化工工程工艺中的绿色化工技术研究

李 强

（江苏快达农化股份有限公司，江苏南通 226400）

化工厂若要想得到更良好的发展，就一定要改变传统的化学工艺技术，以绿色化学工艺技术代替了不适宜的传统工艺。现代化学工业发展目标是需要新科技结合绿色化工技术，这不仅可降低环境对化学工业所造成的影响，还是现代化工工程发展中的重点建设趋势。

1 传统化工与绿色化工

化工工艺和其他冶金类工艺技术有所不同，主要是利用化工理论实现了高速的工艺设计，对于促进社会经济发展具有至关重要的意义。然而化工的高速运用，也造成了对环境的大范围污染，因此为实现环境保护进程，要求全体的化学工作人员必须合理改善相关化工业的生产手段，在持续增加经济收益的同时，也必须更进一步加强节能减排意识，为日后持续的生产生活打下良好基础。绿色化工技术，通常是指在利用传统化学工艺技术的基础上，利用生物或类生物学技术等新方法改善传统化学工艺技术的基本方法，从而减少传统化学工业企业对原料的需求以及化学废弃物对环境的损害，提高材料利用，并争取使化学产业沿着可持续发展的状态进行健康稳定的前进。

多数中国化工企业都已把绿色环境和节能减排视为生产的首要目标，并在企业化学制造过程中合理运用绿色化学技术，以此加强对厂区周围环境的防护，进而降低化学污染，最后实现使环境和公司产品之间相互保持平衡，为日后的人类生存发展建立了良好的环境物质基础。

2 绿色化工技术的重要性

目前我国的化学工程工艺整体发展得十分快速，为我国各领域经济社会发展提供了重要的促进作用，所以，要进一步学习研究最先进的化学工艺技术，对关键技术加以新突破，并重视它对我国经济建设与社会发展所产生的重大影响。在化学工程工艺中大量使用绿色化学技术，我国化学工业领域十分关键的科技突破，也将会对整个化工中起到关键性的影响，化工企业一定要高度重视。

通过绿色化工技术，最突出的经济效益就是可以把化工产品加工过程中产生的各种污染物加以合理降低，而在通过利用先进设备更新和技术创新，就可以全面改善化学产品技术，从而提升了主要化学成分效率，即使降低了原材料需求也会形成较小的主要化学废物，而整个生产过程中产生的废气、污水也就更少，从而减轻了对自然生态环境的损害。同时，利用绿色化工技术还可以全面地回收再利用化学产品废料，从而提升了资源利用率，使公司可以取得更大的经济效益和社会效益。

3 化工工程工艺应用发展现状

化学工程工艺主要包括冶金加工和药物制造两个方面，即通过依靠化工的基础理论，来突出产业特点。而目前，对其工业环境发展趋势的要求，是从现代企业的科学理论体系入手，在导入新型环保理念的基础上，进一步推动现代工业的健康发展，以达到民众日益增长的物质生活水平的要求。具体来说，就是通过把绿色化工科学技术运用于化工过程，达到现代工业的节能环保目标。这样不但会增加工业生产，而且还会提高社会效益。但是，在我国现代市场经济建设的大背景下，工业市场环境多元化发展趋势的影响增加了绿色化工科技在化学工程中的实际运用的困难。因此，研发技术人员应该在明确绿色化工技术实际运用现状的情况下，积极寻找并优化控制发展策略，是在完成当前社会主义现代化经济建设背景下，工业可持续发展目标的关键性课题，政府有关人员应当将之全面关注起来，并作用于社会实际。

4 化学工程工艺中，绿色化学技术的发展

4.1 工业原料

化学工程污染问题和化工生产条件问题是产生污染环境问题的根源，如果不在上述方面进行努力，那即使发展环保化工，也是非常被动的，最终结果是只处理了表层的环境问题，而忽略了内部的环境问题。这种原材料一般均为不可再生资源回收系统，不但这种原材料的需求量高和排放量大，同时也增加了国内对不可再生资源回收系统的供应量。所以在发展现代化工科技与工艺的过程中，对原材料的合理选用是必不可 少的。

原材料、化工溶剂、催化剂都应选用没有毒害的化学原料进行加工制造，以做成零污染物和零排放的化工产品，实现了绿色洁净工艺，从而避免了化学废物污染的产生。因为现在许多化工原料所采用的都是挥发性有机物溶液，而这些水溶液会产生大量臭氧，而且还会污染饮用水。需要使用一些较新型而无毒害的化学溶剂，如今这已变成了主要的化学应用研发方面。

从最近几年来看，又有了一些更加安全的化工原料：农业产品和动植物。比如小麦废弃秸秆、芦荻、蔗茅，这些都是可加工为工业上所需要的石油原材料。比如一个最简单的实例就是“沼气池”，这是由一种非常典型绿色化工技术发展而产生的新型环境能源系统。它的基本原理就是以小麦秸秆和人、牲畜的排泄物为原材料，首先投放沼气微生物，再由细菌分解有机质形成沼气和垃圾，废弃物还可当作农作物的饲料，所以这是一种循环再利用的绿色化生产过程。

4.2 绿色化工技术的开发

在对绿色化工关键技术进行研究过程中，必须在以下两个方面加以完善。

（1）优化原材料。根据绿色化学技术在科学发展下的总体趋势，在化学技术、化学工艺的逐步发展中，通过选用某些无污染溶液、原材料、催化等进行影响，进行化工产品、化学制作工艺生产等，既可起到一定的零排放效果，又可在零环境污染形势下，进行洁净化工制造技术和工艺生产，也可对化工环境污染状况进行合理预防与管理。近几年，较为普遍的无毒化学原材料主要是对野外植被、农产品及某些农业生产物品，以及对某些垃圾，尤其是某些副产品的垃圾，经过对其经过机械加工，就能形成化工原材料。利用对生物质气化形成氢气，就可以在更绿色的化工技术发展下，使原料成为一个主要使用方式。

（2）选用无毒害催化剂，在较大规模的化工产品中，催化剂可提高化学反应速效率，也是其中的重点产品。但是，在对绿色化学技术进行研究期间，进行无毒害的催化研发工作，是现代科学研究中的重要。而通过环境友好型绿色化制备过程，既可以使烯丙基醇类的物质直接转变为烷基化试剂，特别是在无溶剂的条件下，直接对其进行反应，而且发现后期所用的过程一般都比较为简单，同时又可以提高催化剂系统的循环应用，从而保证了循环后的收率能够逐年增加。

（3）为加强生物化学反应性能研究，在绿色生物化学技术的研发过程中，着重对基本类型物质进行了深入研究，使能够进行化学过程产生物质的筛选工作，在特定条件下，能降低其环境标准条件，以避免其引起的一些危险，在化工制造过程中，又能减少实际成本，以实现资源效率的稳步提高。

4.3 化学反应选择性

深化对绿色化工技术的具体钻研过程中，要着力关注对基本类型的选择，使之切实有效地符合化工所产生物质的提取条件，以确保降低污染，达到一定标准，从更大幅减少了化工成本，使生产资源的效率得以提高。例如，在石化中，一般都会使用烃类选择性氧化剂，但由于它的复杂化学反应特别易于形成强氧化剂，在产生物材质方面对环境并不会产生非常重大的污染。所以面对这样的状况，必须更加有效选用科学合理的基本类型物，同时着重关注化工沿着绿色生产发展趋势，以减少对环境的潜在影响。

5 化工工程工艺中的绿色化工技术使用情况

5.1 绿色清洁的生产技术

绿色洁净化工技术是没有毒气污染、没有大量垃圾污染的洁净工程技术。这种洁净技术有很多种类型，例如：绿色催化、辐射及热加工等，这些技术都可被称为生物洁净技术。同时这种技术也在印染产业等行业废弃物的处置方面，都取得了很好的经验与运用。

还有清洁的燃气技术、小麦秸秆利用等原料，生产沼气、潮汐能技术、风力发电设备、太阳能发电设备等，这都是通过使用自然可循环再利用资源来实现的清洁技术。利用风力发电技术也就是把风的电能转换为能源。而作为一个没有自然公害且温度较高、最重要的新型洁净能源，利用风能发电也是一个十分环保的清洁技术，而且由于其所产生的能源量是巨大的，所以现在许多发达国家也都开始对风能发电技术更加关注。潮汐发电是通过海水的潮起潮落而转换的能源，同时又是一个既洁净又无污染的 资源。

在淡水资源匮乏问题日益严重的状况下，人类开始对海洋开展水资源研究，人们利用对海洋的淡化技术，把盐分和水在海洋中进行分离，来获取淡水资源。

5.2 催化技术

作为化学反应工艺生产的技术基石，催化剂可以帮助将许多理想的化学反应生产工艺转化成现实的工业生产使用。相对于传统的工业催化剂技术来说，现今的化学催化剂技术通过选择更加绿色环保的提炼方式，不但降低了成本，也增加了原材料利用率，而且还没有形成过大规模的工业废弃物，从而对环境污染具有了一定的防护效果。在生物催化剂技术中大量使用了固体催化剂，例如杂多酸、分子筛催化剂等，从而替代了以往的某些有害液体催化剂，在工业生产过程中也极大地降低了工业废气、垃圾等的排放量。

面对这样的状况，需要进一步加强对无毒害化学催化剂的研究力度，合理管控好废水的排放量，使之与国家有关规范和要求高度一致，并着重注意对废水的循环利用，大幅提高了资源的利用率。选用大孔径分子筛用作生物化学反应生成过程中的主要催化剂，在可移动或固态燃料中大量应用了催化剂点燃法，在一定层面上，可对绿色生物友好型环境的建立产生促进作用。

5.3 优化整个化工工程的程序

进行化工制造的整个流程中，一般都是通过供暖系统来进行的，但是目前很多化工公司都还只是使用传统的单线供暖方法，在这种情况下确实能够节约很多设备资金的投入，但是很容易就在部分本来不需要进行热量的工序进程中，由于给予热量从而产生了大量浪费，导致了整个流程进行不合理，从而产生了过多的能量耗费，造成了生产成本的进一步增加。在目前，多数化工企业都已把绿色环境和节能减排视为生产的首要目标，并在企业化学制造过程中合理运用绿色化学技术，以此加强对厂区周围环境的防护，进而降低化学污染，最后实现使环境和公司产品之间相互保持平衡，为日后的人类生存发展建立了良好的环境物质基础。

单线供暖方法也很容易在整个供暖流程中产生功能缺陷，从而导致原料并没有有效地与催化剂相融合，从而产生了大量有害物质。因此，必须注意优化工业体系，并针对不同的工艺选择不同的供热装置，以帮助在整个化学工程过程中提供更高效率的化学反应场所效能，让整个技术流程更加完整，共同推动整个化工公司的绿色安全与发展。

6 结束语

绿色环保化学技术，在化学工业领域中是一种崭新的技术概念，与当前时代的可持续发展相适应。把对环境友好的传统化学工艺技术运用到化学工业制造过程中，就能够降低对传统化学工艺技术所造成的环境污染与经济损失，并提供全新的替代燃料。而这种绿色环境能源运用在化学反应中，特性更为突出，反应条件也更为温和，不但创造了环境生态价值与社会效益，还创造了经济效益。但绿色化学工艺技术还有很大的发展领域与空间，仍有待进一步深入研究与探讨。当前，应该全面地将化学工业公司绿色化工技术开发中的环保要求加以综合考虑，以便确保化学工业公司技术开发条件与经济性的全面发挥，并确保主要化学成分的合理利用，使绿色生产技术渗透到主要化学产品中，从而强化对自然与生态环境的有效防护。