生在化工設(shè)備、化工過程自動(dòng)化和優(yōu)化控制、生態(tài)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會(huì)學(xué)等學(xué)科的不足，提高學(xué)生的綜合性思維、創(chuàng)造能力與創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。當(dāng)代工程教育的基本思想是以人、自然、社會(huì)協(xié)調(diào)統(tǒng)一與可持續(xù)發(fā)展為基礎(chǔ)的人類福利價(jià)值創(chuàng)造［6］。依托地方資源優(yōu)勢(shì)所上的化工項(xiàng)目，不是單純地以增加當(dāng)?shù)氐腉DP為目的，而是在利用優(yōu)勢(shì)資源的同時(shí)，要遵循生態(tài)活動(dòng)的規(guī)律，在更高的社會(huì)生活水平上重塑生態(tài)活動(dòng)的方式，使社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和諧共處、可持續(xù)發(fā)展。我們必須在本科生教育階段，就要樹立和培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展觀念，應(yīng)該把化工項(xiàng)目的建設(shè)理解為生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)之中的生態(tài)社會(huì)現(xiàn)象，化工項(xiàng)目工藝流程的組織，生產(chǎn)控制，產(chǎn)品規(guī)格和副產(chǎn)物的分離與利用，能量的回收和利用，廢物的排放，都不能以影響生態(tài)環(huán)境為代價(jià)。
綠色化工是對(duì)傳統(tǒng)化工的一種挑戰(zhàn)。實(shí)施綠色化工教育，教師必須有強(qiáng)烈的綠色意識(shí)。這項(xiàng)工作需要教師在化學(xué)工藝學(xué)課堂教學(xué)準(zhǔn)備中多下功夫，吃透教材，利用自己的言行去感染學(xué)生，然后結(jié)合具體案例將綠色化工的知識(shí)巧妙而生動(dòng)地滲透到教學(xué)過程的某些環(huán)節(jié)中，這樣學(xué)生在學(xué)知識(shí)的過程中，就自然地產(chǎn)生了保護(hù)環(huán)境、實(shí)施綠色化工的意識(shí)。勿庸質(zhì)疑，學(xué)生是未來我國(guó)化工行業(yè)的主力軍，針對(duì)他們加強(qiáng)綠色化工的教育，提高他們的綜合素質(zhì)，就意味著我國(guó)化工工業(yè)走進(jìn)了可持續(xù)發(fā)展行列。
作者：李常艷 單位：內(nèi)蒙古大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院
節(jié)約資源保護(hù)環(huán)境是我們的基本國(guó)策。面對(duì)日趨強(qiáng)化的資源環(huán)境約束和能源越加緊張的形勢(shì)下，必須增強(qiáng)危機(jī)意識(shí)，樹立綠色、低碳發(fā)展理念，化學(xué)工業(yè)發(fā)展必需走低碳之路。
1化學(xué)工業(yè)必須低碳發(fā)展
“十二五”時(shí)期是全面建設(shè)小康社會(huì)的關(guān)鍵時(shí)期，是我國(guó)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化加快發(fā)展的重要階段。化學(xué)工業(yè)是基礎(chǔ)原材料工業(yè)，對(duì)加快建設(shè)我國(guó)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化具有十分重要的作用。化學(xué)工業(yè)是對(duì)能源依賴度很高的行業(yè)，許多產(chǎn)品是以能源為原料，如氮肥、乙烯等。節(jié)能降耗、低碳生產(chǎn)，是提高產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要措施；是保護(hù)環(huán)境的重要手段。可以說節(jié)能降耗，低碳發(fā)展是關(guān)系企業(yè)走可持續(xù)發(fā)展道路的大問題，說的更嚴(yán)重點(diǎn)是關(guān)系企業(yè)生死存亡的大問題。（1）我國(guó)當(dāng)前正處于加速推進(jìn)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化階段，今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，能源消費(fèi)和溫室氣體排放勢(shì)必持續(xù)增長(zhǎng)，能源供應(yīng)問題和環(huán)境壓力會(huì)更加突出。（2）化學(xué)工業(yè)是對(duì)能源依賴度很高的行業(yè)，因?yàn)槟茉醇仁侨剂稀?dòng)力，又是原料，做原料的能源占40%以上。因此，能源消耗量很大。2009年消費(fèi)能源2.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤（終端消費(fèi)），占全國(guó)工業(yè)能耗的12%；近十年能源需求量平均以7.7%速度遞增。“十二五”期間化學(xué)工業(yè)發(fā)展速度雖然要減緩，但是化學(xué)工業(yè)是基礎(chǔ)原材料工業(yè)和支農(nóng)產(chǎn)品（化肥等），“十二五”期間還是要較快增長(zhǎng)，因此，能源需求量將進(jìn)一步增加；（3）能源成本在產(chǎn)品成本中占的比重大，高耗能產(chǎn)品的能源成本占60%～75%；一般產(chǎn)品占30%左右；能耗低的產(chǎn)品能源成本也在10%左右。能源供應(yīng)不足，價(jià)格上漲，產(chǎn)品能耗高，降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力，提高經(jīng)濟(jì)效益，是十分重要的；（4）目前化學(xué)工業(yè)的單位工業(yè)增加值能耗較高；化工產(chǎn)品單位能耗比國(guó)際先進(jìn)水平高10%～25%，節(jié)能潛力較大，需要采取節(jié)能、低碳技術(shù)，提高能源利用效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排；（5）化學(xué)工業(yè)低碳發(fā)展，是國(guó)家的要求，也是化學(xué)工業(yè)加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的需要和社會(huì)責(zé)任。國(guó)家要求，堅(jiān)持把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要著力點(diǎn)；也是化學(xué)工業(yè)改變傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的需要。今后，我國(guó)國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)化進(jìn)程將繼續(xù)全面深化和推進(jìn)，能源和化工的原料成本將趨于提高，盈利空間受到壓縮；另外國(guó)內(nèi)的財(cái)稅、金融、環(huán)保、投資、土地等政策環(huán)境也將會(huì)有新的較大變化，有些則會(huì)對(duì)行業(yè)提出更高的要求，這些問題的解決，都需要經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，走低碳發(fā)展之路。同時(shí)，節(jié)能減排，降低溫室氣體排放強(qiáng)度，推廣低碳技術(shù)，積極應(yīng)對(duì)氣候變化，也是化工企業(yè)的責(zé)任。
2化工行業(yè)低碳發(fā)展的主要途徑
我認(rèn)為主要有四條途徑：（1）節(jié)能。提高能源利用率，降低能源消耗，這是當(dāng)前低碳發(fā)展的主要途徑；（2）結(jié)構(gòu)調(diào)整。化學(xué)工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是多層面的，有：內(nèi)部行業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)裝備結(jié)構(gòu)、組織結(jié)構(gòu)、原料結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、企業(yè)資產(chǎn)結(jié)構(gòu)等。應(yīng)選擇對(duì)能源消耗影響大，而且近期可以能實(shí)現(xiàn)的，如內(nèi)部行業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)裝備結(jié)構(gòu)、組織結(jié)構(gòu)等。原料結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)的就比較困難；（3）使用含碳低和不含碳的能源。用天然氣做燃料，和用煤的相比就是低碳，用新能源，如太陽能、風(fēng)能、水能也是低碳；（4）發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。從產(chǎn)業(yè)革命以來，人類隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，便開始大量開采能源及其它資源、大量生產(chǎn)產(chǎn)品、消費(fèi)大量資源和能源，同時(shí)產(chǎn)生大量“廢物”。
20世紀(jì)末以來，能源、資源與環(huán)境污染問題突現(xiàn)出來，如何提高資源利用率，“廢物”再利用，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展發(fā)展，擺到人類社會(huì)面前。循環(huán)經(jīng)濟(jì)是建立在物質(zhì)不斷循環(huán)利用基礎(chǔ)上的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，把經(jīng)濟(jì)活動(dòng)按照自然生態(tài)系統(tǒng)的模式，組成資源開發(fā)—產(chǎn)品生產(chǎn)—資源再生（廢物利用）的物質(zhì)循環(huán)流動(dòng)過程。一言以蔽之，循環(huán)經(jīng)濟(jì)就是資源（能源）節(jié)約經(jīng)濟(jì)，“廢物”再利用經(jīng)濟(jì)。當(dāng)前來講，可以說節(jié)能是實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展的關(guān)鍵，沒有節(jié)能，就不能實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展。
3實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展應(yīng)采取的政策措施
推動(dòng)低碳發(fā)展有三大推動(dòng)力：一是政策、法規(guī)和領(lǐng)導(dǎo)重視的推動(dòng)力；二是低碳技術(shù)的推動(dòng)力；三是廣大職工參與的推動(dòng)力。
（1）發(fā)揮政府引導(dǎo)作用，制定管理、財(cái)政、稅務(wù)、技術(shù)、人力資源等方面有利促進(jìn)低碳發(fā)展的政策。
（2）制定有關(guān)低碳發(fā)展規(guī)劃和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。特別是單位產(chǎn)品能耗標(biāo)準(zhǔn)。比如說：合成氨生產(chǎn)，采用不同的能源做原料能耗差距很大，煤的比天然氣的高60%，比油的高20%以上。天然氣是低碳的，由于油、氣資源不足，改煤為原料是高碳的，但是，需要上煤頭的，那新上煤頭合成氨的能耗必須達(dá)到國(guó)內(nèi)或國(guó)際先進(jìn)水平。原有生產(chǎn)的企業(yè)，也要節(jié)能降耗，也要有較高要求的標(biāo)準(zhǔn)。本人認(rèn)為的幾個(gè)化工產(chǎn)品的限額標(biāo)準(zhǔn)，是非常寬松的，幾乎所有的企業(yè)都能達(dá)到，這不利于進(jìn)一步節(jié)能降耗。
（3）制定行業(yè)低碳行動(dòng)計(jì)劃，構(gòu)建低碳產(chǎn)業(yè)體系，選擇低碳發(fā)展路徑。
（4）研究提出行業(yè)低碳發(fā)展技術(shù)路線，加大高能效、低碳排放的技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用。
（5）提高各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和廣大職工的低碳發(fā)展意識(shí)，學(xué)習(xí)低碳發(fā)展知識(shí)，落實(shí)到實(shí)際工作和生活中。
（6）采取措施解決低碳發(fā)展存在的三大障礙，即：“認(rèn)識(shí)障礙”、“技術(shù)障礙”和“融資障礙”。
（7）建立行業(yè)低碳基金。基金是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中特定用途的資金或物資。在當(dāng)前以加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式為主線，倡導(dǎo)低碳發(fā)展的形勢(shì)下，建立行業(yè)低碳基金是十分必要和有可能的。
（8）產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整要與實(shí)際相結(jié)合。調(diào)整化工行業(yè)的產(chǎn)業(yè)或產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及地方化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，必須與實(shí)際相結(jié)合。全國(guó)目前化工的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，是經(jīng)過近60年的發(fā)展形成的，也是全國(guó)各省、市、區(qū)分工的結(jié)果。有的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品在加速推進(jìn)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化階段，特別是基礎(chǔ)原材料，如燒堿、純堿、電石、硫酸、合成氨等是在年年增加的，不能只依賴產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整。因?yàn)檫@些產(chǎn)品是工業(yè)化所必須的。不可想象，全國(guó)都搞精細(xì)化工。各地方也不能放棄本地的優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)煤大省就是搞煤化工，產(chǎn)天然氣的搞天然氣化工，產(chǎn)鹽的搞鹽化工。
我認(rèn)為搞低碳研究、搞氣候變化研究，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，不能人云亦云，而是要提出體現(xiàn)我國(guó)國(guó)情或行業(yè)、地方的實(shí)際情況，體現(xiàn)發(fā)展階段的政策方針、方法、技術(shù)措施。不能教條理解低碳發(fā)展，重要的是樹立低碳發(fā)展理念，在實(shí)際工作中抓好節(jié)能減排，加快開發(fā)低碳產(chǎn)品、低碳技術(shù)、低碳能源，使化學(xué)工業(yè)走低碳發(fā)展之路。
