化工工程工艺中的绿色化工关键技术应用研究

2023-09-19赵倩

区域治理 2023年20期

赵倩

河南化工技师学院

近年来，随着我国社会经济的高速发展，化工行业也随之蓬勃发展，化工工程项目规模不断地扩大，受到人们的广泛关注。在新时期下，化工工程建设迎来了新的发展机遇，但同时也面临着一系列挑战，如何解决化工工程带来的环境污染问题，是当下备受关注的话题之一，必须予以高度重视，不容忽视。化工生产过程中会产生一定的有毒、有害物质，其对环境造成了一定的破坏，在可持续发展观念中，化工工程不可再如过去一般以破坏环境为代价来发展经济，需淘汰落后的生产技术，有效应用绿色化工技术，贯彻落实绿色环保理念，以平衡经济发展和环境保护工作，实现化工工程综合效益最大化。

一、绿色化工技术的相关内容

绿色化工技术，指的是在化工生产工序中实施环保技术手段来改善传统的生产方式，实现化工生产的绿色化，提高化工工程的环境效益。化工工程生产中容易产生一些有毒有害物质，这些物质对环境造成了严重污染，具有一定的危险性，绿色化工技术在各生产工序中的应用，能够有效解决环境污染问题，找到化工生产和环境保护之间的平衡，有利于推动化工工程的可持续发展[1]。

二、化工工程工艺中绿色化工技术要点

（一）合理采购化学原料

在化工工程中应当加强化学原料采购工作的管理，需进一步规范产品原材料的采购流程，保持一定的严谨性。在化工生产过程中必然会产生一定的污染，这些污染的产生与所使用的化工原料密切相关，想要实现化工生产的绿色化，发挥绿色化工技术作用，就应当从采购化学原料环节着手，尽量选择一些不具备污染性或是毒性的原材料。化工企业内部的化学原料供应部门，可尽量选择使用一些植物化学原料，这类化学原料不同于其他化学品，其不会对周围环境产生较大污染，不具备危险性，更重要的是还能起到一定的环境保护作用，从根本上解决环境污染问题。就目前而言，芦苇和水稻是我国化工行业中性价比较高的植物化学原材料，需对其进行有效的生产管理，旨在实现无污染化工产品[2]。

（二）化学催化剂的使用

在化工工程生产过程中，除了要重视化工原材料采购工作的开展外，还应当选择适宜的化学催化剂来使用。化学催化剂影响着化工生产效率，其对化学原材料有着一定的催化作用，容易生成一些有毒有害的废弃物、污染物，不可随意排放，否则会造成严重的环境污染。在应用绿色化工技术时应当尽量选择一些对环境无污染的催化剂，以免生产过程中产生新的有毒物质，同时还要加强对化学催化剂的研发，致力于开发具有绿色环保性的催化剂，这对于我国化工产业的长远发展十分重要[3]。当前我国有关于绿色生物化学技术的研发工作，已经有了初步成效，绿色烯丙基醇激素化合物是化工工程中有用的催化剂，其既可以对化工原料产生催化作用，又不会给环境带来较大的污染，同时还具有可循环利用性，在一定程度上降低了化工工程成本。

（三）科学选择化学反应式

在化工工程生产中，应当科学选择化学反应式，化学反应式是保证化工生产运行的重要基础，其直接影响了整个化工工程的环保程度。在实施绿色化工技术的时候，需要综合考虑生产成本和反应效率，然后选择出最适宜的化学反应。当下在选择化学反应式的时候，除了要考虑上述两个因素之外，还要衡量化学反应式的绿色环保指标[4]。例如，处理烃类物质的时候，一旦和空气接触就会出现氧化反应，产生有毒有害的物质，对周边生态环境造成严重影响。基于此，化工人员应当根据自己的经验，以及结合实际情况和规定，来选择合适的化工技术、科学的化学反应式，充分应用绿色化工技术。

三、化工工程工艺中绿色化工关键技术应用

（一）清洁生产技术应用

为贯彻落实环境保护政策，促进化工企业生产工艺的创新，应当充分应用绿色化工技术，清洁生产技术是其中一种。该技术的优势在于可确保化工生产过程中所排放的污染程度、垃圾量达到规定标准。化工工程中常见的清洁生产技术主要有两种类型，一种是绿色催化剂类，另一种是低辐射热加工技术。该技术在我国的应用已经有了初步成效，其能够在化工生产周期内，加强对生态环境的保护，同时也从整体上保障了化工工程的质量，提高了资源利用率，有利于完善化工流程，降低化工生产成本[5]。化工工程相关人员需充分认识到清洁生产技术的应用价值和优势，需在实际工作中借助清洁生产技术来降低对环境的污染，并缓解资源短缺状况。比如说，在淡化处理海水资源，进行海水和盐分分离的时候，可利用清洁生产技术来处理，在这个过程中不会对环境造成污染，而且促进了资源利用率的提升。如若采用了科学的处理工艺，还有利于在淡化海水的同时，生成氢氧化镁等产物。提取海水盐分之后，相关人员还可以使用清洁生产技术来绿色转化剩余物质，减少资源浪费。

（二）生物技术应用

生物技术是绿色化工技术中的重要组成部分，其在化工工程工艺中有着较好的应用。生物技术可细化分为三大类，一类是基因技术、一类是微生物技术，另一类则是酶转化技术。

就目前而言，在化工工程中使用最多的是酶转化技术，生物酶的应用十分广泛，能够有序转化生物原料，并实现可重复性利用，大大促进了化工生产效率的提升。生物技术在化工工程中的应用普及程度越来越高，生物技术在化工仿生领域有着较好的应用效果，有利于将化工物质转化为可循环利用物质，减少了化工生产中的废弃物，促进了资源利用率的提升[6]。

（三）环境友好型产品应用

环境友好型产品指的是不会对环境造成较大破坏的产品，这类产品在生产过程中不会产生严重的污染物，或是有害物质，其具有较高的环境效益，使用过程中也不会对环境造成不利影响。化工工程在实际生产中所产生的大量污染物、废弃物，对环境造成了极大的破坏，这不符合环境保护政策要求，在绿色理念下化工企业需要充分意识到环境保护工作的重要性，需在化工生产中融入更多的环保技术和环境友好型产品。比如说，在进行酒精生产的时候，传统化工工艺是选择多种原料来组合反映，而绿色化工技术则多以甘蔗为主要生产原料。在实际生产过程中，应用绿色化工技术，可将生产出的酒精运用于乙醇汽油生产中，这不仅缓解了汽油能源紧缺问题，还不会对环境造成较大的影响。以甘蔗为主原料的乙醇汽油，可以大范围代替原有饿汽油产品[7]。

四、化工工程工艺中绿色化工技术的具体运用

（一）绿色化工管理

在化工工程中应用绿色化工技术，应当实施有效的绿色化工管理方式，转变产铜的绿色化工管理理念，全面意识到绿色化工技术的应用优势，提升相关人员的环保意识，以保障绿色化工技术的规范实施。需针对化工各工程工艺的实际情况，来制定完善的绿色化工管理制度，旨在实际管理过程中贯彻落实相关规章制度，以提高绿色化工管理水平，找准绿色化工技术的未来发展方向。应当加大人员管理力度，将绿色化工管理职责落实到个人，设立科学的责任机制，强化相关人员的责任意识。

同时，还应当将绿色化工管理贯穿于我国化工生产中的各个环节中，无论是前期化工工程设计环节、材料选曲环节，还是在化工验收环节，都要实施有效的绿色管理工作，加大管理力度，实时监控各项环节中的因素变化，以保障绿色化工工程建设的顺利开展，使化工工程工艺的应用更加稳定[8]。

（二）环境保护措施

在化工工程建设过程中，其生成会在一定程度上对周围环境造成破坏，存在废气污染、水资源污染、扬尘污染等问题。在使用化工材料的时候，也会因为使用不当而引发污染问题，造成大量垃圾堆积。为改变这一状况，化工工程工艺中实施绿色工艺技术，应当重视环境保护工作，需采取有效措施来降低环境污染。首先，要加强对化工设备废气排放的控制，其目的在于减少化工设备运行中废气的排放量，减少废气造成的环境影响。这就需要对在化工生产过程中减少有害废气的产生，可使用清洁型燃料，或是增加高效燃料添加剂，所使用的化工设备应当具有废气排放低的特点。

其次，加强扬尘控制。在化工工程工艺中会出现扬尘污染，实施绿色化工技术的时候要重视对扬尘污染的防控。比如说，在运输水泥、沙子等材料的时候，尽量选择一些不容易漏洒的设备进行封闭式运输，以免造成养成污染，避免材料的浪费。化工现场还可以设置洗车槽，加强对容易造成扬尘污染的施工环节的管控，采取喷洒、扫除等措施来减少扬尘。

再者，加强对水资源污染的控制。在化工工程中水资源污染主要体现在污水排放、生活废水等方面。实施绿色化工技术的时候，可以将蓄水池建设在化工现场，把生产过程中产生的污水排放至蓄水池中，然后对其进行初步治理，净化污水，以免排放的污水未经处理对水资源造成污染。须捞出蓄水池中堆积的沉淀物，由相关部门进行专业处理，之后再次净化污水。

最后，加强对化工垃圾的处理。在化工生产过程中会产生一些化工垃圾，如若不对这些垃圾进行有效处理，则容易造成环境污染问题。在化工现场要有专人管理化工垃圾，将其按照不同的类别进行划分，部分能够再次利用的化工垃圾要进行专业处理，处理好之后进行循环利用。另外需要创建垃圾站来处理一些无价值的化工垃圾，用运输车将其运往专业机构处理，如若化工垃圾具有一定的危险性，那么要按照要求来存放，做好标识，由相关部门集中处理。

（三）节约资源再利用

在化工工程工艺中应用绿色化工技术，要降低能源消耗，起到节约资源的作用，以提高化工工程的整体效益。首先，要合理使用化工材料。进行化工设计的时候，需考虑成本预算，保障化工材料质量的同时，尽量选择成本较低的化工材料。做好材料储存管理工作，材料进库和出库都要进行登记，跟踪材料流向。同时，要再次使用剩余材料，应用材料的剩余价值；其次，要节约水资源。在化工生产过程中，要做好废水处理工作，并计量管理水资源，化工材料用水需遵循节约型原则。若条件允许可以在净化处理废水之后再次使用，以提高水资源利用率。

五、化工工程工艺中绿色化工技术的发展趋势

化工工程工艺中绿色化工技术的发展趋势如下：一是发展低碳化生产原料。在未来绿色化工技术发展应当合理运用低碳化生产原料，加强对各类资源的开发，旨在提高资源利用率，降低化石能源消耗。生物质原料将成为之后的重点关注，其能够起到有效的节能环保作用；二是氢气的绿色制备。氢气是一种清洁能源，在化工生产过程中应用氢气具有重要意义。制备氢气的时候会使用到化石资源，水资源。在未来的发展过程中，使用太阳能来制备氢气，将成为后期研究中的重点，该技术将会逐步成熟；最后，提升二氧化碳应用水平。在绿色化工技术应用过程中，需进一步提高二氧化碳的应用水平，可通过化工生产过程中排放的二氧化碳来制造水杨酸、甲酸等化学品，同时也可以利用光催技术实现二氧化碳零排放。目前这项技术还不成熟，在未来将成为绿色化工技术中的重要组成部分。