淺析我國綠色化工的發展

張興宇

(山西四誠工程技術咨詢有限公司，山西 太原 030006)

專題討論

淺析我國綠色化工的發展

張興宇

(山西四誠工程技術咨詢有限公司，山西 太原 030006)

綠色化學技術是在確定目標化學產品主要化學性質不變的條件下，通過重新設計或者一定程度上改變目標化學產品的分子結構，來達到降低或者直接去除目標化學產品在設計生產過程中產生的有害中間物的目的，它的制造過程節能、高效、環保，與傳統的化工生產過程中高能耗、高污染現象形成鮮明對比。目前，全世界有很多國家大力發展工業建設，提高經濟水平，但對全球的生態環境產生了越來越大的破壞，因此，推廣綠色化學有著極其重要的現實意義。通過分析綠色化學的特點及應用現狀，提出了未來發展綠色化學的相應舉措。

綠色化學；發展方向；環境友好型化學

引 言

綠色化學又稱“環境無害化學”和“清潔化工”，它基于多種化工理論和基礎，在合成、生產和應用化工產品時，通過有效利用無毒無害的原料(最好可再生)，并最大限度地降低有毒有害中間產物，從而避免在工業合成、生產和應用化工產品時產生有害物質，并產出綠色無污染的目標產品，真正的將現有化工企業生產的技術路線從“先污染、后治理”改變為“從源頭上根除污染”[1-2]。

1 綠色化工的特點及現狀

綠色化工不同于傳統化工，首先，綠色化工是通過重新設計或者一定程度上改變目標化學產品的分子結構，或者尋找可替代的目標產品，這種目標產物與原產物有非常相近的化學性質和物理性質，最大程度地保證目標產物所具備原產物的主要理化性質，同時，大幅度地減少目標產物在生產過程中產生的有害物質，同時，在工業生產過程中所使用的能源均為清潔能源。這種以化學方法來降低化學污染的形式在二十世紀末期開始被重視，并在發達國家迅速推廣[3]。

1.1 綠色化工的特點

1) 使用清潔能源，并提高化工合成時能源的利用率，使用有效的節能措施降低能源消耗。例如，山西運城鹽湖區利用風力發電電解NaCl溶液的生產過程。

2) 化學反應過程無毒、無害，最大程度地降低廢物排放，直接從源頭避免了化工生產過程對環境產生的影響，是真正意義上的“清潔生產”。

3) 提高了原子的使用率。最大化地利用原材料的原子，通俗說就是提高產品的產率。不僅降低了生產成本，還能實現污染物排放的降低，向“零排放”靠近。

4) 綠色化工產品本身的環保性。綠色化工通過先進的技術手段改變了目標物質的分子結構，最大程度地保留原有產品的主要理化性質，并降低了不利性質(如對人體、對環境有害的性質)，通過這種方式設計生產出來的化學產品也將會是對環境無害的環境友好型產品。

1.2 綠色化工的應用現狀

從1990年美國頒布《污染防治法案》開始后，他們便對綠色化學開始進行深一步的研究。到目前為止，美國以設立“總統綠色化學挑戰獎”、成立綠色化學研究所等方式，鼓勵國內發展綠色化工，現在許多發達國家，以各種方法來推動本國內綠色化學的發展。1995年，中國科學院確定了《綠色化學與技術》的院士咨詢課題，連續幾年內，通過開研討會、出版學術報編等多種方式推動綠色化學的發展。在1997年，我國在召開“可持續發展問題對于科學的挑戰及綠色化學”研討會后，也極大地推動了我國對綠色化工的相關研究與產業的發展。

我國綠色化學的應用和成就案例：

1) 光催化水凈化項目便是一項既有科技含量，又有實用價值的示范工程。基于對有毒難降解有機污染物光催化降解、光催化反應的扎實研究，中國科學院趙進才院士團隊研制了光催化水凈化反應的小試設備，并與企業合作建立了光催化水凈化工程技術研究中心，直接連接企業實際廢水管道，設計處理量達到100 t/d。目前，該項目已經完成設備的加工及山東、內蒙古等地示范工程的建設。

2) 近年來，由清華大學化學系李亞棟院士等共同撰寫的綜述文章《新型納米晶催化材料在綠色化學中的應用》已在《國家科學評論》發表。這篇綜述論文簡述了納米晶作為綠色催化劑近年來的發展歷程，闡述了以貴金屬及金屬氧化物為代表的納米晶材料在環境污染物消除、精細化學品合成等催化領域的基礎研究探索，為我國綠色化工自主研究做出了貢獻。

3) 由于傳統石化燃油給大氣環境帶來嚴重污染，造成我國近年來出現大量霧霾天氣。據有關報道，國內將在2017年使用新標號汽油、低硫柴油以及其他無污染燃料，將大大減少汽車尾氣造成的污染，說明我國工業合成燃油的技術水平在不斷提高，不斷向綠色化工靠攏。又如，在山東推行的用二甲醚作汽車用燃料，二甲醚既經濟又環保，這具有很好的發展前景。再如，2016年，山西省太原市將所有的燃氣、燃油出租汽車全部替換為電動汽車，并完善相關服務，大幅度地減少了汽油和天然氣汽車尾氣的污染，表面上看是汽車尾氣的排放量減少，實際上，電動汽車需要用電，發電需要燃煤，而山西這個能源大省的發電產業將加大電力生產過程中污染物減排的治理措施，實現了污染物的集中治理，這是綠色工業的又一體現。

2 如何促進綠色化學產品的發展

近幾年，綠色化學工程在我國發展勢態良好，但依舊存在大量問題，如，社會重視力度不夠、發展思維單一、人才短缺等。因此，若想更進一步發展綠色化工，我們必須采取相應措施，促進綠色化工的推廣，深化全社會對綠色化工的認知，改革傳統化工工藝。這樣，我們才能實現保護環境和可持續發展的同時進行。

1) 鼓勵采用綠色化學工藝，加強宣傳力度。盡管綠色化學產業已興起多時，但由于宣傳力度不夠，在全社會范圍內，它仍未被人們認知與了解，這在一定程度上，對綠色化工產業的發展極為不利。為了實現人們對綠色化工進一步的認知與了解，我們可以通過互聯網傳播、電視資訊、移動信息等各大平面媒體，對“綠色化工”的應用和前景，加大宣傳強度。各大工業省市發展綠色工業旅游，讓政府、相關企業和高校教育機構等認識到發展綠色化工的意義，促使全社會意識到使用綠色生產方式、節能減排的重要性，甚至可以通過立法等手段，讓綠色化工在我國有良好的發展前景。

2) 在學術領域設立相關專業和研究課題，引入國外先進的綠色化工技術，在發展綠色化學的道路上尋找合作伙伴，并駕齊驅。綠色化工的發展既要依靠微觀理論，如，分析化、物理化學和生物化學等學術，同時，還要依托宏觀的化學技術。建議我們要加強全社會對綠色化工產業建設資金投入的力度，設立與綠色化工學術應用有關的科學技術研究中心和高等實驗室。向發達國家學習，設立激勵體制，鼓勵創新，并持續不斷地為實驗室和科學技術研究中心的研發提供資金保障。

3) 重視人才培養。目前，我國綠色化工處于新發展階段，人才短缺嚴重，為了滿足綠色化工發展所需的儲備人才力量，教育部門必須建立起完善的人才培養體系，如，高等院校開設綠色化工的相關專業學科；化工生產行業應該制定嚴格的培訓體系，對相關從業人員進行培訓，同時，增加相關從業人員的薪資酬勞；高等實驗室以及科學技術研究中心的技術人員積極向國際上綠色化學產業較為發達的國家學習，與國際接軌。

3 結束語

新世紀初期，全球均在為改善環境污染問題而努力，很多國家致力于清潔能源的開發與研究，綠色化工隨著環境問題的日益嚴重，而逐漸被人們所重視，近期，嚴重的霧霾嚴重影響我國廣大人們的健康，這期間，相信人們對發展綠色化工和綠色工業會有更進一步的認知和認同。在工業發展的路程上，人們對環境問題和工業發展總會有新的認識，思路應當逐漸改變過來，傳統化工工業的發展和環境問題成“反比”，而綠色化工工業的發展卻有助于環境問題的治理。所以，努力開發應用綠色化工的生產方法，重視對綠色化工行業的人才培養，在學科教育上加大投入，是及其必要的。

[1] 杜群.綠色化學化工基本問題的發展與研究[J].硅谷，2012(7):15.

[2] 于賀.論綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用[J].科技與企業,2013(5):132.

[3] 謝學端.實施全面環保管理 建設綠色化工企業[J].化工管理,2009(12):60-62.

Development of green chemical industry in China

ZHANG Xingyu

(Shanxi Sicheng Engineering Consulting Co., Ltd., Taiyuan Shanxi 030006, China)

Green chemistry technology is to reduce or remove directly target chemical products in the process of our design and production of harmful intermediate, by redesigning or partly change the molecular structure of the target chemicals, under the condition of determining the target chemical product mainly chemically unchanged. In contrast to the high energy consumption, high pollution phenomenon of the traditional chemical production process, its manufacturing process is of energy saving, high efficiency, and environmental protection. At present there are many countries in the world develop industrial construction to improve the economic level, which do great damage to global ecological environment. So the promotion of green chemistry is of great practical significance. By analyzing the characteristics and application status of green chemistry, this paper puts forward the corresponding measures for future development of green chemistry.

green chemistry; development direction; environmentally friendly chemistry

2017-01-10

張興宇，男，1987年出生，2011年畢業于山西農業大學，現主要從事化工節能、環保工程等技術咨詢服務工作。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.01.20

X383

A

1004-7050(2017)01-0065-03