张建华
(长城(天津)质量保证中心,天津300202)
浅谈我国绿色化工技术的发展问题
张建华
(长城(天津)质量保证中心,天津300202)
我国经济发展迅速,可持续发展及产业结构转型问题,变得日异明显。如今单纯依靠高碳能源消费以刺激经济发展的模式也不再有效,低碳环保节能的意识和思想开始被人们所倡导。因此,绿色化工的出现,对我国发展来说具有重要的意义。本文以绿色化学技术为研究对象,在相关理论的基础上,分析了当前中国在绿色化工技术上的发展现状和发展中存在的问题,并对新技术的应用市场进行了讨论,希望绿色化工技术在未来可以有更广阔的发展前景。
绿色化工技术;发展现状;问题;发展前景
1.1 绿色化工概述
绿色化学即环境友好型化学,它对于很多技术的发展都起到了基础作用。如:环保技术,绿色技术或清洁绿色化学技术。为了将环境污染降到最低程度,绿色化工的特征性原则是化学本身,过程本身的目标是利用原子经济性来体现将一个原子在物质上作为一个产品原型的观点,让废物零存在,以及避免副作用的发生。将排放损失最小化,并避免用于有毒材料和添加剂等产品中,让产品呈现原有的绿色和环保的形态。绿色化工的概念同绿色化学化工较相同,它们都是体现了化学化工和绿色概念的一种联系,而绿色化工已从原有的化工思维中脱离出来了,它从生产阶段开始就为了防止污染和破坏环境,所以,倡导绿色化工行业作为一个传统工艺的替代品,成为一种新的发展方式,绿色化工包括了多方面内容如:生物、化学、物理、数学和其他社会目的性很强的专业,它将学科交叉性整合。绿色化工技术的出现对保护环境、减少能源消耗、资源的合理配置、降低成本、提高配置能力,促进化学工业可持续发展来说,是把科学、合理和先进作为发展方向的,社会和人们可以给予广泛的支持。
1.2 我国绿色化工技术发展现状
中国是一个发展中国家,需要坚持可持续发展战略,而保护环境我国目前的基本情况,作为我国的经济支持和先导产业,化工行业的健康、可持续发展也符合环境保护战略。绿色化学工业的本质是基于可持续发展战略的基础上,利用新技术来生产人类生活所需的资源,减少生产过程中的化学处理带来的有害物质的出现。在目前,绿色产品的发展,出现新趋势,所以,加强工业基地的建设,绿色化工技术的发展和绿色产品的生产前景将非常广阔。国家亦对绿色化工技术的进一步行动研究做了相关规划,并进行了专项调查,这充分体现了国家对绿色化学技术的支持和重视程度。中国的环境问题日益严重,在一定程度上,工业污染是人们日常生活中的主要污染源,而化学污染是主要污染源。因此,我们利用现有能源、废弃物排放和污染控制的形式,提高资源利用效率,从而产生出积极的效果,减少污染和排放,对国家和社会环境的可持续发展具有保护作用。近年来,中国作为一个泱泱大国,在资源短缺和生态损害价值上的关注度也逐渐上升,因为人口的问题,消耗巨大,所以只有绿色化学技术的发展,才能使相关的环境问题得到改善和缓解,但由于目前我国的绿色化学技术发展还不成熟,同时也没有现成的经验可以借鉴,所以各种化学工业中的问题仍旧存在而无法解决。而新的绿色化工技术的出现,给化学工业一个新的机会,它可以使许多技术问题得到解决,使环境和能源问题也得到改善[1]。
2.1 原料的选用
对于绿色化学技术的发展,要从化学污染到化学反应来源入手,不然还是不能从根本上治理好,而且还会非常被动。化学技术和工艺发展过程中,在原材料上要选择无毒溶剂、原料、催化剂等化工原料,然后再进行化工产品的生产,这样可以实现污染的零排放,达到清洁生产和零污染的处理原则,从而有效预防和控制化学污染。目前,市场上的常见无害化学原料有野生植物、农作物等生产材料。用芦苇、树木等天然野生植物的纤维和秸秆、麦秸和蔗渣等农副产品的剩余肥料来当作原材料,再进行糠醛、醇、酮、酸等化工原料的加工,还可以利用生物质气化制氢等,这些都是在绿色化工技术很好的原料选择和应用的例子[2]。
2.2 无毒害催化剂的选用
化学生产中,有90%的催化剂是提高反应速率的必需品,但在绿色化工科技的开发过程中,国内研究的重点工作则是无毒害的催化剂,在绿色化工技术开发中,无毒害催化剂的选择是要利用环境友好型绿色化合物来作为试剂的,在无溶剂的条件下对二次基化合物进行直接烷基化反应,反应后处理步骤简单,且催化体系可以循环使用,反映后的处理过程非常容易,并且催化体系的使用可以实现无限循环,多次催化循环后,其收率仍会高于80%[3]。
3.1 原子反应技术上
原子经济反应技术是对环境和化学能量演变的长期探索,它本质上是改变传统的化学生产,实现污染根源的消除。该新技术的发展和应用得到很多国家的广泛认可和好评[4]。现在,这种绿色技术已成为世界化学研究的共同研究方向。现在越来越多的使用绿色化工生产技术、主要试剂、催化剂、稀有气体、多元醇、苯等多过程。绿色化学技术的使用是减少污染物的排放,降低物质消耗,提高能源利用效率,提高这种方法的使用效率,提高行业的能力和水平[5]。
3.2 分子技术上
如果要从源头上控制化学污染,就要严格选择化学反应的方式,而这也就需要考虑化学工业的产出率,提高化学原料的利用率[6]。如果原子经济反应技术是确保高原子转化率,从而避免浪费和副产物,所以分子设计技术是利用分子合成路线设计目前流行的软件,以协助绿色化工生产过程,确定化工生产过程中产生的不同污染物,发展最为适宜的绿色环保生产线,生产环保节能,从而提高化工生产过程的过程。
3.3 房屋装修上
因为世界上的自然资源是有限的,所以在化工产品生产中,企业必须清楚地考虑是否该产品可以回收再利用,可以回收加工。例如,近年来,由于房地产行业的兴起,购房者在装修房子的同时,使用了大量的油漆产品,众所周知,油漆是一种由固体和液体在催化剂中的作用而形成的一种有机化合物,严重污染环境,污染空气,危害人类健康。正是由于这种情况,人们使用绿色化工技术发明了粉末、水性等无公害涂料,这样的产品便会得到公众的喜爱[5,7]。
3.4 清洁生产上
清洁生产技术是无毒、无害、无污染、无废气排放的绿色化工技术,包括辐射处理技术、绿色催化技术、超临界流体技术。在冶金工业、印染工业、煤气化、甲醇、废水处理、海水淡化等行业都得到了很好的利用[8]。此外,先进的反硝化脱硫技术,垃圾处理技术,高效和清洁煤的气化技术,风能,太阳能生物能源和其他天然发电技术的使用等,这些都是清洁生产技术的使用。例如,应用海水淡化技术不仅解决了目前中国的淡水资源缺乏的现状。此外,使用化学方法将有效地分离盐水,海水淡化的预处理过程中的任何状态的环境是不坏的影响,没有对生态环境产生危害。此外,氧化镁在预处理过程中产生的海水淡化工艺作为一种低成本,工艺简单,是没有二次污染清洗的化工产品,因此具有非常广阔的发展前景[9]。
总之,绿色化工的诞生,为我国乃至国际化工行业持续科学发展提供了良好的契机,化学技术、生物技术、信息技术和物理技术更加紧密结合,绿色化工技术也将被提高到一个崭新的领域,向着专业化和多元化发展。对化学专业更深层次的探索,引领我国化学工业的现代化快速发展提供创造性的研究价值。
[1]王大全.中国的绿色化工[J].广州化工,2000(04).
[2]舒代宁.环境保护与绿色化学[J].成都大学学报(自然科学版), 2000(01).
[3]张丰.清洁生产与可持续发展[J].武汉汽车工业大学学报,1999 (04).
[4]朱清时.绿色化学和新的产业革命[J].现代化工,1998(01).
[5]陈乐怡.绿色化工步入主流[J].当代石油石化,2009(02).
[6]刘海艳.关于无机化工过程中的绿色化学[J].科技风,2015(10).
[7]李常艳.化学工艺学的课堂教学与绿色化工意识的培养[J].广州化工,2013(01).
[8]葛志颖.工业原料气净化与绿色化工相关问题的思考[J].化工设计通讯,2012(04).
[9]马玉春,商庆伟.浅谈绿色化工工艺的应用研究[J].黑龙江科技信息,2011(14).
·信息·
天津市化工学会召开第七届石化工业科技交流会
2016年9月,天津市化工学会召开了天津市第七届石化工业科技交流会。化工学会会员单位中海油天津化工研究设计院有限公司、天津市环境保护科学研究院、天津灯塔涂料有限公司、天津渤海精细化工有限公司、天津渤化橡胶有限责任公司、天津渤天化工有限责任公司、天津渤化永利化工有股份有限公司、天津大沽化工股份有限公司、天津长芦海晶集团有限公司、长芦汉沽盐场有限责任公司、天津渤海职业技术学院、天津国际联合轮胎橡胶股份有限公司、天津市合成材料工业有限公司、天津市质量监督检验站第四十二站等单位的有关领导、科技工作者及课题组成员参加了会议。
会议详细介绍了2016年化工学会软课题研究成果奖的组织和评审情况,此届共评出优秀成果58项,其中一等奖10项、二等奖10项,三等奖38项。会上宣读了奖励决定,并对获奖项目颁发证书,对一、二等奖项目颁发奖金。在热烈的气氛中,会议还邀请天津市科协领导一起为获奖单位颁奖。
本次交流会结合石化工业的特点、国际国内发展动态,围绕前沿技术、环保技术应用、企业发展方向和生产运营等各方面的创新研究为主线,请中海油天津化工研究设计院有限公司、天津长芦海晶集团有限公司、天津渤化永利化工股份有限公司、长芦汉沽盐场有限责任公司、大沽化工股份有限公司、天津渤海职业技术学院、天津国际联合轮胎橡胶股份有限公司、天津市敬业精细化工有限公司、天津市合成材料工业研究所有限公司等单位详细介绍了在节能减排、优化工艺、基础研究、提高质量、新产品开发等方面的研究成果。
通过化工学会组织召开的“天津市石化工业科技交流会”,为科技人员特别是年轻的科技工作者搭建了展示、交流的平台,调动和激发了广大科技工作者创新创造热情,营造了尊重科学,鼓励创新、多出成果、快出人才的氛围。通过现场交流,互相学习,给参会人员带来创意和启迪,激发了创新灵感。通过会议的召开加强了会员单位之间的优势互补,发挥了化工学会桥梁和纽带的作用,提高了学会的凝聚力。同时化工学会组织的“天津市化工学会科技软课题研究成果奖”的评审与奖励、印制论文集,为科技人员的评优、职称晋级等提供了有力支持。为大力推进大众创业万众创新活动,充分调动石化行业广大科技人员的积极性,推动我市科技创新健康发展起到了积极的促进作用。
10.3969/j.issn.1008-1267.2016.06.002
X407
A
1008-1267(2016)06-0003-03
2016-07-18