化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用

孙美芹，赵淑琴(金川集团股份有限公司，甘肃 金昌 737100)

0 引言

随着科技水平的提升，环保技术与低碳技术在很多行业都得以大范围运用，有效推动了工业的生态友好型发展。伴随国内化工行业的发展，市场对化学原料的需求量持续增多，但是化学制品会对人们的生活品质、身体健康水平产生不可忽视的影响，因此，在化学工业领域科学运用化学工程与工艺，可以有效降低化学工业对生态的破坏程度，推动化学朝绿色、环保方向发展，减少化学工业产出的废气、有毒有害气体，提高资源的使用率，减少资源与能量的消耗程度，对化学工业的发展意义重大。

1 化学工程与工艺对化学工业的促进作用

化工行业是化学工程和工艺在实业领域的体现，该行业在发展期间，对大气、土地、水等造成了一定的污染，给生态环境带来不可忽视的负面影响。因此，我国现阶段经济能源安全及生态环境保护压力较大，节能减排已经成为我国经济发展及环境保护工作中需要重点关注的问题。我国是世界第二大经济体，同时作为世界上最大的发展中国家，我国工业水平已经处于世界前列，化学工业作为我国工业发展的坚实基础，为推动我国经济发展作出了重要贡献，但随着环境保护问题逐渐受到社会各界广泛关注，对化学工业生产进行节能减排已经成为相关研究者的研究热点[1]。化学工业实施节能减排有以下作用：(1)化学工程与工艺在化学工业中的有效应用，能够借助生物技术、绿色环保理念等多种要素，改善化工生产中的节能现状，减少化工生产对能源资源的消耗量，使其能够处在合理的范围之中，借此提高化工生产的效率；(2)在化学工程与工艺的基础上，开展化工生产工作，能够利用清洁生产技术等，对化工生产中的污染问题加以防控，降低污染问题产生的概率，实现对生态环境的保护，提高化工生产的环保性能以及技术水平；(3)绿色化学工程与工艺本身的优势比较多，尤其是在节能降耗、环境保护等方面，能够充分发挥出相应的技术优势，促使化学工业发展和社会发展节奏保持一致，为此，有关化工单位要想达成长效发展目标，一定要增大绿色化学工程和工艺的运用力度；(4)在应用化学工程与工艺的基础上，化工企业的生产方式会得到合理优化，其生产产品的潜在价值也会有所提升，这既能够帮助化工企业拓宽市场，也有利于其产业升级，更能够为化工企业赢得更多的经济效益；(5)化学工程与工艺的科学应用，还能够提高工业产品的功能性，这样也有助于化工产业实现相应的生产目标，获得良好的生产效果，也促使产品的应用效果更好。

2 化学工程与工艺发展中存在的问题

2.1 对化学工程与工艺的研究应用不足

过去化学工程和工艺在发展时未立足于整体层面进行谋划，导致耗费了诸多资源，并且在资源使用期间，还存在严重的浪费现象。对资源的管控不到位，导致化学工程与工艺在将来的发展中面临诸多阻碍。此外，在化学工程与工艺发展时期，未能有效改进和提升相关工艺技术，并且未能有效地保护环境，因此对环境带来的伤害性是目前需要面临的问题。

2.2 化学工业产品需求量大

我国是世界农业大国。近些年来，随着我国农业不断发展，农业生产资源的需求量不断增加，尤其是对化肥的需求量不断提升，导致这类化工生产物生产数量极为巨大。另一方面，一些地区由于经济发展方面的需要，仍有一定程度的地方保护主义，致使化学工业的产业经济改革机制不够完善，还会对落实国家产业结构调整政策产生不利影响，这就导致了化学工业生产长期处于高能耗、高污染的状态，造成化学工业管理难度较大，难以从根本上治理化学工业生产对生态环境带来的污染。

2.3 化学工业节能减排基础薄弱

我国对化学工业的能源消耗以及污染的统计以及治理机制不完善，现阶段化学工业发展较快，以往的规章制度难以符合现阶段实际发展，更难以满足现阶段化学工业节能减排实际需求。部分企业在化学工业生产过程中并未制定相应的节能减排计划及标准。另外，化学工业的统计以及管理相对薄弱，我国专职能源与环境保护管理工作人员较少，对化学工业生产难以实现准确的数据统计以及有效的节能减排治理。

2.4 节能减排技术相对落后

化学工业节能减排工作的实施需要不断对生产技术进行创新，化学工业近些年来生产规模不断扩大，但节能减排技术的研究及应用力度明显不足。即使部分化学工业制造企业在生产过程中应用了节能减排技术，但是由于考虑到自身发展及市场竞争的因素，大多化学工业制造企业不愿意在行业内共享节能减排技术。另一方面，对于已经拥有成熟的节能减排技术行业来说，国家对化学工业生产中的节能减排投入力度有一定的欠缺[2]。从化学工业的发展实际情况看，节能减排工作的挑战极为严峻，还需相关研究人员深化研究，实现对节能减排技术的创新，从而更好地落实化学工业生产节能减排工作。

3 化学工程与工艺促进化学工业节能的途径

3.1 生产绿色环保产品

立足于实质层面而言，科学应用化学工程与工艺，一方面可以加快化学工业低耗发展进程，另一方面还能够为人们供给绿色的生态友好产品，比如：生物化肥、无污染洗衣粉、清洁燃油等。经过应用绿色化学工程与工艺，能够制造生态友好型产品，让生态环境得以恢复。当前，已有很多绿色环保产品问世，且在生产与生活领域得以运用，大幅提升了人们身体的健康程度，同时也有利于生态的可持续发展。基于此，当前时期应当科学利用绿色化学工程与工艺，且有效利用其功能，科学改进化学工业产品制造流程，减小化工生产对自然环境的破坏程度，降低污染物排放，力争达成零排放的标准。唯有如此，化学工业和生态环境才能和谐相处，进而推动整个社会的长效、健康发展。

3.2 应用清洁生产技术

清洁生产技术在化学工业生产之中具有关键性作用，目前各企业也在着力发展和应用该项技术。同时相关部门也在进行大力推广，清洁生产技术在推动化学工业产品的环境保护方面发挥着巨大的作用。在化学工业领域，绿色工程与工业是当前一项崭新的生产技术，已取得了较大的突破，在化学工业中的应用也比较成熟了。但是绿色清洁生产技术在生产效率等方面仍有待提高，不仅要不断地改善生产流程，而且还必须使用清洁能源和原材料，以取代化学制品，以取代某些会造成环境污染的化学物质。同时还要对化学工程的工艺进行优化，使用更加先进的技术和装备，加强对化学原料的使用，以达到环保化学工程和工艺的目的。在此基础上，运用洁净生产技术，该方法不仅能有效地提高化工原料的利用效率，而且还能减少生产过程中产生的污染废物，减少对环境的影响，从而减少化工行业对环境的危害[3]。比如，活性消毒剂可以将水里的过氧化钠溶解，转化为水和氧，不仅而且没有有害副产物，杀菌效果好，是一种很有效的消毒剂。清洁生产使化工行业的技术水平能够得到大幅度提高，同时也使清洁技术在其他行业中得到了广泛的应用，并促使化工项目的生产技术不断地改善，并将新技术用于工业生产，对环保和节约能源都有很大的帮助。

3.3 应用生物技术

生物技术作为绿色化学工业技术的典型代表，在化学工业领域得到了广泛的应用，为生物技术的应用提供了一个新的平台和新的角度。一是生物技术可以通过生物技术来分解有毒物质，而生物技术，就是利用生物酶，将其转化为一种特定的生物。也就是利用微生物的发酵技术，将其变成有机化合物，这样就可以保证生产过程中，不会产生任何的危险，也不会对环境造成任何的污染。二是利用微生物技术对工业污水进行处理，利用生物酶进行降解，减少了对环境的污染；从而达到改善其治理效果，提高其处理效率，并减少其资源的浪费。生物技术在化学工业中的应用，不但改变了人们对化学产品的认知，而且对改善化学产品的工艺也起到了积极的作用。对化学工业行业的研究和开发具有非常重要的意义，也可以实现化学工业产品的节能减排[4]。同时，在绿色化学过程中，采用生物技术可以使化学工业产品的品种更加多样化、更加灵活。在各种化学过程中，选择适宜的生物酶，对于推动现代化学工业生产工艺的优化和技术水平、改进化学工程技术、改善产品质量，都有着重要的作用和意义。

3.4 应用绿色催化剂

绿色催化剂的应用不仅可以实现生物技术与化学技术的有效结合，而且有利于自然与科学和谐发展，不断提升化学工艺水平。同时，现代生物技术与绿色化学的有效结合，可以提高化学工程中的生物技术水平，深化基因工程、胚胎工程、细胞工程的研究，避免出现化学原料浪费的现象，有效解决环境污染问题。为此，相关工作人员要合理选择有机动植物材料，以此降低化学工业对环境的污染，不断开拓化工产业发展领域。特别是一些自然催化剂和人工催化剂的使用，可以化工生产需求，有效贯彻和落实可持续发展与降低能耗的目标。

3.5 使用无害、无毒溶剂

在化学工程生产反应中出现一些污染环境的物质，在化学生产活动中应用有毒催化剂、有毒溶剂、有毒原料会污染自然环境，在很多化学反应中使用有毒溶剂会直接污染环境。大部分有毒溶剂具备挥发性，内部有机物一旦流窜到外界，会随着空气大范围流窜造成严重的影响。使用有毒溶剂需要考虑该溶剂在应用中可能对水、土、空气等资源带来的污染问题。因此，为了防止有毒溶剂在化学反应中产生的较大污染，需要有效利用和研究无毒溶剂，实现无毒化生产目标。相关人员要深入研究超临界流体，从而降低有毒溶剂产生污染的概率。超临界流体不仅具备与液体一样的密度，而且蕴含与气体同样的黏度，强化超临界流体研究工作，在无毒溶剂的研发工作中发挥着重要的指导作用。在现阶段化学生产中，要想有效保护生态环境，避免过多的资源和能源消耗，必须深入分析和研究无毒溶剂，从而促进绿色化学进一步发展[5]。

3.6 优化能源使用

化学工业生产过程中需要使用大量的能源，大量使用能源会对生态环境造成污染。另外，在工业化推进过程中，能源消耗的结构逐渐从煤炭转变为天然气、石油。但是化学工业生产领域的能源结构在短时间内难以完成转换。所以在化学工业的节能减排工作中，应优先对能源结构进行调整。由使用天然气、石油等能源转变成使用太阳能、水能等可再生能源，实现经济发展的同时保护生态环境。我国作为工业生产大国，必须考虑生态环境的承载能力，为了确保化学工业及我国经济能够实现可持续发展，只有不断通过增加新型能源及化工技术的投入，才能提高化学工业能源使用效率，进而为保护生态环境奠定坚实基础。

4 结语

综上所述，为了解决化学工业对环境造成的污染问题，应推动化学朝绿色、环保方向发展，生产绿色环保产品，减少化学工业产出的废气、有毒有害气体，提高资源的使用率，减少资源与能量的消耗程度。在我国大力推进节能环保工作的背景下，化学工程的从业人员需要快速适应时代发展的方向，按照国家对环保工作提出的战略要求推进绿色化学，选择不会污染环境的化学工艺与技术，节约工程资源使用量。