绿色技术在化工企业中的应用

摘要：在化工企业生产过程中引入绿色技术可以将生产过程中对环境、人体健康造成影响的有害物质消除，是实现化工工业可持续发展的基本要求，是化工行业未来发展的主要方向。文章首先对绿色生产技术的基本概念进行了介绍，然后对绿色化工生产技术在化工企业生产中的应用进行了探讨。

关键词：绿色生产；化工企业；可持续发展；化工污染；原子经济反应技术 文献标识码：A

中图分类号：S611 文章编号：1009-2374（2016）21-0089-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.21.043

绿色生产技术指利用化学原理，采取相应的措施来降低化学物质对环境造成的污染，降低污染物排放量，最大限度地控制工业生产污染物的排放量。绿色化工技术的应用不仅满足了化工行业发展的基本要求，同时也满足了化工行业可持续发展方面的基本需求，有效控制了化工生产造成的污染，实现了社会性、经济性、技术性的统一，实现了化工企业的可持续发展。

1 绿色化工的基本含义

绿色化工的本义希望将环境污染的危害降到最小化，其依据化工本身的一些特征，利用原子经济的反应，将所有材料的每一个原子都当作一个产品原型，从而使废物在逻辑上不存在，使得排放最小化，并坚决抑制添加剂、有害物质和其他物品的使用，从而使产品在生产过程中确保绿色环保，绿色化工和绿色化学化工的概念是一致的，两者都是凸显了化学化工和绿色化工之间的关系。绿色化工已经由原先的传统模式中解放出来。要提高人们对绿色化工替换传统工艺的意识，减少其在生产工程中的污染等问题。让绿色化工成为一种全新的工业模式，其包括了生产的方方面面，主要包括物理、生物和化学等方面。从传统的化学发展而来，并对传统化学进行了改进，使其更利于环境保护，减少能源浪费，提高资源的利用率，从而促进化工行业的整体发展和进步。

2 绿色生产技术在化工企业中的实际应用

2.1 绿色化工是人类和化工行业可持续发展的基本需求

现在大部分的化工企业对环境的保护措施都是采用先生产后治理，就是产品先进行生产，污染物已经产生然后进行处理污染物。这种方法只是一种对环境的补救措施，不能从根本上解决污染物的出现，治标不治本。虽然很大程度上解决化工生产对环境的污染，但是由于其昂贵的治理费用和运行成本，导致企业负担沉重，甚至难以承受，所以大部分的企业在这一问题上都缺乏积极性，很难对环境保护做到积极的响应，并且使得资源和能源得不到充分的利用，制约企业的发展。化工污染也对社会和经济的发展起到了制约的作用。这些原因都是必须采用更好的方法加以改进的，采用绿色化工来有效地控制化工污染，解决经济高速发展对环境的污染，改善生存环境，从而使经济得到持续稳定的发展。

2.2 绿色化工是控制化工污染的有效方式

绿色化工使废物不再生产，从而减少废物处理这个环节，从根本上减少甚至解决化工污染。从原先的被动消除污染到解除污染，从原先的末端治理到生产全过程处理的生产过程转变。这种方式既提高了生产效率，也解决了环境污染，实现了环境保护和经济增长的双重利益。在环境保护上资金投入较少并且较短的时间内，减少污染物的生产，解决了工业经济发展对环境的危害，是解决化工污染的有效方法。实现经济从豪放型骤减转向集约型的一个重要环节。通过企业实行绿色化工，其改进了原有的技术和设备，提高了能源和资源的利用率，使得环境保护和资源高效利用，使得经济稳健的增长，提高企业内部潜能的挖掘，提高企业的技术和管理水平，减少能源的消耗和污染物的生产和排放，有效地加快化工行业由粗放型转变为集约型的步伐，从而使得经济发展和环境保护协调发展。

3 当前绿色化工技术的新发展及应用分析

3.1 原子经济反应技术

原子经济反应技术是一种新型的化工生产方式，人们分析了早期化工生产都是不考虑对环境污染的后果，只注重产品生产的这一模式，通过研究化学生产与环境的关系，探索出一条从根本上杜绝污染的新生产模式。正是如此，这种模式受到社会各界的重视，目前已占据化学科研的突出位置。我国相关专业团体和研究院也相继将其列入研究计划，开展各种活动，并与各高校开展合作建立专门的研究机构，这将大大改善我国化工技术的提高，促进原子经济反应技术在我国化工生产得到更广泛的应用。

3.2 分子设计技术的发展与应用

选择哪种物质作为化学反应的原料，是从根本上杜绝化工污染问题的重点，同时也应该明白通过化学反应方程式计算得到的结果与真实情况下反应生成的结果必然会有差距。假如我们认为通过原子经济反应技术不会生成其他没有用的物质，确保反应生成率达到最高值，也不会造成环境污染，同样我们也可以认为分子设计技术是目前推动绿色化工生产的助推器，分子设计技术是利用某一专门的软件分析各个生产环节中可能会产生的污染物，并以此对生产过程做出最佳选择，使整个生产过程中将污染物控制在最低范围，提高环保效益，这是化工生产工艺的一次飞跃。

3.3 生物化学技术的应用与发展

在化工产品生产中一方面会使得不可再生资源消耗加剧，另一方面也在生产中会对环境造成一定的影响，随着生物化学原料的大力应用有效改善了上述现象，在生产中所排放的废气等污染物会通过生物作用有机结合从而降低其污染程度，这些生物原料也逐渐被归入到绿色化工生产中必不可少的材料中。例如在石油化工生产中，环氧丙烷和环氧乙烷是非常重要的石油化工产品，主要使用丙烯、乙烯经过次氯酸化或氧化制成，存在选择性低的缺点。而使用生物发酵法制作环氧丙烷和环氧乙烷有效地解决了这一问题。在制作环氧丙烷时，发酵法主要选择氯离子、葡萄糖、丙烯、过氧化氢作为原料，利用氯醇过氧化酶、卤过氧化酶、吡喃糖-2-氧化酶，产物除了有环氧丙烷以外，还有左旋果糖。两种产物均比较畅销。

使用这种处理方法不需要处理废渣（氯化钙），成本低廉，产生的副产物也有比较好的效率，可以在常温下反应，能耗比较小，应用价值高。

3.3.1 微生物法生产丙烯酰胺。丙烯酰胺是一种广泛应用于化工业生产的原料之一。为了进一步满足化工业生产的需求，必须提高对这种原料的生产效益，因而需要不断改进其生产工艺。直到今天，人们对丙烯酰胺的生产方式仍在不断探索，先后经历了三个阶段。丙烯腈硫酸水合法是生产丙烯酰胺的重要生产方式，其原理是在硫酸条件下原料与水发生反应，生成一种盐，将这种盐放在液氨中又生成不同物质，并将这些物质进行分离，去除杂质，再将过滤后的液体进一步处理生成晶体，就是最终得到的物质。

丙烯腈直接水合法。丙烯腈在铜的催化作用下与水作用，温度与压强适合的条件下可直接生成新的化合物。反应式表示如下：

较普通化学法相比较而言，微生物法的生产流程简便、可操作性强，具有如下优点：一是生产中无需进行丙烯腈的回收与分离阶段；二是其对温度的要求也不是很严格，从而为企业节省了一定的开销。

因为微生物具有较高的特异性，因此有利于丙烯腈的转化，这种生产模式的优点表示如下：一是所提取的产品纯度优良；二是经济价值高；三是环境影响程度低等，满足现代化生产对绿色生产的相关要求。此外，生物法工业装置设备所需的费用远低于化学工艺装置设备，这也为企业节省了一定的开支。

3.3.2 微生物法生产烟酰胺。烟酰胺是一种白色粉末状结构，也被称作维生素B3，这种物质在水、乙醇等溶剂中比较稳定。早期合成烟酰胺的主要方式是通过氨氧化尼古丁制得的，工业生产中则主要是通过3-甲基吡啶、2-甲基-5-乙基吡啶（MEP）等原料经过一系列化学变化而得到的。据统计得知1t烟酰胺需耗费烟腈达到0.95t。根据微生物对腈的分解来看主要可分为以下两类：一类为腈酶；另一类酶为腈水合酶，它能将腈催化水合生成酰胺。

与化学法相比较而言，采取微生物技术生产烟酰胺可节省一定的原材料，而且该法对温度等外界条件的影响较低，可操作性强，所以得到了很多企业的认可和接受，并在现代化工业生产中得到了广泛的应用。

3.4 光催化技术

所谓光催化反应主要指的是光化学反应与催化反应的有机结合，即化学物在光与催化剂的共同作用下所进行的反应，因为此反应有光的作用，因而反应速度比较迅速。通常情况下，氧气、氧化锌、硫化锌等是常见的光催化剂，它们由于其自身的特征对反应可起到一定的促进作用，但在众多的催化剂中当属TiO2的效果最为显著，在实际应用中也使用得较为广泛。光催化技术是一种新兴技术，由于其具有反应效率高、反应彻底等优点，在很多方面都得到了应用。

4 结语

综上所述，随着绿色化工技术不断发展，其应用的广度和深度也会进一步得到延伸和拓展，在推进我国化工领域可持续化、绿色化发展方面具有重要意义。因此，化工企业要充分重视到绿色生产技术在化工生产中的应用，降低环境污染，推进社会经济的可持续发展。

参考文献

[1] 孙锦宜，林西平.环保催化材料与应用[M].北京：化学工业出版社，2002.

[2] 常惠联.微生物法生产烟酞胺的特点[J].科研与开发，2004，27（4）.

作者简介：贺顺丽（1991-），女，青海互助人，青海珍赐生物科技有限公司工程师，研究方向：化工工艺设计。

（责任编辑：王 波）