绿色化工技术的发展趋势

明利鹏

【摘 要】本文通过绿色化工技术的概念及其在我国的发展状态、绿色化工可持续发展的必要性和必然性、当前绿色化工技术的新发展及应用分析以及绿色化工可持续发展的方向进行简要分析。

【关键词】绿色化工；技术；发展趋势

一、绿色化工技术的概念及其在我国的发展状态

1、绿色化工技术的概念分析

绿色化工技术，主要指的是运用化学原理、工程技术来降低甚至是消除化工生产过程中所造成环境污染的有害原材料、溶剂、催化剂以及其它副产品等，其根本目的是将原料中的每一分子都转化成产品，实现废弃物零排放，且生产出与环境友好共处的化工产品。可以说，绿色化工技术也是当前化工企业摒弃粗放生产模式，实现“资源—产品—再生资源”的循环物质流动模式的核心所在，当然这也是绿色化工所追求的核心所在。

2、我国发展绿色化工技术的状态分析

制药、石化以及造纸、酿造、印刷等行业在滚动修订“九五”发展规划时，就已经开始逐步将绿色化学及技术的内容补充进了规划中，并且国家相关部门也专门安排了针对性的科研工作。比如说，中国石化总公司联合国家自然科学基金委员会开展的“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”这一重大研究项目，就是很好的将研究与技术创新、企业应用很好的结合在一起。这也表明了近年来我国开始将绿色化工及技术的发展提上新的日程，并在不断加快其发展的步伐。

二、绿色化工可持续发展的必要性和必然性

化工业污染一直以来是环境污染的主要杀手，近年来关于化工业污染造成的危害频频发生，引起了大多数人的关注和重视。在科学发展观指导下，很多化工企业也逐渐意识到若想要求得可持续发展，应该合理权衡化工业自身发展、经济、社会、环保等多方面需求，创新设计出一种生态、环保、健康的绿色产品。污染实际上是一种资源浪费，因为可能这种污染会破坏社会、环境、经济等发展，而且化工污染一般会严重污染土壤、大气、水源等，这样不仅会破坏人类共同的生存环境，同时也不利于化工产业的发展。很多西方发达国家很早之前就有这样的觉悟，因此在经济发展建设中非常重视环保工作，甚至将环保作为一项基本国策，很多污染环境的项目都被禁止。这也说明，绿色化工发展的必要性和重要性。所谓可持续发展，其实也就是指持续循环利用资源，以环境、经济的共同发展为核心。想要使资源得到可持续利用的关键在于开源节源，尽可能提高资源的有效利用率，使资源能够充分转化，减少浪费。而绿色化工主要是通过将设备进行改革、创新，进一步提高工艺水平，从而减少污染，这种方式不仅可以使资源实现有效利用，减少原材料应用，提高生产的经济效益，同时也可以达到环保的目的。随着社会、科技的不断发展与进步，人们越来越认可绿色化工技术，也认识到绿色化工是解决环境、经济矛盾的有力切入点，实现绿色化工的可持续发展不仅可以确保化工产业的健康发展，同时也有利于经济、社会、环境的共同发展。

三、当前绿色化工技术的新发展及应用分析

1、原子经济反应技术的新发展原子经济反应技术是在人们对化学资源与环境间的关系不断分析与研究中产生的，其实质是将传统的化工技术生产的路径由“先污染、后治理”转向“从源头上消除污染”，因此说，这项技术得到了各界人士的广泛关注与研究，当前已经发展成为全球化学科研的前沿领域之一。我国自然科学基金委员会和中科院也针对此项技术开展了一系列的咨询活动，并将其纳入了我国重大科研计划当中，与此同时各大院校也纷纷组建了绿色化工技术研究机构，这对于推动国内原子经济反应技术的发展是非常有利的。

2、分子设计技术的发展与应用

科学选择化学反应途径，这才是我们从源头上控制污染的主要举措，当然这需要我们考虑理论产出率并同时考虑原材料利用率上存在一定的差异。如果说，原子经济反应技术是确保原子转化率高达100%，从而避免产生废物和副产物，那么分子设计技术则是利用当前非常流行的分子合成路线等软件来辅助绿色化工生产过程的设计，从鉴别不同生产流程所产生的污染物着手，来确定一条最为绿色环保的生产路线，从而确保生产的节能化、绿色化，也可以说这是对化工生产工艺进行的一种改善。

3、绿色化学技术的发展与应用

绿色化学技术可以说当前世界化工领域正在大力推动的一项技术体系，而各类化工产品生产商也从绿色化学技术中获得了较好的商机和收益。当前，除了企业和科研领域是推动绿色化学技术的源动力之外，越来越严格的环境法规和进出口商品标准也正在成为推动其发展的外在动力。比如说，欧盟制定的REACH（Registration，Evaluation，AuthorizationandRestrictionofChemicals；化學品注册、评估、许可和限制）法规，其根本的宗旨在于防止有害污染物的生产与使用，也正因为此，其促进了绿色化学技术的发展以及节能、环保产品的使用。

4.生物化学技术的应用与发展

石油化工产品生产过程中需要消耗大量石油等不可再生资源，同时其产生的废气、废渣等还会对环境产生较大的危害。而从大多数天然生物原料的性质上来看，很多可以和环境达到相互融合的状态，这些原料也开始被纳入到绿色化工生产领域钟来。比如说木质纤维、天然树脂、淀粉等，由于这些物品最主要的成分为糖类聚合物，因此在破碎后可以直接用作化工原料，只需经过酶类催化或者是发酵等反应，就可生产出绿色、节能、环保的化工产品。目前，这项技术已经在产铜化工中得到了应用，并且效果比较理想。

四、绿色化工可持续发展的方向

1、利用分子设计技术实现化工产品的创新

想要从根本上预防化工污染，将化工污染扼杀在摇篮中，就应该采用比较合理的化学合成技术和方式。在化学合成过程中，不仅应考虑理论产率，同时应考虑将原料分子中的原子转化成产品的比率，也即是原子利用率。最为理想的情况应该是指原子转化率为100%，将原材料中的原子能够完全，不带有任何废物或者副产物的转化成产品，实现零废物排放，这种理念可以达到节能、环保的目的。目前很多国外发达国家的化工产品有很多已经实现这一标准，我们可以将这一标准作为评价化工生产对环境影响的标准。其次，绿色化工生产中，应采用Syngen、Lhasa、Cameo等国际流行的分子理论合成路线软件进行辅助设计，这样可以将生产流程中的污染物准确鉴别出来，从而选择一种最理想、最环保的合成路线，尽量减少有害反应物及副产物。而且利用这些软件可以准确估算成本，预测产品的潜在危险，使生产工艺进一步提高。

2、采用生物化工方法以及可再生资源进行绿色化工产品的生产

实现化工行业的可持续发展，采用生物化工方法以及可再生资源进行产品生产是一种重要途径。因为，目前我国化工生产中采用的化学物品有95%是石油，这些石化产品的降解难度非常大，因此以石油作为生产原材料会造成很大环境污染。而且石油是一种不可再生资源，开采一点会少一点，总会有用完的一天，因此化工产业的可持续发展需要开发可再生资源作为生产原材料。天然生物原料具有其自身独特的属性，可以和环境很好的融合，因此现代绿色化工生产中非常重视天然生物原料，目前，这种天然生物原料已经是绿色化工生产的首选。淀粉、木质纤维素是地球上数量最多的两种可再生资源，这两种原料都存在糖类聚合物，如果破碎这些糖类聚合物成为单体可以作为化工原料，然后在适宜的条件低下经过生物酶催化或者细菌发酵，即可生产出绿色化工产品，不仅具有生物降解性，也没有污染，可以实现节约资源、保护环境的目的。

结束语

总的来说，随着科学技术的日益进步，化工产业也将进入多学科技术综合利用的发展轨道中，届时生化技术、计算机技术以及物理、化学技术等相互融合与碰撞，势必会产生诸多新的绿色化工技术，相信未来绿色化工技术也会朝着复杂化、多元化、专业化的方向大幅度挺进。在此，也希望更多的专业研究人员和业内从业人士积极的投身到这项课题的研讨中来，为促进化工产业的现代化发展而不懈努力。

参考文献：

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