化工工程中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用

宋偉玲

（勝華新能源科技（東營(yíng)）有限公司，山東 東營(yíng) 257500）

關(guān)注低碳與環(huán)境項(xiàng)目，積極探索環(huán)境治理的源頭，更好地實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，成了世界各國(guó)積極探索與實(shí)踐的方向。近年，中國(guó)關(guān)于環(huán)境污染的治理問(wèn)題采取措施與處理方法，都是治標(biāo)不治本的。一直以來(lái)都未有辦法，從源頭了真正解決污染的問(wèn)題。不但治理的成本高，同時(shí)更需要進(jìn)行反復(fù)治理，而且費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。綠色化學(xué)工藝要求研究人員深入開(kāi)發(fā)一些使用無(wú)毒無(wú)害的催化劑、溶劑以及原料。向著生產(chǎn)過(guò)程清潔、無(wú)污染、零排放方向發(fā)展。下面結(jié)合筆者的心得，談?wù)劸G色化工工藝的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用問(wèn)題。

一、我國(guó)環(huán)境污染現(xiàn)狀

我國(guó)環(huán)境污染主要分為大氣污染、水污染、固體廢物污染、噪聲污染等，目前化工污染造成的大氣污染占全國(guó)大氣污染的5%～7%，水污染是全國(guó)總污染的20%～23%，固體污染占據(jù)全國(guó)固體總污染量的8%(2010 年數(shù)據(jù)），時(shí)至今日這些數(shù)據(jù)必然會(huì)進(jìn)一步提升，化工污染帶來(lái)的環(huán)境改變已經(jīng)成為不可忽視的問(wèn)題。

1.化工行業(yè)廢水當(dāng)中含有大量的鉛砷鉻鎘等重金屬，在處理上采用水泥穩(wěn)定固化方式來(lái)處理，但是這種方法仍然面臨著泄露等問(wèn)題，故而如何減少重金屬的產(chǎn)生有必要成為化工企業(yè)研究領(lǐng)域重要課題。但目前我國(guó)化工企業(yè)在科研領(lǐng)域總體投入不如國(guó)外同類企業(yè)的1/10，故而化工生產(chǎn)水污染帶來(lái)的重金屬污染問(wèn)題一直沒(méi)有得到有效解決。2.在大氣污染方面，化工行業(yè)主要存在供熱燃燒產(chǎn)生的廢氣、副反應(yīng)生成物、化工管道裂縫、爆炸造成的有害氣體泄漏問(wèn)題。3.固體廢物污染方面主要是化工生產(chǎn)過(guò)程里不完全反應(yīng)形成的各類廢料，這些廢料具有輻射性含有一定的重金屬，在處理上同樣需要專業(yè)技術(shù)，需要大量成本支撐。

二、綠色化工技術(shù)在化工工程中的應(yīng)用原則

（一）科學(xué)合理的選擇化學(xué)生產(chǎn)原料

化工工程受到其本身特質(zhì)影響，在工程開(kāi)展過(guò)程中極易產(chǎn)生對(duì)于環(huán)境有害的物質(zhì)，在其中應(yīng)用綠色化工技術(shù)時(shí)一定要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)完成工作，同時(shí)在應(yīng)用過(guò)程中也要注意遵循相關(guān)原則，以此來(lái)保證其能夠充分發(fā)揮出作用。首先，在工程開(kāi)展之前，必須要選擇出最為合適的生產(chǎn)原料，確保原材料的環(huán)保性，為綠色化學(xué)技術(shù)的順利開(kāi)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，不僅如此，在原材料使用過(guò)程中也要對(duì)其加以控制，必須要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制使用量，當(dāng)然，相關(guān)人員還要具備審時(shí)度勢(shì)的素養(yǎng)，將理論與實(shí)踐相互結(jié)合，確保用量的合理性，由此來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)于環(huán)境的保護(hù)。

（二）按照要求應(yīng)用化學(xué)催化劑

在化學(xué)反應(yīng)中，催化劑的應(yīng)用是必不可少，其對(duì)于化學(xué)工程所起到的作用也是至關(guān)重要的，因此在化工工程中所需要遵循的另外一大原則就是確保化學(xué)催化劑的合理使用，并且在選擇催化劑時(shí)，要注意選擇能夠與綠色化工技術(shù)相切合的催化劑種類，以此來(lái)滿足化工工程開(kāi)展的需要。

三、化工工程中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在當(dāng)前的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，化工工程企業(yè)面臨很大的生存壓力，企業(yè)更加追求經(jīng)濟(jì)性生產(chǎn)，如果想要在不影響產(chǎn)品生產(chǎn)指標(biāo)的前提下，達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的，就需要對(duì)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，注重各種資源的利用情況，不能出現(xiàn)任何資源的浪費(fèi)，在多年的歷程中，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了較為嚴(yán)重的破壞，環(huán)境質(zhì)量每況愈下，在生態(tài)建設(shè)的背景下，如果化工工程領(lǐng)域還不能調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，就會(huì)對(duì)整個(gè)化工工程領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重制約。通過(guò)綠色化工技術(shù)的有效應(yīng)用，可以對(duì)化工工程生產(chǎn)中的有害物質(zhì)進(jìn)行有效遏制，控制污染物的產(chǎn)量，對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行有效的處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)以后再排出，以滿足生態(tài)發(fā)展需要，有助于生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的提升。

四、綠色化工環(huán)保技術(shù)和環(huán)境治理的關(guān)系

（一）綠色化工環(huán)保技術(shù)有效降低了環(huán)境治理費(fèi)用

這一方面主要有兩個(gè)數(shù)據(jù)：第一，2018 年江蘇省鹽城市響水縣環(huán)保局部分化工企業(yè)違規(guī)排放繳納罰款總計(jì)近千萬(wàn)元。若是這些企業(yè)可以融入綠色化工環(huán)保技術(shù)，不僅能夠避免罰款，環(huán)境治理工藝難度也會(huì)降低，會(huì)明顯減少企業(yè)經(jīng)營(yíng)成本。第二，2021 年萬(wàn)邦達(dá)公司和吉林化工園區(qū)簽訂協(xié)議，斥資5.3 億元建立綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)資源綜合利用項(xiàng)目，其中主要包含了年處理20 萬(wàn)t 丙烯腈含氰廢液設(shè)備工程以及年處理2 萬(wàn)t 廢水的設(shè)備工程。一次投資5.3 億元看似數(shù)額巨大，但和節(jié)省的環(huán)境治理費(fèi)用以及企業(yè)可持續(xù)發(fā)展而言，5.3 億元既解決了吉林化工園區(qū)130 余家各類化工企業(yè)化工廢水處理難題，實(shí)現(xiàn)集中處理，杜絕了二次污染。若是這些企業(yè)廢水處理自行負(fù)責(zé)除數(shù)百萬(wàn)元設(shè)備之外，還需要一年龐大的電費(fèi)，總計(jì)一年約投入500～600 萬(wàn)元。故而這些企業(yè)自行處理污水、廢水年投入將近8 億元。這意味著若是政府集中治理也需要龐大的資金作為支撐。

（二）環(huán)境治理政策左右著綠色化工環(huán)保技術(shù)的發(fā)展

縱觀我國(guó)環(huán)境治理具有明顯從粗放化治理向集約型治理轉(zhuǎn)變軌跡，這其中隨著環(huán)境治理政策、法規(guī)的不斷完善，行業(yè)內(nèi)的綠色化工環(huán)保技術(shù)也在不斷升級(jí)。例如，從最初粗放混合治理向廢物細(xì)分轉(zhuǎn)變，不斷提升廢物處理的有效性。像醇-酮裝置酸性廢水回收甲酸、將堿性渣滓制作成白水泥，另外還有前文所述綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)資源綜合利用項(xiàng)目，形成了分門別類的污染治理手段。政策作用于化工企業(yè)，約束了它們自由排放，同時(shí)也驅(qū)動(dòng)了它們治理技術(shù)的革新，治理技術(shù)又為環(huán)境治理政策提供參考。

五、化工工程綠色化工技術(shù)應(yīng)用策略

（一）充分利用清潔生產(chǎn)技術(shù)

化工產(chǎn)業(yè)對(duì)于我國(guó)年均總GDP 具有較大的貢獻(xiàn)，但是同時(shí)對(duì)于環(huán)境的影響也是極大的，為了改善這些問(wèn)題，綠色化工技術(shù)在化工工程中得到了廣泛應(yīng)用，在具體的應(yīng)用過(guò)程中主要有一些應(yīng)用要點(diǎn)需要加以注意。首先，要加大對(duì)于清潔生產(chǎn)技術(shù)的利用，應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)全面清潔，確?；すこ虒?shí)現(xiàn)零排放，保證周圍環(huán)境不受影響，是較為常見(jiàn)的綠色化工技術(shù)之一。

（二）注重催化劑的合理應(yīng)用

在化工生產(chǎn)中，催化劑起到了非常關(guān)鍵的作用，催化劑雖然不會(huì)直接參與反應(yīng)，但是催化劑可以控制反應(yīng)速度，可以加速或者遏制物質(zhì)的反應(yīng)速度，更好地滿足化工生產(chǎn)需求，也是化工工程中的必需品。在傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)模式中，催化劑的應(yīng)用，會(huì)產(chǎn)生大量生產(chǎn)廢渣，如果廢渣處理不當(dāng)，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的威脅，這也是傳統(tǒng)催化劑的主要應(yīng)用短板。在生態(tài)理念下，如何才能控制化工工程產(chǎn)生的固體廢物，是化工行業(yè)需要首要考慮的問(wèn)題，為了達(dá)到環(huán)保型生產(chǎn)的目標(biāo)，化工企業(yè)需要對(duì)催化劑進(jìn)行創(chuàng)新，使用新型的催化劑，減少固體廢物的產(chǎn)量，對(duì)傳統(tǒng)的催化劑使用模式進(jìn)行創(chuàng)新。

（三）使用環(huán)境友好型產(chǎn)品

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展給環(huán)境帶來(lái)的污染問(wèn)題也在逐漸增加，對(duì)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展也產(chǎn)生了一定的影響。因此，改善環(huán)境問(wèn)題是對(duì)各大企業(yè)發(fā)展的保障，是推進(jìn)社會(huì)進(jìn)步的基礎(chǔ)。合理地使用綠色化工技術(shù)，適當(dāng)?shù)卦鰪?qiáng)化工中的施工技術(shù)是推動(dòng)綠色化工技術(shù)發(fā)展的重要前提，全方位、大規(guī)模性地發(fā)展各種友好型的產(chǎn)品是綠色化工技術(shù)應(yīng)用的重要體現(xiàn)。

（四）開(kāi)發(fā)無(wú)毒無(wú)害的生產(chǎn)原料

在化工生產(chǎn)的過(guò)程中，清潔、無(wú)污染、無(wú)毒的原材料便是綠色化工的保障與前提。原材料質(zhì)量的情況，往往會(huì)直接影響到生產(chǎn)與使用的各個(gè)方面。在一味地追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的形勢(shì)下，為了提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，部分化學(xué)工藝會(huì)使用到一些有毒的，對(duì)人體會(huì)帶來(lái)不良影響的原料。例如：在制作氨基二乙酸鈉的工藝中，便有著對(duì)人體帶來(lái)影響的毒光氣與氫氰酸。低碳環(huán)保形勢(shì)下的綠色化工，應(yīng)該要積極探索各種無(wú)毒無(wú)害的原材料，讓生產(chǎn)過(guò)程清潔、健康。

（五）生物工程技術(shù)的應(yīng)用

生物工程技術(shù)：主要包括了細(xì)胞、基因以及酶等各種各樣的具有生物性的綠色科技。為了深入研究工業(yè)生產(chǎn)向著綠色化方向發(fā)展，有很多化工企業(yè)已經(jīng)開(kāi)展了對(duì)生物工程技術(shù)方面的研究與實(shí)踐，并得到了一些成效?，F(xiàn)時(shí)，以酶催化劑作為代表的生物技術(shù)，已經(jīng)被運(yùn)用到化工生產(chǎn)里面，不但得到了廣泛的推廣，而且效果良好，低碳環(huán)保，無(wú)毒無(wú)害。

目前，結(jié)合了生物技術(shù)創(chuàng)新的化學(xué)工藝基本上都是來(lái)自可再生資源的。同時(shí)，這也是綠色化工在日后的發(fā)展趨勢(shì)。在最開(kāi)始階段，人們使用的化學(xué)材料大部分都一是來(lái)自再生植物、動(dòng)物的，隨后為了提高經(jīng)濟(jì)效益便引入了石油、煤炭等的各種不能再生的原料。而這些材料的運(yùn)用，不但不可再生，同時(shí)對(duì)于周邊的環(huán)境與人體都會(huì)帶來(lái)很大的影響。生物化學(xué)反應(yīng)技術(shù)可以通過(guò)酶以作為催化劑，而使用生物質(zhì)來(lái)做原料，便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)化合物進(jìn)行生產(chǎn)。這樣的方式可以緩解到了石油、煤炭這樣的系列不可再生資源的浪費(fèi)。而且，不可以很好降低其對(duì)于人們居住環(huán)境的生態(tài)資源帶來(lái)不良的影響。另外，在合成洗滌劑中三聚磷酸鈉的投入與運(yùn)用，也有著很強(qiáng)大的作用，并成了很理想的助劑。這些年來(lái)，人們正在努力地開(kāi)發(fā)各種各樣的包裹技術(shù)、保護(hù)劑技術(shù)等，而很多的技術(shù)都有使用到生物工程技術(shù)的融合。酶有著很強(qiáng)大的作用，甚至已經(jīng)成了世界各國(guó)研究的重點(diǎn)，也在人們的努力與創(chuàng)新中，在很多領(lǐng)域得到了發(fā)展與運(yùn)用。

（六）強(qiáng)化綠色化工生產(chǎn)設(shè)備的檢修和維護(hù)

對(duì)于綠色化工企業(yè)來(lái)講，機(jī)械設(shè)備和技術(shù)是極其重要的部分。同時(shí)，由于綠色化工生產(chǎn)具有很高的復(fù)雜性和危險(xiǎn)性，所以要對(duì)這兩方面給予足夠的重視。若是綠色化工生產(chǎn)中所應(yīng)用到的各項(xiàng)設(shè)備不符合客觀的需求，會(huì)增加安全事故出現(xiàn)的概率。因此，對(duì)設(shè)備做好相應(yīng)的控制非常有必要。綠色化工企業(yè)不但要選取符合企業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備，還應(yīng)根據(jù)設(shè)備的性能做好相應(yīng)的定期維護(hù)和檢修工作，全面了解其中的各項(xiàng)零件避免其被腐蝕，以及掌握設(shè)備在運(yùn)行中的動(dòng)態(tài)變化，在發(fā)現(xiàn)其中存在問(wèn)題時(shí)，要在有效的時(shí)間內(nèi)將其解決。另外，還需要按照裝置的復(fù)雜程度，對(duì)設(shè)計(jì)方案做出相應(yīng)的評(píng)估，保證設(shè)計(jì)具有規(guī)范性，從而促使綠色化工企業(yè)在生產(chǎn)產(chǎn)品過(guò)程中，在安全方面能夠得到相應(yīng)的保證，繼而為企業(yè)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)論

綜上而言，為了實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，本文主要對(duì)化工工程中綠色化工技術(shù)的應(yīng)用做出了深入分析，其中提到了化工工程中應(yīng)用綠色化工技術(shù)所必須要遵循的三大原則、傳統(tǒng)化工工程中存在的些許問(wèn)題以及綠色化工技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展前景等內(nèi)容，對(duì)綠色化工技術(shù)進(jìn)行了一個(gè)較為全面的分析，希望能夠由此來(lái)為相關(guān)化工企業(yè)的發(fā)展指明方向，促進(jìn)綠色化工生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展。