化学工程节能中绿色化学工程工艺的促进作用

刘兴鲁，刘磊(济南实华工程咨询有限公司，山东 济南 250000)

0 引言

化工生产过程中会产生一些有毒有害物质，对环境造成严重危害，而解决这一问题正是绿色化学工程工艺的基本理念，虽然我国如今已经提出了这一设想，但是仍然需要对相关技术工艺进行优化和改进，才能达到最佳的降低有毒有害化学物质产生的目的。随着近些年来人们生活水平的提升，人们也逐渐意识到了环境保护的重要性，更加提倡绿色节能的生活理念，而绿色化学工程工艺正是贯彻这一理念的生产方式，可以通过在化工生产过程中采取有效化学手段，达到绿色生产目的。

1 绿色化学工程工艺概述

绿色化学工程工艺又叫作环境无害化学，是一种利用化学反应来避免化工生产过程造成环境污染的学科。绿色化学工程工艺主要研究的内容就是利用化学原理、采取化学手段降低甚至完全去除化工产品设计、生产过程中产生的有毒有害物质，从而保障化工生产全过程的绿色环保性，降低化工生产对环境、对人们身体健康造成的伤害，正是因为可以让化工生产反应过程实现无害化，所以被称之为绿色化学工程工艺。在世界范围内应用绿色化学工程工艺后取得了比较理想的效果，主要体现在可以从根本上治理化工污染问题，避免了污染物的产生，而非在发生污染之后进行的净化处理措施[1]。通过绿色化学工程工艺实现的化工产品设计生产，可以实现材料和能源利用率的最大化，避免了对不可再生资源的浪费。

2 绿色化学工程工艺的开发

2.1 对绿色化工原料的使用

对绿色化工原料的合理使用是绿色化学工程工艺重要一环。在化学工程生产期间，需要使用大量化工原料，不仅对化工原料的质量有一定要求，对原料用量的控制也会对化学工程生产效果产生影响。传统化学工程生产过程中，使用到的材料多是不可再生能源，使用这类能源严重破坏自然环境，在生产过程中还会产生大量有毒有害的污染物质，给自然环境带来了极大负面影响。为了解决这一问题，必须减少对不可再生能源的使用，可以使用绿色化工原料加以替代，例如生产酮、醇等化学物质时[2]，可以选用秸秆进行生产，在此期间虽然会产生大量氢气且需要排放进入大气环境中，但是氢气并不会对自然环境造成严重危害，因此可以保障化工生产过程的绿色环保。

2.2 对无毒害催化剂的使用

化工生产过程中需要使用催化剂来实现所需要的化学反应，而无毒害催化剂的使用正是绿色化学工程工艺的重要内容和特征。如今我国针对化工领域的催化剂使用有了严格要求，也制定了相关规定对催化剂的使用进行监督管理。从传统化工生产的角度来看，能否有效控制化学反应会对化工生产领域的发展产生重要影响，而催化剂在这一过程中虽然自身性状没有发生改变，但是其对于整个化学反应过程都起到了一定的促进作用，可以有效缩短反应时间，促使化工生产效率有所提升[3]，因此在化工生产过程中必须使用催化剂来保障化学反应效率，同时，为了贯彻落实化学工程节能环保理念，避免化学反应对生态环境造成破坏，必须选择绿色的无毒害催化剂。

2.3 化学反应形式的恰当选择

在化工生产过程中，不同化学物质之间会产生一系列反应，这也是将化工原料转化为所需要物质的重要方式。因此，为了提升化工生产质量及效率，必须对化学反应形式进行恰当选择。但是，在化工生产过程中，化工原料种类、反应时间等因素均会其效率和质量产生影响，因此，必须对化学反应形式进行科学合理的选择，从根本上避免上述因素对化工生产效果造成影响。出现氧化反应的化工生产时间相对较长，而且根据该反应原理，发生反应过程中会产生大量热能，而这些热能会对化工原料造成影响，甚至会对整个化工生产质量造成影响。而同样是氧化反应，应用绿色化学工程工艺后，主要采取的是烃类氧化反应[4]，这种化学反应催化速度较快且不会对化工原料质量造成严重影响。

3 绿色化学工程工艺开发的重要性

传统化学生产过程中未对有毒有害物质进行处理，而且开展治理过于滞后。除此之外，一些化工生产过程会针对一些可能发生的污染问题进行防范处理，这种情况下会节省一定污染物处理成本，但是存在污染物的处理不够完善的问题，仍然会对自然环境造成破坏。例如化工生产产生的烟尘，传统净化措施无法全面处理，仍然存在一氧化碳等气体转化为污染物。而采取绿色化工生产工艺处理，则可以在降低能源消耗的同时达到有效污染治理效果。在化工生产过程中，需要使用诸多试剂和催化剂完成化学反应，此时需要应用选择性较高的试剂，从而确保绿色化工生产工艺可以充分发挥出其作用。以石油化工领域为例，在进行相关产品的生产过程中，会由于化学物质的反应产生一些氢化物，这类化学生产过程所产生的反应物质会相对活跃，而其与其他物质相融合也会产生放热化学反应，这一过程相对不够稳定，容易产生一些污染物质[5]，此时需要使用专业的绿色化工生产技术，对污染物进行妥善处理，确保生产过程无公害，建设环境友好型社会。

4 化学工程节能中绿色化学工程工艺的促进作用

4.1 开发全新的绿化工艺技术

随着我国社会经济发展速度的提升，各种现代化科学技术都在各行各业中发挥了作用，为了使化工生产企业跟上时代发展脚步，必须从化工生产过程入手，通过开发和引进一些现代化绿化工艺技术，提升化工生产效率、质量和节能效果。

4.2 建立绿色化工生产产业链

化工生产污染会对自然环境造成严重伤害，因此必须从源头处理污染问题，也就是控制化工生产污染源，通过建立完善的绿色化工生产产业链，可以实现对污染源头的有效控制，也能对污染问题的传播进行追踪。

4.3 建设可持续发展循环经济

基于绿色化工工艺理念，建设可持续发展循环经济，可以进一步实现节能、减排和环保，促使绿色化工工艺在化工生产企业得到高度应用和发展。同时，在其他生产领域也能发挥出一定效果，推动资源节约型、环境友好型社会的建设，促进社会各行业共同发展和进步。

5 化学工程节能中绿色化学工程工艺的应用

目前我国社会建设的主要理念是节能、环保，绿色化学工程工艺的应用对实现这一理念有着重要促进作用，化学工程节能中绿色化学工程工艺的高效应用可以体现出我国对于绿色低碳的重视程度，这也是世界范围内环境保护过程中格外关注的一个话题。我国在长时间发展中，存在很多只重视经济发展却忽略了环境保护重要性的问题，最终只能在污染问题发生后再进行治理[6]。面对这一系列问题，必须重视绿色化学工程工艺的选择，实现绿色节能的化学工程生产。化学工程节能中绿色化学工程工艺的应用主要体现在如下几方面。

5.1 完善清洁生产管理技术的应用

基于清洁生产和绿色生态无污染标准，必须加强对脱硝技术的研究，从而实现通过清洁能源对化工生产过程的无害化处理，充分发挥出清洁生产管理技术的作用。在清洁化工生产过程中，必须加强对化工生产技术、化工生产范围等的研究，例如针对细胞工程、生物技术工程等，通过升温、高压处理，提升绿色催化技术水平，此外，通过分子化处理、相位转移处理等手段，可以提高超临界分析技术水平，根据化工生产技术的特征，实现对阻燃标准的确定，保障生产过程的绿色清洁和安全。

5.2 生物需求化工生产技术的应用

根据生物需求技术理念的要求，需要对细胞、微生物等专业技术内容展开研究，明确这些理念后，根据化工生产相关规范，以生物化工生产代替传统生产过程。作为生物体内的有效催化元素，生物酶的应用效果十分理想，可以更加高效地完成化工生产中的催化过程，通过对化学仿生工艺以及膜化学技术的应用，可以实现对生物化工工艺应用范围的拓展，在化学工程中应用该技术可以对化学成品进行分析和研究，对生产标准进行确定，利用可再生能源完成化学反应，同时，绿色化工生产过程中使用到的催化剂也是以生物酶的形式存在，可以有效提升催化速度和效果，能够在避免污染发生的情况下完成生产工作，化工生产过程所产生的能源消耗也有所下降，是一种完全没有生产副作用的处理技术。

5.3 清洁生产工艺技术的应用

以绿色生态技术作为应用标准，实现无污染的清洁化工生产，这种无毒害生产技术涉及到生物工程技术范围，在化工生产过程中发挥了极大的低碳环保作用，能够对污染物质使用风能等可再生资源进行清洁，对化工原料进行无公害化清洁处理，同时，通过高温压力处理可以在一定程度上提升催化效率，也取得了理想的化工生产效果，实现了对化工废气的脱硫处理，降低了化工生产废气对大气环境的影响，达到了环保节能生产的目的。近些年来，我国自然环境污染问题愈发严重，绿色化工清洁生产工艺技术的应用有效缓解了这一现象，有利于实现绿色节能化工生产。

6 结语

总而言之，随着我国社会经济水平的提升，人们的生活水平和思想意识水平也有所提高，逐步意识到了环境问题和资源节约问题的重要性，本文对化学工程节能中绿色化学工程工艺的应用及促进作用进行了分析，以期可以为相关从业者提供一定参考。