化學工程與工藝中綠色化工技術的應用

趙榮鑫

摘? 要：綠色化學是20世紀90年代在國際化學領域興起的全球綠色革命。近年來，隨著工業化的快速發展，由此帶來的負面影響，包括自然資源的過渡開發，環境的嚴重污染，生態的肆意破壞，促使人類的環保意識日益增強。基于傳統發展，結合綠色創新發展，集資源節約，高效利用和環境保護于一體，推進綠色化工技術的有序發展是探索化學工業節能，綠色和可持續發展以及大幅緩解工程與工藝污染的必經之路。

關鍵詞：化學工程;工藝;綠色化工技術;應用

1綠色化工技術的定義

不會對環境造成污染以及能夠實現資源的可再生就是研究綠色化工技術的目標。綠色化學技術主要是使用合成技術和天然材料來實現綠色生產的目標。化工生產必須要借助化學溶劑以及催化劑，雖然在使用的過程中使用量極少，但化學溶劑以及催化劑僅僅是很少的量也會對環境造成很大的影響。并且要根據綠色生產的原理，規范的去選擇和使用溶劑以及催化劑，盡量減少污染物質和有害物質的排放，而且也要最大限度地減少生產材料使用，這樣污染源就會被控制。

綠色化學技術具有廣泛的范圍，它要考慮化工生產的各個環節涉及到的各個方面。目前我國很多的行業生產都在化工工程中運用了綠色化工技術，有效的抑制了環境污染。

2研究綠色化學對化學工業節能的促進作用

2.1促進發展理念的轉變

傳統化工的發展過程中，各個企業多以經濟利益最大化為目標。綠色化學理念的提出，讓人類意識到經濟發展應與生態環保的步調保持一致，并駕齊驅，這一發展理念的轉變推動了綠色化工技術的開發，加速了節能減排技術的提升。綠色化學理念的踐行能夠促使科研工作者在開發新技術的同時注重工藝流程的優化，生產效率的提高以及控制尾氣，廢水，廢渣的排放。綠色化學的號召不僅僅是當前工程與工藝的簡單改進，還是對能源的有效，合理和清潔利用，更是對環境和生態的呵護，是可持續發展觀與科學發展觀的有機結合。

2.2促進交叉學科的融合

綠色化工技術得以有序的開發主要依賴于生物技術的研發。現代生物技術涵蓋了生物學，化學等多個基礎學科的工程原理和技術，屬于高新技術之一。目前生物質的的研發主要涉及物理，化學和生物轉換三種。例如，生物質通過物理轉化可以制成固體成型燃料;通過化學轉換（細分為液化、氣化和熱解等）能夠制備燃料油，甲醇，乙醇，氫氣和化工產品等;通過生物轉換（發酵）可以甲烷氣和乙醇等的制備。此外，研究表明生物酶可以作為催化劑加速反應的進行，避免了在長時間反應過程中副產物的產生，能夠強化生物酶對化學相關工程的應用，加速多學科之間的交叉與融合。

2.3促進清潔技術的研發

綠色化工技術多以清潔，高效和節能等特點著稱。清潔技術的成功研發可以大大縮短工藝的流程以及顯著降低能量的消耗。無毒無害的原料預處理技術能夠在某種程度上大大降低后續處理的負荷。例如常用的脫硫，脫氮技術可以將原料中雜原子化合物在未參加反應初期直接除去，一方面提高了目標產物的產量和收率，另一方面減少了后期廢棄物的排放。清潔技術的研發是推動各種綠色產品生產和使用的前提，也是保護生態，促進社會和諧發展的重要途徑。

3綠色化工技術采用的措施

3.1將二氧化碳技術更好的應用在化工工程領域

綠色化工技術開發的核心就是能夠實現低碳以及排放量減。促進節能減排目標的實現，要從對二氧化碳技術的完善入手，二氧化碳是一種合作媒介，能夠在大量的有機化學品的生產過程中得到廣泛的應用，例如在水楊酸以及冰乙酸的生產過程中就應用了二氧化碳技術。我國在二氧化碳和甲烷合成氣體技術上也取得了很大的成就，從長期開發水平來看，使用光催化技術可以有效地清除二氧化碳，并能夠將二氧化碳轉化為化學燃料，比如甲醇、甲醛以及一氧化碳等化學燃料，有效的實現了資源的節約。

3.2開發更多低碳原料應用于化工工程領域

由于多種天然資源的過度利用，化石資源逐漸不足。在生產過程中，生物質原料具有很多的優勢，它能使生產過程更加環保節能。并且相比生物乙醇生產技術而言，在生物質的生產過程中對石油原料的需求更小。今后在低碳原料開發中，裂解油、汽油合成氣以及水解葡萄糖都會作為未來發展的重點纖維素轉化技術。

3.3合理的布局

隨著市場競爭的日益加劇，化工基礎制造業都在試圖通過縮減自身成本來增加企業競爭力。企業主管，工程技術人員以及工藝流程設計者開始注重設備的優化布置以及場地的使用情況。設備的布局優化主要包括舊系統的改造和新系統的設計。隨著對產品需求的增加，工藝流程也由之前的流水線模式向操作單元和大規模定制方向發展。加之操作單元和設備之間相互關系的復雜化，密集化和多樣化，簡單實用的設施布局方案是化工企業急需制定和出臺的。從車間設備平面布置來看設備布局應順從工藝流程，有效的利用車間屬地，根據地形和主導風向將明火設備放置于全年最小頻率風向的下側。而配電室和控制室則應在生產區域的中心位置。各車間和各部門之間的地理位置在總體上應做到協調、整齊、緊湊、相互融合，方便聯系，盡可能地縮短輸送管線。設備和管線應在操作區之內整齊分布，主要管道的走向要一致。不同管道應按有關標準做好標示，對于有毒，有腐蝕性的介質和設備應集中放置，并設有警示標志。

3.4節能降耗

節能降耗，顧名思義即節約能源，降低消耗。多數的化工企業工藝流程是長年累月的處于生產過程中。化工生產過程中的“跑、冒、滴、漏”現象嚴重，各化工企業應制定、發布和實施相應的管理制度，并將重點落到制度的實施，落實到人，將自檢和互檢相結合，讓每位員工都意識到跑冒滴漏所造成的資源浪費的嚴重性。重點關注各自所管轄區的設備，管道的運行情況，一旦發現及時解決，減少或避免企業管理過程中跑冒滴漏現象的肆意發生。另外，應注重生產過程中熱量，廢氣和廢渣的回收，合理利用資源，爭取做到將原料吃干榨凈。系統中的能量最大化得到利用。

3.5加大清潔生產技術應用力度

近年來，化工工程成為推動我國綜合經濟發展的重要行業，而為實現經濟效益與社會價值并舉，加大綠色化工技術研發力度。其目的在于深入化工工程，以體現實際應用價值，進一步推動我國化工行業的穩定發展，協調化工行業與環境之間的關系，最大程度降低因化工生產對周邊環境所造成的影響。有機融合生態保護與化工工程，應用綠色化工技術以體現生物技術應用的合理性與科學性，重視所開發產品對于環境的友好程度，實現清潔效力，為逐步提升現有技術應用水平，充分應用綠色化工技術，實現低碳環保應用與拓展。

我國化工行業的發展空間在應用清潔生產技術時，遵循零污染、零排放原則，為實現化工工程的良好發展提供有利條件，廣泛應用清潔生產技術以解決印染工業行業裝廢棄垃圾堆放等問題。綜合應用的目的在于實現對現有資源的合理處置，通過不斷研發，充分利用相關技術以降低對外界環境的污染，從而保障我國生態結構的穩定性與完整性。

結論

本文詳細分析了綠色化學技術在化工工程的應用，化工企業采用原始的生產方式容易在生產過程中會產生污染環境的有害物質。要不斷的開發新能源，改善化學工程的生產模式，將催化劑科學合理的應用在化工工程中，不斷推廣綠色化工技術應用，這樣才能有效保護環境，實現綠色化學生產可以促進中國化工企業快速發展。

參考文獻

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