李應(yīng)彤(內(nèi)蒙古自治區(qū)石油化工監(jiān)督檢驗(yàn)研究院, 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)
石油化工中綠色技術(shù)的進(jìn)展分析
李應(yīng)彤(內(nèi)蒙古自治區(qū)石油化工監(jiān)督檢驗(yàn)研究院, 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)
本文旨在對(duì)石油化工中綠色技術(shù)的進(jìn)展進(jìn)行綜合性分析,以實(shí)現(xiàn)化學(xué)工業(yè)污染從根源上被消除,從而使社會(huì)經(jīng)濟(jì)朝向健康有序的方向發(fā)展。長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)石油化工業(yè)由于使用了比較傳統(tǒng)的技術(shù),所研制出來(lái)的產(chǎn)品和工藝品對(duì)整個(gè)環(huán)境造成了不同程度的污染,這種污染也被稱(chēng)作化學(xué)工業(yè)污染。近些年,隨著科技的發(fā)達(dá)和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),綠色化學(xué)逐漸受到重視。經(jīng)過(guò)大量的研究發(fā)現(xiàn),在整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,為了避免破壞環(huán)境,綠色化學(xué)通過(guò)控制反應(yīng)物原料、反應(yīng)過(guò)程以及催化劑等實(shí)現(xiàn)最終的綠色化化工。
石油化工;綠色技術(shù);進(jìn)展
我們通常把為了實(shí)現(xiàn)反映綠色化,而通過(guò)替換石油化工反應(yīng)中的原料而使用的技術(shù),叫做原料綠色化??萍嫉倪M(jìn)步帶來(lái)了一場(chǎng)石油化工原料工業(yè)的革命,某些發(fā)達(dá)地區(qū)和國(guó)家已經(jīng)采用無(wú)毒無(wú)害的原料。石油化工反應(yīng)的基礎(chǔ)就是如何選擇原料,若想大力減少石油化工反應(yīng)中對(duì)原料的破壞和污染,就要對(duì)反應(yīng)原料綠色化加強(qiáng)控制。比如,美國(guó)德士谷公司就采用環(huán)氧乙烷和一氧化碳等原料用來(lái)制作碳酸二甲酯,這種技術(shù)不但對(duì)自然環(huán)境不會(huì)造成任何污染同時(shí)生產(chǎn)效率也非常高,現(xiàn)在已經(jīng)逐步用于大型的工業(yè)生產(chǎn)中;傳統(tǒng)工業(yè)中,通常用光氣當(dāng)作制作碳酸二甲酯的原料,而現(xiàn)在經(jīng)常使用甲醇和一氧化碳來(lái)制作。雖然這兩種制作方式在價(jià)格成本上沒(méi)有太大差別,但是甲醇和一氧化碳不是劇毒化學(xué)原料,在很大程度上實(shí)現(xiàn)了綠色化工的目的。此外,很多石油化工的有毒原料,已逐步被可再生能源代替。在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中,我國(guó)的可再生技術(shù)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,尤其是仿生酶催化劑和生物酶催化劑,為實(shí)現(xiàn)綠色石油化工原料提供了大力支持。
化學(xué)反應(yīng)在石油化工生產(chǎn)中頻率較高,所以是石油化工生產(chǎn)的必要步驟。在實(shí)際操作中,因?yàn)槭艿焦I(yè)技術(shù)的限制,致使許多石油化工反應(yīng)并沒(méi)有反應(yīng)完全而殘留對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)很多破壞的廢棄物質(zhì)。因此,目前人們研究的重點(diǎn)對(duì)象為如何實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的綠色化。根據(jù)查閱到的相關(guān)數(shù)據(jù),我們可以得知我國(guó)二氧化硫的排放量在2015年時(shí)已接近2600噸,這些廢棄物的形成很多是由于在石油化工業(yè)生產(chǎn)中反應(yīng)物沒(méi)有完全反應(yīng)而造成的結(jié)果。在石油化工生產(chǎn)中,我國(guó)目前對(duì)如何實(shí)現(xiàn)廢棄物零排放做出了諸多努力,目前研究的重點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)換到如何最大化的降低生產(chǎn)成本和對(duì)綠色化學(xué)反應(yīng)技術(shù)的合理利用。很多學(xué)者已經(jīng)提出在有機(jī)原料中實(shí)現(xiàn)的原子經(jīng)濟(jì)性理論,受到了更多人的矚目。
在實(shí)際生產(chǎn)中,催化劑可以有效提高石油化工中反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率,而三氟化硼和氫氟酸是經(jīng)常使用的兩種催化劑。因?yàn)檫@兩種催化劑都有一定的毒害性,如果進(jìn)行處理再排放會(huì)增加成本,如果在使用后不經(jīng)過(guò)任何處理就進(jìn)行排放,勢(shì)必會(huì)對(duì)外部環(huán)境造成很大污染和傷害。所以,為了有效控制石油化工中的反應(yīng)成本,也為了把石油化工中使用的催化劑和溶劑對(duì)環(huán)境的污染降低到最小,研發(fā)綠色環(huán)保催化劑和綠色溶劑成為目前主要的研究方向。比如,目前,我國(guó)對(duì)超臨界流體這種溶劑的研究就取得了一定進(jìn)展,它既不會(huì)對(duì)自然環(huán)境帶來(lái)過(guò)重負(fù)擔(dān)同時(shí)也可以加快石油化工中的化學(xué)反應(yīng),是一項(xiàng)非常不錯(cuò)的研究。
石油化工產(chǎn)品,往往是通過(guò)石油化工反應(yīng)而生產(chǎn)出來(lái)的。正是由于這種生產(chǎn)方式,就有必要采取非??茖W(xué)合理的辦法把所產(chǎn)生的化學(xué)污染殘留物清除干凈。我們常常把通過(guò)有效措施進(jìn)行加工合格的產(chǎn)品,叫做石油化工產(chǎn)品綠色化。現(xiàn)階段,石油化工產(chǎn)品已經(jīng)逐步滲透到我們生活的方方面面,成為與我們現(xiàn)代人生活息息相關(guān)的產(chǎn)品。所以,對(duì)石油化工產(chǎn)品進(jìn)行綠色化處理時(shí)應(yīng)遵循以下幾點(diǎn):石油化工產(chǎn)品只有按照一定標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過(guò)綠色化處理后,才算是合格的綠色化產(chǎn)品,才有流向市場(chǎng)的可能;為了避免出現(xiàn)新的污染,經(jīng)過(guò)處理的石油化工產(chǎn)品要根據(jù)綠色化流程進(jìn)行嚴(yán)格控制,以確保不被二次破壞和受到二次污染;為了保障消費(fèi)者的身心健康,對(duì)石油化工產(chǎn)品進(jìn)行綠色化后,需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能向市場(chǎng)上進(jìn)行流通。
通過(guò)以上論述,我們知道在石油化工的傳統(tǒng)生產(chǎn)中,往往會(huì)排放出很多有毒有害的化學(xué)物質(zhì)。這些廢棄物一旦排放到外界環(huán)境,不僅對(duì)人們身體健康造成很大傷害同時(shí)對(duì)我們賴(lài)以生存的自然環(huán)境也是致命傷害。針對(duì)此情況,近些年很多研究人員在著手進(jìn)行如何利用綠色技術(shù)進(jìn)行對(duì)石油化工反應(yīng)生產(chǎn),這是必須也是必要的。從目前的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看,不論是石油原料還是化學(xué)反應(yīng),所使用的催化劑、溶劑以及相關(guān)的石油化工產(chǎn)品,在綠色化環(huán)保方面都取得了一些優(yōu)秀成績(jī)。從石油化工原料到石油產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程,綠色化生產(chǎn)已經(jīng)成為石油化工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。
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李應(yīng)彤(1968- ),男,漢,遼寧人,碩士,正高級(jí)工程師,研究方向:化學(xué)工程,特種設(shè)備。