工業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發展問題的持續關注，如何處理環境與發展的關系，從而達到二者雙贏的局面，已經當今社會面臨的熱點問題。而工業原料氣的凈化與綠色化工，二者密切相聯，在化工領域占據舉足輕重的地位，二者的發展也直接關系到環境與發展能否達到雙贏，因此必須予以重視。文章將分析我國工業原料氣凈化與綠色化工發展歷程和現狀、技術的新發展，并對如何推進工業原料氣凈化與綠色化工提出建議。

關鍵詞：工業原料；氣體凈化；綠色化工

引言

工業原料氣凈化以脫除工業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象或因為副反應而產生雜質。通過對工業原料氣的凈化，可以大大減少在化學工業工程中產生的對環境有害的物質，改變傳統化工先污染、后治理的模式，改善環境質量，實現可持續發展。

1 我國工業原料氣凈化與綠色化工發展歷程和現狀

我國工業原料氣體凈化的發展，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展，不少科研單位和化工企業都把原料氣凈化方法和綠色化溶劑的研發作為工作的重中之重。同時我們還要清醒的認識到與發達國家相比，我國綠色化工的發展，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

根據綠色化工的要求，在工業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境造成污染。目前，TV法和磺化鈦氰鈷系列法成為化工企業脫硫的主要方法。從脫硫技術的發展，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境造成污染。因此我們要清楚地認識到，在我國的工業原料氣凈化中還存在廢液的產生的現象，對廢液的清理過程也會對環境產生不利影響，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、結構等都需要優化和升級，這樣才能降低原材料的耗損、以較少的投入實現最大的經濟效益，實現經濟與環保的協調，使經濟向環境友好型方向發展。

2 工業原料氣凈化與綠色化工技術的新發展

目前，各個科研機構加大對工業原料氣凈化和綠色化工技術的開發力度，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展。

2.1 物理溶劑的新發展

南化研究院王祥云教授根據研究發現，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常可觀的應用前景。

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。

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

3 推進工業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勝劣汰

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

3.2 加大對先進技術的開發力度

有不少化工企業因不愿承擔由傳統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的扶持，使他們轉換觀念。而在綠色化工實現的過程中，技術的發展是關鍵，必須引進和開發先進的技術，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點，在化工領域具有極具發展前景。

3.3 對凈化后的廢氣實現綠色化利用

對于工業原料氣凈化會產生大量的廢氣，據不完全統計，企業生產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利用，便能提高產品的附加值，從而在根源上解決工業三廢對環境造成的污染。

4 結束語

總之，工業原料氣凈化與綠色化工是建設環境友好型社會、實現經濟與環境和諧發展的必由之路，也是企業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向著“綠色化”方向發展提供一定的借鑒。

參考文獻

[1]葛志穎.工業原料氣凈化與綠色化工相關問題的思考[J].化工設計通訊，2012（8）.

[2]張澤.綠色化工構建可持續發展工業[J].環境，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境部。