綠色理念催生綠色化工技術的應用及發展

＊宋 丹

（天津生物工程職業技術學院 天津 300462）

引言

綠色化工是近幾年來化學技術的主要研究方向，化工生產能夠用自然的資源轉換成生產中所需要的各種不同材料，這樣能夠最大化減少化工生產中產生的污染排放，又能使得資源利用最大化。“可持續發展”的理念在近年來越來越深入人們的腦海中，綠色化工技術顯得尤為重要。它既能給人們帶來必要的化工化學生產，又能體現出可持續發展的綠色環保理念，同時為人們帶來了無限的經濟和社會效益。本文對綠色理念催生的綠色化工技術發展與應用展開了一系列的討論。

1.綠色化工的定義

綠色化工技術指在化工的源頭上通過綠色環保的理念，實施資源化、廢物循環利用以及源消減，使得優化生產的過程，大大降低了成本的消耗，同時減少生產過程中產生廢棄或對人身體有害的污染物，以及對生態環境有污染的有害物質。目前，由于綠色化工技術的迅速發展，治理污染從“先污染后治理”變成了“要從源頭治理污染”。綠色化工技術以綠色化學知識為基礎，開發出對環境友好型工藝技術，從源頭上最大化的減少因化學污染而產生了對自然環境的污染。隨著我國可持續發展理念的深入，綠色化工技術已經成為我國化工化學產業的首要選擇，國家大力支持綠色化工技術的發展，投入資金，提倡綠色環保的化工技術，在我國的市場上也大量出現了以綠色化工為基礎的化學原料。這種綠色化工技術生產出的產品，將原料中各原子轉換成產品，同時不會產生廢棄污染物，實現了排放零污染，最終生產出對環境友好型化工產品，這就是綠色化工技術中最為關鍵的原子經濟反應，原子經濟反應讓化工生產真正實現了零污染排放，并且在生產中不需要使用化工中的有害物質，如有毒溶劑或者催化劑等。

2.綠色化工技術的應用以及發展狀況分析

（1）原子經濟反應技術。隨著綠色環保和可持續發展理念的逐漸深入，節能和環保是傳統化工行業能夠繼續發展下去的首要條件。因此，經過對化學資源與環境間共同的關系的研究分析，產生了原子經濟反應這一綠色化工技術。托羅斯特教授1991年就已經在美國提出了這一概念，但在當時并沒有人重視。原子經濟反應技術是近幾年來才逐漸被人們所認知并深入研究的。經過多年來的飛速發展，原子經濟反應技術走在了化學科學研究的最前沿，也推動了化工化學產業的可持續發展。在這項綠色化工技術產生之前，治理化工生產的污染的方法是“先污染后治理”，這樣導致生產對環境產生的污染日益加重，從而引發了一系列的自然環境變化。隨著原子經濟反應技術的產生，化工生產污染的治理也轉變成了“從源頭上治理”的方法。由于此方法能夠更好的治理由化學工業生產造成的環境污染，所以這一項技術受到了全球各國的廣泛關注。它是綠色化工技術中重要的方面，在原子經濟反應技術中的研究與應用也逐年增加。同時，原子經濟反應技術也作為美國化工領域對21世紀化工發展的重要發展方向之一。他們還設置了“綠色化工挑戰獎”，此獎頒發給對綠色化工領域有著研發成果的人員，以此來激勵他們。除了美國，各國都在原子經濟反應這一項技術中鉆研。我國將原子經濟反應等有關綠色化工技術納入進了我國重大科學計劃中，同時，我國的自然科學基金委員會、中科院等相關研究機構也對此項技術開展了有關技術問題咨詢的一系列活動，各大院校也加入了綠色化工計劃的研究，我國的這些舉措更進一步的推動了我國對原子經濟反應等的綠色化工技術。

（2）綠色化學技術。綠色化學技術，或者可以被稱為可持續發展技術，它占據了全球各個國家的化工化學產業研究中的最大領域。目前世界各個化工企業都發現了其中潛藏著不小的社會經濟和市場效益，因此，國家必須制定有關環境的法律法規，這樣才能加快綠色化學技術發展的同時防范一些不法分子對那些不易被察覺到的有害物質再次使用。歐盟就推出了一款主要針對化學品的法規，“REACH法規”，即在化學品的注冊、評估、授權等方面上給予一定的限制，來防止一些不法分子對這些污染物的排放以及使用。綠色化工技術關于可再生資源的產品使用需求也在逐漸擴大，各大化工企業將綠色化工技術作為研發的重要方面，不斷地進行新產品計劃的公布，加快綠色可持續發展產品的研究發明。

（3）分子技術設計。如果要想從源頭上來控制污染物的產生，就一定要選擇科學化的化學反應途徑，這就要考慮到原料的利用率，理論上的生產率等。如果在化工生產中，利用原子經濟反應，讓原子轉換率為100%，這就說明了污染物的零排放，廢物或者副產品出現率為零，達到了一開始我們所指定的目標—廢氣污染物零排放，這才是實現資源的充分配置，保護了自然環境。現在，很多的發達國家已經完成了這一目標，這也已經成為了評價化工生產對環境是否污染的一項重要指標。使用當前最為流行的分子技術，讓特定的分子走特定的路線進行綠色的環保生產，利用相關軟件進行輔助設計，對不同的生產過程進行鑒別，排查可能會產生廢棄污染物的過程，從而得到一條最佳的生產路線。形成了綠色環保，節能清潔并且合理的生產化工產品的流程，進一步完善了化工的生產工藝。

（4）綠色化工技術在精細化工中的分析。精細化工是指技術密集型的工業，在生產過程中要求嚴格且其應用涉及了多個領域，精細化工是在化學工業的新興領域占有重要地位，同時也是新型材料的組成部分。精細化工的裝置一般比普通的化工行業規模較小，隨著市場不斷的擴大化工化學產業的發展，精細化工的規模也在逐漸擴大。精細化工產業密集、裝置規模小、種類較多、技術密集較高，因此，綠色化工技術在精細化工中的應用也越來越廣泛。傳統的化工行業已經在逐漸退去，想要發展擴大化工行業，那么就必須遵守可持續發展理念，創造研究更為綠色環保化學工業技術。

3.綠色化工技術應用分析

(1)綠色分離技術

化工裝置有很多種，不斷的優化和改進使精細化工裝置的分離技術越來越廣泛。雖然它們大多都像普通的化工裝置一樣，不過也有比較特殊的裝置，比如像膜分離、分子篩吸附等屬于一種特殊的綠色分離技術。這類技術往往操作簡單、耗能低但效率高等特點。其在一些有關化工行業，如化妝品行業、醫藥行業、添加劑行業、農藥行業中都得到了廣泛的使用。

(2)綠色催化技術

日益進步的技術促進了綠色催化技術的發展研究，有機合成工業也迅速發展。他們使用仿酶催化劑、納米催化劑等催化劑來推進自身產業的發展。傳統的催化劑經過不斷的優化分析，讓每一個催化步驟都更加高效，每一個催化步驟發生反應的條件也更符合催化反應的過程，通過這些讓化工催化向綠色環保的催化技術靠攏。在以后，化工催化的過程是一步步向綠色的化工催化技術發展的。

(3)綠色精細化工合成技術

目前，我國先進技術的共享和一個個科研成果的成功，也促進了綠色精細化工合成技術的飛速進步。綠色精細化工合成技術為不對稱催化合成技術在一些化工藥業、農藥業、香料等行業提供了高效的綠色合成方法。有機電化學合成技術取代了帶有高溫、高氣壓等污染的化學合成技術，比如電氧化、電還原、電聚合、電裂解、電耦合等等此類技術。這些傳統的化工技術隨著世界對環保關注的力度日益增加，傳統的化工技術逐漸被淘汰，消失在人們的視線中。綠色化工技術的應用還需分析把握精細化工的特點，結合綠色催化技術和綠色分離技術等的應用，才能進一步促進綠色化工的生產。

4.結束語

目前，全球各國都在極力發展綠色化工技術，它的出現是全球自然環境的污染大大減少，為環境的改善提供了幫助。并且綠色化工這一技術發展理念，未來這一新興產業能夠有巨大的價值，產生巨大的經濟和社會效益。在我國，未來幾年能源消耗的趨勢也是逐步增加，節能環保的任務無時無刻都存在。綠色化工的出現，給我國的化工產業提供了契機，減少在化學反應中產生的廢棄污染物，能夠讓廢棄物經過一系列手段再次產生反應。綠色化工成為了未來研究的重要課題和方向，未來綠色化學化工生產的化學原料將選用無毒無害來進行化學反應。以開發新能源為主，并對回收可循環利用產品，促進社會生產環境保護可再利用的化工資源。過去大多數企業用的煤、石油等不可再生資源，在未來也提倡有機化學產品進行代替使用，以此來保護地球能源，達到可持續發展的最終目的。我國在保護地球資源，保護自然環境上，始終保持著嚴肅認真的態度，隨著我國綠色化工技術的深入研究與發展，我國綠色化工企業的發展也逐漸成熟。未來我國還將持續發展綠色化工技術，解決源頭的污染問題，為保護自然資源環境做出更大的努力。