化学工程与工艺中绿色化工技术的应用

赵荣鑫

摘  要：绿色化学是20世纪90年代在国际化学领域兴起的全球绿色革命。近年来，随着工业化的快速发展，由此带来的负面影响，包括自然资源的过渡开发，环境的严重污染，生态的肆意破坏，促使人类的环保意识日益增强。基于传统发展，结合绿色创新发展，集资源节约，高效利用和环境保护于一体，推进绿色化工技术的有序发展是探索化学工业节能，绿色和可持续发展以及大幅缓解工程与工艺污染的必经之路。

关键词：化学工程;工艺;绿色化工技术;应用

1绿色化工技术的定义

不会对环境造成污染以及能够实现资源的可再生就是研究绿色化工技术的目标。绿色化学技术主要是使用合成技术和天然材料来实现绿色生产的目标。化工生产必须要借助化学溶剂以及催化剂，虽然在使用的过程中使用量极少，但化学溶剂以及催化剂仅仅是很少的量也会对环境造成很大的影响。并且要根据绿色生产的原理，规范的去选择和使用溶剂以及催化剂，尽量减少污染物质和有害物质的排放，而且也要最大限度地减少生产材料使用，这样污染源就会被控制。

绿色化学技术具有广泛的范围，它要考虑化工生产的各个环节涉及到的各个方面。目前我国很多的行业生产都在化工工程中运用了绿色化工技术，有效的抑制了环境污染。

2研究绿色化学对化学工业节能的促进作用

2.1促进发展理念的转变

传统化工的发展过程中，各个企业多以经济利益最大化为目标。绿色化学理念的提出，让人类意识到经济发展应与生态环保的步调保持一致，并驾齐驱，这一发展理念的转变推动了绿色化工技术的开发，加速了节能减排技术的提升。绿色化学理念的践行能够促使科研工作者在开发新技术的同时注重工艺流程的优化，生产效率的提高以及控制尾气，废水，废渣的排放。绿色化学的号召不仅仅是当前工程与工艺的简单改进，还是对能源的有效，合理和清洁利用，更是对环境和生态的呵护，是可持续发展观与科学发展观的有机结合。

2.2促进交叉学科的融合

绿色化工技术得以有序的开发主要依赖于生物技术的研发。现代生物技术涵盖了生物学，化学等多个基础学科的工程原理和技术，属于高新技术之一。目前生物质的的研发主要涉及物理，化学和生物转换三种。例如，生物质通过物理转化可以制成固体成型燃料;通过化学转换（细分为液化、气化和热解等）能够制备燃料油，甲醇，乙醇，氢气和化工产品等;通过生物转换（发酵）可以甲烷气和乙醇等的制备。此外，研究表明生物酶可以作为催化剂加速反应的进行，避免了在长时间反应过程中副产物的产生，能够强化生物酶对化学相关工程的应用，加速多学科之间的交叉与融合。

2.3促进清洁技术的研发

绿色化工技术多以清洁，高效和节能等特点著称。清洁技术的成功研发可以大大缩短工艺的流程以及显著降低能量的消耗。无毒无害的原料预处理技术能够在某种程度上大大降低后续处理的负荷。例如常用的脱硫，脱氮技术可以将原料中杂原子化合物在未参加反应初期直接除去，一方面提高了目标产物的产量和收率，另一方面减少了后期废弃物的排放。清洁技术的研发是推动各种绿色产品生产和使用的前提，也是保护生态，促进社会和谐发展的重要途径。

3绿色化工技术采用的措施

3.1将二氧化碳技术更好的应用在化工工程领域

绿色化工技术开发的核心就是能够实现低碳以及排放量减。促进节能减排目标的实现，要从对二氧化碳技术的完善入手，二氧化碳是一种合作媒介，能够在大量的有机化学品的生产过程中得到广泛的应用，例如在水杨酸以及冰乙酸的生产过程中就应用了二氧化碳技术。我国在二氧化碳和甲烷合成气体技术上也取得了很大的成就，从长期开发水平来看，使用光催化技术可以有效地清除二氧化碳，并能够将二氧化碳转化为化学燃料，比如甲醇、甲醛以及一氧化碳等化学燃料，有效的实现了资源的节约。

3.2開发更多低碳原料应用于化工工程领域

由于多种天然资源的过度利用，化石资源逐渐不足。在生产过程中，生物质原料具有很多的优势，它能使生产过程更加环保节能。并且相比生物乙醇生产技术而言，在生物质的生产过程中对石油原料的需求更小。今后在低碳原料开发中，裂解油、汽油合成气以及水解葡萄糖都会作为未来发展的重点纤维素转化技术。

3.3合理的布局

随着市场竞争的日益加剧，化工基础制造业都在试图通过缩减自身成本来增加企业竞争力。企业主管，工程技术人员以及工艺流程设计者开始注重设备的优化布置以及场地的使用情况。设备的布局优化主要包括旧系统的改造和新系统的设计。随着对产品需求的增加，工艺流程也由之前的流水线模式向操作单元和大规模定制方向发展。加之操作单元和设备之间相互关系的复杂化，密集化和多样化，简单实用的设施布局方案是化工企业急需制定和出台的。从车间设备平面布置来看设备布局应顺从工艺流程，有效的利用车间属地，根据地形和主导风向将明火设备放置于全年最小频率风向的下侧。而配电室和控制室则应在生产区域的中心位置。各车间和各部门之间的地理位置在总体上应做到协调、整齐、紧凑、相互融合，方便联系，尽可能地缩短输送管线。设备和管线应在操作区之内整齐分布，主要管道的走向要一致。不同管道应按有关标准做好标示，对于有毒，有腐蚀性的介质和设备应集中放置，并设有警示标志。

3.4节能降耗

节能降耗，顾名思义即节约能源，降低消耗。多数的化工企业工艺流程是长年累月的处于生产过程中。化工生产过程中的“跑、冒、滴、漏”现象严重，各化工企业应制定、发布和实施相应的管理制度，并将重点落到制度的实施，落实到人，将自检和互检相结合，让每位员工都意识到跑冒滴漏所造成的资源浪费的严重性。重点关注各自所管辖区的设备，管道的运行情况，一旦发现及时解决，减少或避免企业管理过程中跑冒滴漏现象的肆意发生。另外，应注重生产过程中热量，废气和废渣的回收，合理利用资源，争取做到将原料吃干榨净。系统中的能量最大化得到利用。

3.5加大清洁生产技术应用力度

近年来，化工工程成为推动我国综合经济发展的重要行业，而为实现经济效益与社会价值并举，加大绿色化工技术研发力度。其目的在于深入化工工程，以体现实际应用价值，进一步推动我国化工行业的稳定发展，协调化工行业与环境之间的关系，最大程度降低因化工生产对周边环境所造成的影响。有机融合生态保护与化工工程，应用绿色化工技术以体现生物技术应用的合理性与科学性，重视所开发产品对于环境的友好程度，实现清洁效力，为逐步提升现有技术应用水平，充分应用绿色化工技术，实现低碳环保应用与拓展。

我国化工行业的发展空间在应用清洁生产技术时，遵循零污染、零排放原则，为实现化工工程的良好发展提供有利条件，广泛应用清洁生产技术以解决印染工业行业装废弃垃圾堆放等问题。综合应用的目的在于实现对现有资源的合理处置，通过不断研发，充分利用相关技术以降低对外界环境的污染，从而保障我国生态结构的稳定性与完整性。

结论

本文详细分析了绿色化学技术在化工工程的应用，化工企业采用原始的生产方式容易在生产过程中会产生污染环境的有害物质。要不断的开发新能源，改善化学工程的生产模式，将催化剂科学合理的应用在化工工程中，不断推广绿色化工技术应用，这样才能有效保护环境，实现绿色化学生产可以促进中国化工企业快速发展。

参考文献

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[3]  刘朝金.试论绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用[J].云南化工，2019，46（3）：192-193，196.