綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用探究

趙 陽

（鄄城縣重大項目服務中心，山東 鄄城 274600）

化學工業作為我國能源發展產業和工業發展產業的基礎，對目前我國的經濟起到一定的促進作用。但隨著我國市場的快節奏運轉，市場經濟的快節奏變化，我國的自然環境資源也正在不斷地被破壞，因此化學工藝的發展也面臨一定的困境 。不僅如此，由于我國的各個化工產在進行化學生產過程中會排放出一些排泄物，若對這些廢棄物沒有做到良好的處理，將會對環境造成一定的污染，究其原因主要是綠色環境與化工生產二者不能合理的協調。因此我國目前正在大力推行綠色化工產業的發展，通過利用科學的方法對化學工藝生產的流程、步驟、原料等進行綠色處理，以此才能夠降低化工產給環境帶來的危害[1]。

1 化學工程與工藝現狀與發展

1.1 化學工程與工藝的現狀

化學的應用極其廣泛，隨著人們生活質量的提高，大數據的時代為社會的轉型帶來了極大的助力，企業的發展也使得大眾對做工的精細程度要求更高，而這種高要求的制作則需要引進眾多的人力物力完成，只有更多遍的篩查和嚴格的考究才能夠將產品以接近完美的程度呈現在大眾面前。相比技術的要求，化學工程與工藝的獨立性顯得尤為主要，其展現出的實用性極強，但對于同一方面同一工作，化學工程與工藝當中，無聊枯燥且效率低的任務過多，拉慢了整體的完成速率。人工化的滲入使得更多地重復式工作減少。就現狀來看，維護生態平衡成為了化工行業發展的首要條件，作為化工行業發展必不可少的技術手段之一化學工程與工藝的確是需要得到重視。眾所周知，化學工程與工藝的發展已經相當成熟，下一步的改進方向為化學工程與工藝中的自動化發展趨勢部分人力和資源的投入。為了節省資源和成本，自動化的引入很有必要。隨著社會的進步，小到一塊肥皂一袋洗衣液，大到旋風分離器都是化學工程的成果，而被人們廣泛使用的化工成果以及在國際上小有成就的化工能力都被極大程度的關注著。在社會的關注下，化學工程與工藝的操作過程需要極其精細，對每一步驟的把控都需要嚴謹認真的對待。尤其在醫藥制作方面，有關生命，人們總是更加重視，相對于工業生產，醫藥方面化學工程與工藝的任務顯得尤為重要。對于醫學領域，要求其精細的把控程度更是精細到一分一毫，在此情況下化學工程與工藝的表現也得到了社會的認可，其發展到如今，早已熟練地掌握了該領域的繁雜的工藝。化學工程與工藝已經成為日人們生活中不可或缺的重要部分[2，3]。

1.2 化學工程與工藝的發展前景

化學工程與工藝的發展將隨著社會的轉型投入更多的自動化程序，通過計算機控制，完全使用機械臂代替人力。這種發展的方向也鑒定了未來社會的發展方向，基于社會對化學工程與工業的要求，綠色化學中生態環境已經成為該工作的主要內容，在生態環境方面，化工及其相關產業影響極大，但究其原因還是許多企業對于廢棄物的排放以及對資源的過多浪費導致。不恰當的處理化工垃圾導致更多的污染源流入大氣污染環境。而造成許多企業沒有能力將化工垃圾正確處理排放的原因大多是成本問題，大多化工垃圾的處理方式極其繁瑣，需要較多的人力，而許多企業承受不住資金流失以至于在過去的幾年中出現廢水廢氣排放污染環境的情況。由此看來，自動化應用已經成為大勢所趨。自動化能夠極大程度的解決化學工程與工藝存在的缺陷。在化學工程與工藝的發展中，基礎創新等實質性的問題已經不復存在，而新問題的出現也找到了相應的解決方式，所以自動化理所應當的成為了今后的發展趨勢。化學工程與工藝與自動化息息相關，在節省資源的前提下，自動化能夠帶給化學工程與工藝的還有極其縝密的思維。自動化的引入，將機械臂作為主要應用，而計算機的縝密計算與觀察，要遠遠超出人類的腦容計算，其在化學工程與工藝方面所展示出的優勢也是人工無法企及的。如此相比，化學工程與工藝的自動化發展前景相當可觀。

2 工業生產中應用綠色化工環保技術的意義

2.1 改善周邊環境

綠色化工環保技術的一大特點就是其對環境的污染非常小。在科學家們的精確計算下，技術的使用所造成的影響都是可數字化的。只有在符合排放標準的前提下，技術才可投入使用。目前市場上所允許使用的綠色化工環保技術，都經過了嚴格的把關，企業在使用過程中，無須再多加改動，只要按照技術標準進行生產即可，并不會像傳統技術那樣給環境帶來不可逆的影響。比如一些綠色清潔化工技術、綠色生物化工技術，應用以后能減少生產過程中的碳排放，從而幫助改善周邊環境。

2.2 帶來額外效益

另外，綠色化工環保技術的一項優勢是其技術本身，也會比傳統技術更加完善，在生產的過程中能更充分的利用生產資源，提高生產效率，為后續的銷售環節帶來更多的額外利潤。而且政府也會對相關綠色環保企業給予表彰和獎勵，提供低息貸款或者政策補貼，這也能從側面提高企業的效益。綠色化工環保技術也為相應的產品賦予了一定的特殊含義，包括綠色環保、清潔高效等使得產品的附加值有所增加，售價也能相應的提高，為生產企業帶來可觀的額外收益。

2.3 促進企業進步

綠色化工環保技術的應用是時代大勢所趨，越來越多企業都在引進這種技術，希望其能帶動企業進步。相比較傳統技術，那些運用了新型的綠色化工環保技術的企業能全方位領先于傳統企業，靠的就是先進技術帶來的核心競爭力，這會刺激雙方共同進步。

3 綠色化學工藝的開發

3.1 反應選擇性的開發

綠色化學工藝的開發經常會進行反應選擇性的開發，例如在我國的石化產業發展中，在化工產內經常會選擇氧化反應加工烴類，但是由于化學制品在進行反映中不能完全進行，將可能產生一些不穩定氣體將繼續參與到反應當中，會出現材料的浪費和制品不純等問題的出現。所以，對于不同的反應性選擇材料來說，綠色化學工藝需要通過選取烴類氧化反應類型中的性價比最好、性能最好的反應物進行操作，并選取較好的催化劑來加快反映的速度，并提高最后產出物的純度等方面。例如用苯乙烯工藝來替代乙苯工藝制作丁二烯，其轉化率可達到90%，能夠有效地促進反映選擇性的綠色開發。

3.2 催化劑的綠色化

近年來，在工業生產中，隨著化學反應的廣泛應用，催化劑在提高反應速度和效率方面起到了關鍵作用，效果也很顯著。因此，在化工產品生產中開發無毒無害的新型催化劑也是“綠色”化工的發展目標之一，現階段我國有關部門已經在開發新型催化劑，也得到了很好的發展和應用。同時，融入常規化學反應中催化劑的使用和催化劑的合理使用，不僅加快了反應過程，而且在保證產品質量的前提下，還可以節省加工成本，讓您從根本上減少環境污染。污染和最大限度地利用資源來實現目標，保護環境和人類健康。

3.3 無害型原料的開發

無害型的原料開發首先需要進行的就是原料的選擇和確認，并且由于原料自身的物理性質和化學性質要求，其選擇將直接決定化工廠的生產過程和生產的要求方法。由于在綠色化工技術的進行開發過程中的重要要求就是不能夠選用帶有毒性的原材料，所以對于綠色化工的技術要求將比較的嚴格。而綠色的無害型原料開發，例如用二乙醇胺做原料，在催化脫氫的作用下生成氨基二乙酸鈉的方法將能夠減少對甲醛和鹽酸的利用。不僅如此，還能夠比較直觀的減輕化學物質對人體的傷害，有效地提高綠色化學工藝的發展，提高反映的綠化效果，減少有毒物質的產生和擴散。

4 綠色化學工藝的水平提升策略

4.1 政府要制定相關鼓勵政策

在現代社會，政府作為國家機關在全國各地的行政機構，對于綠色化工環保技術的發展應盡自己的一份力，幫助當地企業發展綠色化工環保技術，倡導綠色環保生產。具體細節中，政府可以發揮國家機關的地位，根據當地化工企業的發展程度制定合理的綠色環保政策，鼓勵相關企業發展綠色環保技術，并通過一定的財政補貼和稅收等優惠政策，為化工企業創造良好的發展環境。此外，政府還可以多與相關化工企業的負責人進行交流，傳授其發展化工產業的訣竅，就未來化工產業的發展交流想法。另外，政府也可以多進行綠色化工環保技術的宣傳，提高其知名度，為綠色化工環保企業積累聲譽，鼓勵其發展。

4.2 提升全部化工工程項目的程序流程

開展有機化學生產的過程中一般要求選用供暖管理體系來完成的，但絕大多數化工公司還僅僅選用傳統式的單線供暖方法。這類狀況盡管能夠節約許多機器設備的資金投入，卻非常容易在一部分不用開展能源的加工工藝過程中給予能源導致很多浪費，促使全部過程運作不科學導致太多的電力能源消耗，造成了工業生產成本費的進一步增加。此外單線供暖也非常容易在供暖過程中造成作用不夠，導致原料無法立即與催化劑相結合，從而造成影響物件的發生。這就必須要求眾多公司重視優化工業管理體系，依據不一樣的工程項目選用不一樣的供暖機器設備，協助全部應用化學過程中提高效率的化學變化，使全部技術過程得到健全，推動化工公司的綠色發展。

4.3 加強能源回收再利用

由于各級化工技術開展生產工作具有復雜精細的特點，導致各級化工技術生產過程中存在材料使用不全的現象，化工企業可根據能源回收利用的需要，開展尾礦加工工作，提高化工資源的利用效率。首先，化工企業可以根據生產需要對化工工藝的各個環節進行復雜的分析工作，匯總各環節生產所需的電力、材料等資源需求，為化工工藝精細化控制，提供準確的數據支持確保有序開展有效利用化學數據的工作。其次，化工企業還必須按照有效管理的需要，對化工過程生產各個階段的化學反應進行綜合分析，有目的地分析化工反應中存在的能源消耗問題，結合以節能降耗為目標，對生產過程中的化學反應進行綜合處理，不僅可以降低化工生產各階段的能源消耗，還有助于減少化工過程中污染物的排放。過程。最后，化工廠可以對各級化工技術生產過程中使用的零部件和原材料進行綜合分析，基于資源的高效利用，設計和組合零部件和原材料，不僅幫助化工廠高效處理尾礦，提高化工企業對化工資源的利用效率；還可以做好化工技術各個階段的污染物排放控制，減少化工技術生產對環境的破壞，有利于化工行業的可持續發展。如圖1。

圖1 綠色回收利用資源

4.4 農業生產中的應用

在我們的農業生產方面，金屬有機化合物主要的研究點在于對于種植農作物期間，保證農作物正常生長的作用出發。例如我們常見的一些沙蟲類的化學產品，以及對雜草去除的一些產品，都是通過金屬有機化學來研究出來的，相比于過去我國傳統的沙蟲以及除草的方式，使用金屬有機化合物可以更加快速的解決所面臨的一些難題，并且相對于傳統的有機化合物來說，金屬有機化合物可以減少使用的，化學產品在植物上的殘留，使得我們的土壤以及農作物都是在相對來說安全的情況下服務于我們百姓人群。

4.5 突出原子運用率提高化學工程節能效果

使用更多的化學工程節能技術，以此提高原子使用率，降低化工工藝的化學材料使用，實現化學工程節能使用。提高原子利用率，以化學工程節能技術使用為研究重點，找到適合國家原子經濟今后發展使用的關鍵。使用化學催化劑保證催化原子使用率，也將化學反應物內原子反應，優化化學反應時間，降低化學物品消耗使用能源率。原子經濟發展中，要進一步分析對化學工程工藝的穩定發展，注重促進化學工程節能效果提高。

4.6 環境技術的應用

由于綠色化工的技術應用最終目的就是合理的改善和保護環境，因此環境技術的應用則能夠直觀的進行綠色化工技術的源頭處理。隨著化工領域的不斷擴大和發展，并且環境公益保護的關注度也在不斷提升，我國在生態系統的防控和防護措施都采用了很多的綠色環境技術手段，例如生物降解、綠色殺蟲等等，能夠對生態平衡進行一定的保護。不僅如此，隨著國際環境發展趨勢不斷地改變，國際市場對于環境技術的發展也在不斷地更新和進步，因此我國需要加強綠色環境技術的科技化管理，實現綠色化工技術管理硬性要求標準，來安排和規劃合理的環境綠色控制指標，以此來對綠色環境的發展進行合理的完善，以提高我國的綠色化工環境技術的發展。

4.7 化學工程與工藝自動化網絡趨勢

21世紀開始，互聯網逐漸走入人們的實現，有了互聯網的幫助，節省了太多繁雜的工作量和時間，很有效的保證了工作效率的提升。人們對互聯網的發展，好評如潮，可隨著互聯網步入人們的生活，人類成為了互聯網的載體，這種副作用在一些方面無疑是最大的紕漏。隨著碎片化的時間利用，人們的精神和注意力潰散，以至于人們節省出來的時間和精力消耗在互聯網上，即使整體的工作效率有所提升，但完全單獨提出一部分工作量便會發現，其實際工作效率并未完全提升到另一高度 。如此，化學工程與工藝的自動化并未完全成熟，在部分方向還有待提高。對于化學與工程中應用自動化網絡控制系統，還需要慎之又慎。對于互聯網帶來的副作用，采取更多地規定和監督便可漸漸減小。但化學工程與工藝與自動化的完美融合還是有很大的優勢的。MES 系統的出現使得化學工程與工藝的工作逐漸向網絡化發展，其系統采用大數據采集引擎等多方面設備，將所用工作進行信息化管理，通過移動計算技術打造從原材料供應、生產、銷售物流等閉環的條碼系統。倘若將其自算計技術進入甚至融合進化學工程與工藝的工作當中，其發展前景不可估量。網絡控制的發展趨勢如今看來副作用的影響不得不引起重視并且加以解決，在化學工程與工藝這種需要極強的專業性和精細的工作，計算機操控可以極大程度上解決該專業現有的問題，如此看來化學工程與工藝中的自動化應用利大于弊。

5 結語

綜上所述，綠色化工技術的主要內容就是把傳統的化工綠色化，使化學反應和化工過程從源頭起就不產生環境污染，將傳統的化學工業建設和改造成為可持續發展的綠色化學工業。現階段，精細化工生產與綠色化工技術的結合是順應時代發展的需要，能夠為化工產業帶來全新的未來。在化學工程與工藝方面，其需要的專業性要求極高，人力物力又極其缺乏，導致企業的不堪重負和生產的效率低下。由于化學工程與化學工藝的發展范圍廣，要求高，人才的需求成了最顯著的問題。而這種需要擁有專業能力的技術性人才將精力放在重復的工作上，出現紕漏也屬正常。所以自動化的引入能夠有效的提高化學工程與工藝的工作效率，并且，計算機的精密計算使得錯誤率大大降低。由此看來，化學工程與工藝的自動化發展前景極其可觀。