绿色化工工艺对企业清洁生产过程的节能环保作用

王家兴 周伟

摘要：进入21世纪以来，在科技进步的推动下，当前化学工业发展迅猛，使得绿色化工工艺的应用具有广阔前景。因此，我们要更深入的认识化工工艺，才能提现化学工艺对化工产业节能环保的促进作用。文章通过绿色化学工艺与清洁生产的相关概述展开分析，并对开发绿色化工工艺与清洁生产技术展开叙述，最后针对绿色工艺对清洁生产过程的节能环保作用进行论述。

关键词：绿色化学工程与工艺;清洁生产;节能环保

化学工业在现代经济市场中占有重要地位，不但是国民经济的重要支柱，而且影响到人们生活方方面面。但是过去粗放式发展也带给社会环境污染问题，这不仅影响化工行业的发展，还对人类健康造成了极其严重的影响。为了实现人民群众生活质量与经济繁荣的双重发展，现代化学工业开始衍生出清洁生产的理念及其相关绿色化工工艺，至此，现代化学工业工艺技术发展方向与理念基本完善，现代化学工业越来越重视清洁生产工艺技术的改进，许多催化副产品或二次污染物被用于在工业节能生产中，这一举措对我国现代化学工业的可持续性发展具有着重要的意义[1，2]。

1概述

1.1绿色化工工艺

化工工艺技术在实际应用中强调绿色化学理论与实践相结合，绿色工艺可以在源头上使环境污染物得到有效的控制，减少化工中间体及废弃物对环境的污染。化工产品在进行生产过程中，往往会采用相关催化剂来提升整体工艺的生产效率，但这一过程中会产生较多的有毒性中间产物，如废弃的催化剂等往往是含有重金属的化合物，影响着生态环境安全。通过引入绿色化学理念和工艺技术，进一步开发无害化的绿色催化剂，通过提升化学反应速率的同时减少污染物的排放[3]。

1.2清洁生产

清洁生产是保障化工工业长久发展的前提，是指整个生产工艺过程基本消除了污染物的产生，通过对资源的合理利用，将废物“吃干榨尽”，从而达到环境保护的要求。目前，工业与信息化部门应按照国家提出的可持续发展战略对化工产业结构进行相应的合理化调整，充分利用信息技术的发展促进化工产业的节能环保。

为了保障化工产业健康的发展，不仅要求工程技术人员优化工艺技术，也要求化工企业要重视清洁生产的理念，为企业长远发展奠定基础，专业技术人员在日常工作管理过程中，要以选择环境友好型的化工原料为前提，通过资源的循环利用以及可再生能源开发，才能将生产能耗减少到最低，实行清洁生产。绿色化工原料是清洁生产过程开展的重要前提，因此要将其列入化工产品原料重点研发项目，同时也有效地起到减少生态环境污染的情况[4]。

2绿色化工工艺与清洁生产技术的发展现状分析

2.1绿色催化剂的选择

在传统化学工程中，滥用催化剂不仅无法加快化学反应进程，还会影响到生成物的产品质量，因此，科学、合理、正确的选择并使用催化剂是加快反应进程、提高反应的转化率以及产品质量的有效方法。绿色催化剂不仅能协调各项反应物的转化效率，还能有效减少乃至消除相应的副产物出现。高效环保的催化剂包括生物催化剂、手性催化剂及仿生催化剂等，有研究表明[5]，2-羟基异丁酰-CoA的酶能将直链C4转化为支链C4，作为甲基丙烯酸甲酯的前提物，开辟一条新型的生化法工艺反应路线，而生物酶本身作为一种蛋白类的酶，无污染。除了生物类催化剂，在现阶段的氯碱化工中使用的无汞的分子筛类固体催化剂也污染较小，这些环保类的催化剂可以减少“三废”排放。

2.2绿色原料的选择

清洁生产过程中，绿色化工原料的合理选择至关重要，原料的合理选择不仅能减少污染，还能实现资源的利用最大化。在传统化工作业下，高反应速率、高转化率是评价化工行业生产的重要标准，而在现代环境下，无公害、无污染成为了现代化学产品生产的重要指标。因此，现代绿色化学工程会尽量选择无毒无公害的绿色原料用于化学工业生产，也有部分学者提倡，选择如林业产物、农作物、废弃物等可再生资源作为化学生产的原料，其主要原理是以生物转化的方式，将林业产物、农作物、废弃物等可再生资源转化为醇、酸、酮等常见化工的原料，在这些资源的转化中，主要是凭借微生物菌落的方式进行发酵或转化，这一过程是完全绿色、不会产生污染物的。

2.3清洁生产技术

从清洁生产的角度来讲，要实现清洁生产，需要在产量和质量方面得到保证的前提下，通过化工工艺的优化设计，实现减少原料和能量消耗以及副产物和废物的产生。主要的清洁生产技术分为过程模拟技术、过程集成技术、清洁生产工艺、清洁反应体系、超常规反应技术、催化技术、化工设备技术以及清洁能源等[5]。整个清洁生产系统还包括信息技术与化工技术结合，升级化学工程与工艺技术;制造技术和化工技术相结合，设备制造迭代升级;开发绿色催化剂提高产品收率，较少污染物排量;开发超常规状态的反应技术以及清洁能源，实现根本上的节能环保[6]。

3绿色化工工艺对化学工业节能环保的促进作用

3.1加大可再生能源的开发

通过生产活动内容的不同，对不可再生资源的利用率做相应的调整，可以极大程度的降低不可再生能源的消耗。例如：在天然气使用的过程中，人类可以使用农业废弃物发酵产沼气的方式减少石油天然气的利用，产生的腐化污泥可以作为农田的有机肥料，对生态环境污染物处置同时产生了可再生能源，减少了农业生产发生过程中无机化肥的使用量。总的来讲，通过合理运用再生资源逐步代替不可再生资源，消除环境污染问题，实现化工清洁生产过程中的节能环保，促进化学工程的绿色发展。

3.2运用生物技术

绿色化工生产过程常常与生物技术结合密切，实现绿色化工工艺就是将生物技术与化工技术结合。现阶段化工生产过程中，工业酶等均属于生物催化剂，具有环境污染小的特点，生产的产品环保性能比较好。例如生物制药行业中，通过合成生物学的方法及工业发酵的手段实现药物在生物体内外中合成，反应条件温和，无需高温高压，减少安全事故及能源消耗。

3.3促进清洁生产工艺技术的发展

CPT清洁生产技术的英文全称为：cleanerproductiontechnology，它可以有效降低污染物排放量与污染物毒性，是当前优化节能环保生产的化学工艺。

过程模拟技术可以优化生产装置的运行，过程集成技术可以实现系统整体优化，绿色催化技术可以减少副产物和废物产生量等，清洁生产需要运用各种技术相互融合，是一个整体思维。CPT可以针对现有化工生产技术的基础上进行完善与改造，运用CPT技术优化后，可以显着降低化学工业生产的污染产量和能耗。诸如：开发的新型反渗透药剂、循环水药剂、化学清洗除垢剂、缓蚀剂等等，不仅能够保护反应装置统稳定运行，还能够降低反应过程中排放的污染物总量。

結语

综上所述，绿色化学工程工艺的应用是化工产业清洁生产的前提保障，不但有效的保护自然生态环境，同时减少企业运行成本。因此，化学工程和工艺中融合绿色技术领域的研究尤其重要，只有加大其研发力度，才能有效地减少资源浪费的情况，从而达到促进循环经济发展的作用，实现化工产业的健康可持续发展。

参考文献

[1]王吉林.绿色化学工程工艺对化学工程节能的促进作用[J].建筑工程技术与设计，2019（34）：3509.

[2]刘涛.论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J].化工管理，2020（6）：57-58.

[3]李丽丽.绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J].化工设计通讯，2018，44（12）：194.

[4]任永莲，廖顺燕.化工行业的清洁生产技术研究[J].天津化工，2014，28（02）：54-55

[5]李雅丽.新型酶催化剂MMA生产工艺[J].化学反应工程与工艺，2009，25（2）：103.

[6]陈和平.我国化学工业中清洁生产技术的研究进展[J].化工进展，2013，32（6）：1407-1414.

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