工業(yè)原料氣凈化與綠色化工相關問題的思考

張思廣 張守美

摘 要：隨著世界對綠色能源和可持續(xù)發(fā)展問題的持續(xù)關注，如何處理環(huán)境與發(fā)展的關系，從而達到二者雙贏的局面，已經當今社會面臨的熱點問題。而工業(yè)原料氣的凈化與綠色化工，二者密切相聯(lián)，在化工領域占據(jù)舉足輕重的地位，二者的發(fā)展也直接關系到環(huán)境與發(fā)展能否達到雙贏，因此必須予以重視。文章將分析我國工業(yè)原料氣凈化與綠色化工發(fā)展歷程和現(xiàn)狀、技術的新發(fā)展，并對如何推進工業(yè)原料氣凈化與綠色化工提出建議。

關鍵詞：工業(yè)原料；氣體凈化；綠色化工

引言

工業(yè)原料氣凈化以脫除工業(yè)原料總對后工序產生害處的物質為目的，例如對于合成氨原料氣的凈化要脫硫化氫和二氧化碳，對于石油氣和焦爐氣要脫硫化氫，這樣便可以防止產生催化劑中毒現(xiàn)象或因為副反應而產生雜質。通過對工業(yè)原料氣的凈化，可以大大減少在化學工業(yè)工程中產生的對環(huán)境有害的物質，改變傳統(tǒng)化工先污染、后治理的模式，改善環(huán)境質量，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1 我國工業(yè)原料氣凈化與綠色化工發(fā)展歷程和現(xiàn)狀

我國工業(yè)原料氣體凈化的發(fā)展，雖然起初沒有綠色化工的意識，但還是朝著綠色化工的方向發(fā)展，不少科研單位和化工企業(yè)都把原料氣凈化方法和綠色化溶劑的研發(fā)作為工作的重中之重。同時我們還要清醒的認識到與發(fā)達國家相比，我國綠色化工的發(fā)展，還存在著資金短缺、技術缺乏和成果轉換率低等問題，要實現(xiàn)綠色化工還要有很長的一段路要走。

1.1 溶劑由有毒向無毒過渡

根據(jù)綠色化工的要求，在工業(yè)生產過程中應該盡量避免使用溶劑，如要使用也應使用無毒溶劑。在上個世紀80年代以前，我國的氮肥廠大多都使用改良砷堿（G-V）法進行脫硫，以含有活化劑的熱堿溶液作為吸收劑，雖然這種方法高效率、副反應也很少，但是含有劇毒。在化工中生產中逐步便遺棄，80年代由改良的ADA法所取代。雖然ADA法規(guī)范性高、技術完善，但也存在溶液成分復雜、成本高，容易造成硫堵等問題，在清理的過程中容易對環(huán)境造成污染。目前，TV法和磺化鈦氰鈷系列法成為化工企業(yè)脫硫的主要方法。從脫硫技術的發(fā)展，我們可以看到溶劑從有毒向無毒過渡的趨勢，同時也看到我國綠色化工發(fā)展存在的問題。

1.2 氣體凈化與廢液處理

HPF法是我國自主研發(fā)的以氨為堿源的脫硫工藝，在脫硫過程中，具有催化活性高及流動性好等優(yōu)點，但是在操作過程中會產生脫硫廢液，如果未能妥善處理將會對環(huán)境造成污染。因此我們要清楚地認識到，在我國的工業(yè)原料氣凈化中還存在廢液的產生的現(xiàn)象，對廢液的清理過程也會對環(huán)境產生不利影響，避免廢液的產生也是原料氣凈化所需考慮的問題。

1.3 工藝流程和生產設備

對于原料氣凈化，不但要選擇先進的技術，還要有先進的生產設備與其相配套，這樣才能起到良好的效果。對于我國目前所應用的脫硫塔，它的塔型、內件、結構等都需要優(yōu)化和升級，這樣才能降低原材料的耗損、以較少的投入實現(xiàn)最大的經濟效益，實現(xiàn)經濟與環(huán)保的協(xié)調，使經濟向環(huán)境友好型方向發(fā)展。

2 工業(yè)原料氣凈化與綠色化工技術的新發(fā)展

目前，各個科研機構加大對工業(yè)原料氣凈化和綠色化工技術的開發(fā)力度，并且取得了一定的成果。下面將以脫硫和脫碳的相關技術為例闡述這種新發(fā)展。

2.1 物理溶劑的新發(fā)展

南化研究院王祥云教授根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，由N-甲酰嗎啉、N-乙酰嗎啉和水組成的物理溶劑，對于硫化氫和二氧化碳有很高的溶解度，具有較大的脫硫和脫碳的吸收能力，同時可以減少有效氣體的損失，減輕二氧化碳對設備的腐蝕的效果，這中物理溶劑在化工領域有著非?？捎^的應用前景。

2.2 微生物脫硫和生物酶法脫碳技術

關于微生物脫硫工藝，目前較為先進的是BIODESULF工藝，這種工藝可以在無氧的環(huán)境中進行，不需要對配氧比做嚴格的控制，可以在化工領域廣泛應用。

通過使用細菌發(fā)酵或者使用生物酶法脫碳，可以產生不會對環(huán)境造成污染的綠色化工產品，實現(xiàn)保護環(huán)境的目的，同時也能促進化學工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，也為工業(yè)原料氣的凈化提供新的方法和思路。

3 推進工業(yè)原料氣凈化與綠色化工的建議

3.1 對原料氣凈化方法實行優(yōu)勝劣汰

根據(jù)綠色化工的基本原則和終極目標，科研單位和企業(yè)在研發(fā)原料氣凈化方法的同時，要對容易對環(huán)境造成污染的技術或進行改進或研發(fā)新的方法來取代，實行優(yōu)勝劣汰，從而在根源上消除化工對環(huán)境污染的可能。

3.2 加大對先進技術的開發(fā)力度

有不少化工企業(yè)因不愿承擔由傳統(tǒng)向綠色化工轉化的成本，而對綠色化工模式敬而遠之。因此必須加強對化工企業(yè)的扶持，使他們轉換觀念。而在綠色化工實現(xiàn)的過程中，技術的發(fā)展是關鍵，必須引進和開發(fā)先進的技術，才能有效地推進綠色化工的進程。微生物脫硫和生物酶法脫碳技術，具有能量消耗低、投資及運行費用少等優(yōu)點，在化工領域具有極具發(fā)展前景。

3.3 對凈化后的廢氣實現(xiàn)綠色化利用

對于工業(yè)原料氣凈化會產生大量的廢氣，據(jù)不完全統(tǒng)計，企業(yè)生產1t的尿素就大約需排放1t的二氧化碳。對于產生的二氧化碳如何實現(xiàn)綠色化、資源化利用，也是應該研究和思考的重要問題，如果二氧化碳能夠得到有效的循環(huán)利用，便能提高產品的附加值，從而在根源上解決工業(yè)三廢對環(huán)境造成的污染。

4 結束語

總之，工業(yè)原料氣凈化與綠色化工是建設環(huán)境友好型社會、實現(xiàn)經濟與環(huán)境和諧發(fā)展的必由之路，也是企業(yè)履行社會責任的必然選擇。希望通過本文對相關問題的探討能夠為我國化工行業(yè)向著“綠色化”方向發(fā)展提供一定的借鑒。

參考文獻

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[2]張澤.綠色化工構建可持續(xù)發(fā)展工業(yè)[J].環(huán)境，2006（11）.

作者簡介：張思廣，男，漢族，山東濟寧人，技術員，主要從事煤化工氣體凈化方面的工作，陜西未來能源化工有限公司合成部。

張守美，女，漢族，陜西未來能源化工有限公司安全環(huán)境部。