淺論綠色化學工程與工藝，創建高效、節能、清潔的未來化工廠

蔡永宏(江蘇鹽城華陽醫藥科技有限公司 224000)

綠色化學又稱環境無害化學，環境友好化學，清潔化學，而在其基礎上發展起來的技術稱為綠色技術，清潔生產技術或環境友好技術。利用化學原理從源頭上清除或減少其對工業對環境的污染是其核心。

化學化工研究的前沿綠色化工，是未來化學工業主要發展方向研究之一，有以下顯著特點：

綠色化學更多的考慮社會的可持續發展，促進自然和人關系的協調。人類用環境危機的巨大代價換來了對綠色化學的新認識，新思維和新科學，綠色化學是更高層次上的化學。

綠色化學是研究環境友好的化學反應和技術，綠色化學中新的催化反應技術，如酶催化反應、膜催化反應、清潔合成技術、生物工程技術等。環境化學則是研究影響環境的化學問題。

從源頭上防止污染的生成，即污染預防（pollution prevention），是綠色化學；對已被污染的環境進行治理，即“末端治理”，是環境化學。兩者的側重點完全不一樣，目的更不一樣。發展綠色化學是工業生產技術的研究和生態經濟生態工業發展關鍵和必由之路。

從源頭上阻止環境污染的化工技術即綠色化工技術是綠色化學基礎上開發研究。采用“原子經濟”反應，即原料中的每一原子轉化成產品，不產生任何廢物和副產品，實現廢物的“零排放”，也不采用有毒有害的原料、催化劑和溶劑，并生產環境友好的產品是這類技術最理想。綠色化工技術是指采用綠色技術，進行化工清潔生產，生產環境友好產品的全過程。

化學工業與我們的國民經濟發展和人民的日常生活密切相關，汽油、柴油，三大合成材料，醫藥、農藥、日用化工產品等生產和生活用品都是由化學工業生產的。但是，現代化學工業給人們印象都是塔器林立，廠房高大、龐大的生產設備隨處可見，并帶來嚴重的環境污染。不過，現在這種情況正在發生著改變，新型石油化工企業自動化程度提高后情況有很大改觀。未來化工廠的設計正向高效、清潔、節能方向發展。從傳統的化工建設投資來看，用于大型設備、土建工程和管網設施的資本，一般占投資的80﹪左右，如果能向設備微型化，流程密集化，生產過程精細化方向發展，就能重組綠色高新化工生產。綠色化學是從化學反應本身來消除環境污染，充分利用資源、減少能源消耗，從而推動社會和經濟的可持續發展。通過化工過程強化，實現化工過程的高效、安全、環境友好、密集的生產，也可推動社會和經濟的可持續發展。

以下淺述了綠色化工過程：

一、綠色化工過程設備的強化

綠色化工過程設備的強化是對各種反應器和各種化工過程單元設備，包括傳熱設備、傳質過程設備。

1、構件催化反應器，它又分為三類：整塊蜂窩構件催化反應器、膜構件催化反應器和規整構件催化反應器。

以整塊蜂窩構件催化反應器為例，目前，整塊蜂窩構件催化反應器已經在不少領域獲得了商業應用，最重要的應用是環境保護方面。由于流體阻力小，整塊蜂窩構件催化反應器被用作汽車尾氣、火力發電廠廢氣和工業排放廢氣的凈化器。由于體積小、效率高，整塊蜂窩構件催化反應器還被應用于消除飛機機艙、復印機和激光打印機使用中產生的臭氧，避免了臭氧危害人體的健康。

2、先催化反應器3、靜態混合反應器4、熱交換器或反應器5、噴霧流化床造粒器 6、緊湊式換熱器

二、綠色化工過程技術的強化

過程強化技術包括將化學反應和分離操作集成在一起的多功能反應器，多種分離操作集中在一個設備內完成的組合反應及分離技術，以及新的各種技術的組合，下面有幾種一定應用的過程強化技術：1、多種化工過程組合密集化技術；2、強化傳熱技術；3、以強化傳質為目標的耦合分離技術；4、以提高選擇性為目標的生物分離技術；5、新能源利用技術。

三、過程設備微型化

微化學工程包括微型構造的傳質、傳熱、混合、分離、反應設備等微型學無操作設備，微型傳感技術以及利用微型構造設備進行化學化工研究和生產的微化學工藝體系。

總之，現在的生產過程通過流程密集化，過程強化設備、過程強化技術、過程微型化、參數極限化、過程綠色化將逐步達到徹底改觀。要形成化學工業的清潔生產，其關鍵在于研究和開發“綠色化學新工藝”、“綠色化學工藝”的核心則是構筑能量和物質的閉路循環，可以把它看作是一門高超的科學藝術，因為，只有深刻理解和熟練掌握了有關化學化工各領域的知識，并做到融會貫通和靈活運用，才有可能創造出“綠色化學工藝”這門藝術的科學。選擇不同的清潔工藝：如硫化清潔工藝、硝化清潔工藝、鹵化清潔工藝、還原清潔工藝等。如何正確的選擇這些工藝路線，實行清潔生產，發展無廢、少廢磺化工藝，降低物耗，能耗，提高反應物的選擇性和產品的收率與質量，減少對人體和環境的危害，是當今世界化工的必須解決的重要問題，具有重大的戰略意義。

制定綠色化學與技術的獎勵和扶持政策，加強對綠色化學與技術的宣傳，從頂層設計的高度促進我國綠色化工，綠色化學及其產業發展，為實現中國夢而努力貢獻出化工人一份責任。

綠色化學需重點開放技術：1.綠色生物化工技術 2.礦產資源高效利用綠色技術.3防治污染的潔凈煤技術 4.精細化學品的綠色合成技術 5.生態農業的綠色技術

綠色化學是可持續發展的新科學和新技術，是對傳統化學思維的創新和發展，是未來實現中國夢的中心科學。因此，大力發展綠色化學工業化工，走資源—環境—經濟—社會協調發展的道路是我國化學工業及至整個工業現代化發展的必由之路，這是未來創建高效、節能、清潔的未來化工廠必然選擇。

[1]貢長生 綠色化學——我國化學工業可持續發展的必由之路 《現代化工》2002.2.

[2]閔恩澤,傅軍 綠色石油化工技術的進展 《石油化工管理班干部學院學報》1998.