化工工程中綠色化工技術的應用

宋偉玲

（勝華新能源科技（東營）有限公司，山東 東營 257500）

關注低碳與環境項目，積極探索環境治理的源頭，更好地實現可持續發展，成了世界各國積極探索與實踐的方向。近年，中國關于環境污染的治理問題采取措施與處理方法，都是治標不治本的。一直以來都未有辦法，從源頭了真正解決污染的問題。不但治理的成本高，同時更需要進行反復治理，而且費時又費力。綠色化學工藝要求研究人員深入開發一些使用無毒無害的催化劑、溶劑以及原料。向著生產過程清潔、無污染、零排放方向發展。下面結合筆者的心得，談談綠色化工工藝的開發與運用問題。

一、我國環境污染現狀

我國環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大氣污染的5%～7%，水污染是全國總污染的20%～23%，固體污染占據全國固體總污染量的8%(2010 年數據），時至今日這些數據必然會進一步提升，化工污染帶來的環境改變已經成為不可忽視的問題。

1.化工行業廢水當中含有大量的鉛砷鉻鎘等重金屬，在處理上采用水泥穩定固化方式來處理，但是這種方法仍然面臨著泄露等問題，故而如何減少重金屬的產生有必要成為化工企業研究領域重要課題。但目前我國化工企業在科研領域總體投入不如國外同類企業的1/10，故而化工生產水污染帶來的重金屬污染問題一直沒有得到有效解決。2.在大氣污染方面，化工行業主要存在供熱燃燒產生的廢氣、副反應生成物、化工管道裂縫、爆炸造成的有害氣體泄漏問題。3.固體廢物污染方面主要是化工生產過程里不完全反應形成的各類廢料，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技術，需要大量成本支撐。

二、綠色化工技術在化工工程中的應用原則

（一）科學合理的選擇化學生產原料

化工工程受到其本身特質影響，在工程開展過程中極易產生對于環境有害的物質，在其中應用綠色化工技術時一定要嚴格按照相關標準完成工作，同時在應用過程中也要注意遵循相關原則，以此來保證其能夠充分發揮出作用。首先，在工程開展之前，必須要選擇出最為合適的生產原料，確保原材料的環保性，為綠色化學技術的順利開展打下堅實基礎，不僅如此，在原材料使用過程中也要對其加以控制，必須要嚴格按照標準來控制使用量，當然，相關人員還要具備審時度勢的素養，將理論與實踐相互結合，確保用量的合理性，由此來進一步實現對于環境的保護。

（二）按照要求應用化學催化劑

在化學反應中，催化劑的應用是必不可少，其對于化學工程所起到的作用也是至關重要的，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催化劑的合理使用，并且在選擇催化劑時，要注意選擇能夠與綠色化工技術相切合的催化劑種類，以此來滿足化工工程開展的需要。

三、化工工程中綠色化工技術的應用優勢

在當前的市場經濟環境下，化工工程企業面臨很大的生存壓力，企業更加追求經濟性生產，如果想要在不影響產品生產指標的前提下，達到降低生產成本的目的，就需要對生產結構進行調整，注重各種資源的利用情況，不能出現任何資源的浪費，在多年的歷程中，對環境產生了較為嚴重的破壞，環境質量每況愈下，在生態建設的背景下，如果化工工程領域還不能調整產業結構，就會對整個化工工程領域的發展產生嚴重制約。通過綠色化工技術的有效應用，可以對化工工程生產中的有害物質進行有效遏制，控制污染物的產量，對污染物質進行有效的處理，達到排放標準以后再排出，以滿足生態發展需要，有助于生態環境質量的提升。

四、綠色化工環保技術和環境治理的關系

（一）綠色化工環保技術有效降低了環境治理費用

這一方面主要有兩個數據：第一，2018 年江蘇省鹽城市響水縣環保局部分化工企業違規排放繳納罰款總計近千萬元。若是這些企業可以融入綠色化工環保技術，不僅能夠避免罰款，環境治理工藝難度也會降低，會明顯減少企業經營成本。第二，2021 年萬邦達公司和吉林化工園區簽訂協議，斥資5.3 億元建立綠色循環經濟資源綜合利用項目，其中主要包含了年處理20 萬t 丙烯腈含氰廢液設備工程以及年處理2 萬t 廢水的設備工程。一次投資5.3 億元看似數額巨大，但和節省的環境治理費用以及企業可持續發展而言，5.3 億元既解決了吉林化工園區130 余家各類化工企業化工廢水處理難題，實現集中處理，杜絕了二次污染。若是這些企業廢水處理自行負責除數百萬元設備之外，還需要一年龐大的電費，總計一年約投入500～600 萬元。故而這些企業自行處理污水、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）環境治理政策左右著綠色化工環保技術的發展

縱觀我國環境治理具有明顯從粗放化治理向集約型治理轉變軌跡，這其中隨著環境治理政策、法規的不斷完善，行業內的綠色化工環保技術也在不斷升級。例如，從最初粗放混合治理向廢物細分轉變，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經濟資源綜合利用項目，形成了分門別類的污染治理手段。政策作用于化工企業，約束了它們自由排放，同時也驅動了它們治理技術的革新，治理技術又為環境治理政策提供參考。

五、化工工程綠色化工技術應用策略

（一）充分利用清潔生產技術

化工產業對于我國年均總GDP 具有較大的貢獻，但是同時對于環境的影響也是極大的，為了改善這些問題，綠色化工技術在化工工程中得到了廣泛應用，在具體的應用過程中主要有一些應用要點需要加以注意。首先，要加大對于清潔生產技術的利用，應用該項技術能夠實現全面清潔，確保化工工程實現零排放，保證周圍環境不受影響，是較為常見的綠色化工技術之一。

（二）注重催化劑的合理應用

在化工生產中，催化劑起到了非常關鍵的作用，催化劑雖然不會直接參與反應，但是催化劑可以控制反應速度，可以加速或者遏制物質的反應速度，更好地滿足化工生產需求，也是化工工程中的必需品。在傳統的化工生產模式中，催化劑的應用，會產生大量生產廢渣，如果廢渣處理不當，會對環境產生一定的威脅，這也是傳統催化劑的主要應用短板。在生態理念下，如何才能控制化工工程產生的固體廢物，是化工行業需要首要考慮的問題，為了達到環保型生產的目標，化工企業需要對催化劑進行創新，使用新型的催化劑，減少固體廢物的產量，對傳統的催化劑使用模式進行創新。

（三）使用環境友好型產品

隨著我國經濟和技術的迅速發展，對于經濟發展給環境帶來的污染問題也在逐漸增加，對各個行業的發展也產生了一定的影響。因此，改善環境問題是對各大企業發展的保障，是推進社會進步的基礎。合理地使用綠色化工技術，適當地增強化工中的施工技術是推動綠色化工技術發展的重要前提，全方位、大規模性地發展各種友好型的產品是綠色化工技術應用的重要體現。

（四）開發無毒無害的生產原料

在化工生產的過程中，清潔、無污染、無毒的原材料便是綠色化工的保障與前提。原材料質量的情況，往往會直接影響到生產與使用的各個方面。在一味地追求經濟發展的形勢下，為了提高產品的經濟效益，部分化學工藝會使用到一些有毒的，對人體會帶來不良影響的原料。例如：在制作氨基二乙酸鈉的工藝中，便有著對人體帶來影響的毒光氣與氫氰酸。低碳環保形勢下的綠色化工，應該要積極探索各種無毒無害的原材料，讓生產過程清潔、健康。

（五）生物工程技術的應用

生物工程技術：主要包括了細胞、基因以及酶等各種各樣的具有生物性的綠色科技。為了深入研究工業生產向著綠色化方向發展，有很多化工企業已經開展了對生物工程技術方面的研究與實踐，并得到了一些成效。現時，以酶催化劑作為代表的生物技術，已經被運用到化工生產里面，不但得到了廣泛的推廣，而且效果良好，低碳環保，無毒無害。

目前，結合了生物技術創新的化學工藝基本上都是來自可再生資源的。同時，這也是綠色化工在日后的發展趨勢。在最開始階段，人們使用的化學材料大部分都一是來自再生植物、動物的，隨后為了提高經濟效益便引入了石油、煤炭等的各種不能再生的原料。而這些材料的運用，不但不可再生，同時對于周邊的環境與人體都會帶來很大的影響。生物化學反應技術可以通過酶以作為催化劑，而使用生物質來做原料，便可以實現對化合物進行生產。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。而且，不可以很好降低其對于人們居住環境的生態資源帶來不良的影響。另外，在合成洗滌劑中三聚磷酸鈉的投入與運用，也有著很強大的作用，并成了很理想的助劑。這些年來，人們正在努力地開發各種各樣的包裹技術、保護劑技術等，而很多的技術都有使用到生物工程技術的融合。酶有著很強大的作用，甚至已經成了世界各國研究的重點，也在人們的努力與創新中，在很多領域得到了發展與運用。

（六）強化綠色化工生產設備的檢修和維護

對于綠色化工企業來講，機械設備和技術是極其重要的部分。同時，由于綠色化工生產具有很高的復雜性和危險性，所以要對這兩方面給予足夠的重視。若是綠色化工生產中所應用到的各項設備不符合客觀的需求，會增加安全事故出現的概率。因此，對設備做好相應的控制非常有必要。綠色化工企業不但要選取符合企業生產的機械設備，還應根據設備的性能做好相應的定期維護和檢修工作，全面了解其中的各項零件避免其被腐蝕，以及掌握設備在運行中的動態變化，在發現其中存在問題時，要在有效的時間內將其解決。另外，還需要按照裝置的復雜程度，對設計方案做出相應的評估，保證設計具有規范性，從而促使綠色化工企業在生產產品過程中，在安全方面能夠得到相應的保證，繼而為企業帶來更多的經濟效益。

結論

綜上而言，為了實現化工企業的進一步發展，本文主要對化工工程中綠色化工技術的應用做出了深入分析，其中提到了化工工程中應用綠色化工技術所必須要遵循的三大原則、傳統化工工程中存在的些許問題以及綠色化工技術的應用和發展前景等內容，對綠色化工技術進行了一個較為全面的分析，希望能夠由此來為相關化工企業的發展指明方向，促進綠色化工生產的進一步發展。