摘要：在化工企業(yè)生產(chǎn)過程中引入綠色技術(shù)可以將生產(chǎn)過程中對環(huán)境、人體健康造成影響的有害物質(zhì)消除，是實(shí)現(xiàn)化工工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基本要求，是化工行業(yè)未來發(fā)展的主要方向。文章首先對綠色生產(chǎn)技術(shù)的基本概念進(jìn)行了介紹，然后對綠色化工生產(chǎn)技術(shù)在化工企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：綠色生產(chǎn)；化工企業(yè)；可持續(xù)發(fā)展；化工污染；原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：S611 文章編號(hào)：1009-2374（2016）21-0089-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.21.043

綠色生產(chǎn)技術(shù)指利用化學(xué)原理，采取相應(yīng)的措施來降低化學(xué)物質(zhì)對環(huán)境造成的污染，降低污染物排放量，最大限度地控制工業(yè)生產(chǎn)污染物的排放量。綠色化工技術(shù)的應(yīng)用不僅滿足了化工行業(yè)發(fā)展的基本要求，同時(shí)也滿足了化工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面的基本需求，有效控制了化工生產(chǎn)造成的污染，實(shí)現(xiàn)了社會(huì)性、經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性的統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)了化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 綠色化工的基本含義

綠色化工的本義希望將環(huán)境污染的危害降到最小化，其依據(jù)化工本身的一些特征，利用原子經(jīng)濟(jì)的反應(yīng)，將所有材料的每一個(gè)原子都當(dāng)作一個(gè)產(chǎn)品原型，從而使廢物在邏輯上不存在，使得排放最小化，并堅(jiān)決抑制添加劑、有害物質(zhì)和其他物品的使用，從而使產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中確保綠色環(huán)保，綠色化工和綠色化學(xué)化工的概念是一致的，兩者都是凸顯了化學(xué)化工和綠色化工之間的關(guān)系。綠色化工已經(jīng)由原先的傳統(tǒng)模式中解放出來。要提高人們對綠色化工替換傳統(tǒng)工藝的意識(shí)，減少其在生產(chǎn)工程中的污染等問題。讓綠色化工成為一種全新的工業(yè)模式，其包括了生產(chǎn)的方方面面，主要包括物理、生物和化學(xué)等方面。從傳統(tǒng)的化學(xué)發(fā)展而來，并對傳統(tǒng)化學(xué)進(jìn)行了改進(jìn)，使其更利于環(huán)境保護(hù)，減少能源浪費(fèi)，提高資源的利用率，從而促進(jìn)化工行業(yè)的整體發(fā)展和進(jìn)步。

2 綠色生產(chǎn)技術(shù)在化工企業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 綠色化工是人類和化工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基本需求

現(xiàn)在大部分的化工企業(yè)對環(huán)境的保護(hù)措施都是采用先生產(chǎn)后治理，就是產(chǎn)品先進(jìn)行生產(chǎn)，污染物已經(jīng)產(chǎn)生然后進(jìn)行處理污染物。這種方法只是一種對環(huán)境的補(bǔ)救措施，不能從根本上解決污染物的出現(xiàn)，治標(biāo)不治本。雖然很大程度上解決化工生產(chǎn)對環(huán)境的污染，但是由于其昂貴的治理費(fèi)用和運(yùn)行成本，導(dǎo)致企業(yè)負(fù)擔(dān)沉重，甚至難以承受，所以大部分的企業(yè)在這一問題上都缺乏積極性，很難對環(huán)境保護(hù)做到積極的響應(yīng)，并且使得資源和能源得不到充分的利用，制約企業(yè)的發(fā)展?；の廴疽矊ι鐣?huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了制約的作用。這些原因都是必須采用更好的方法加以改進(jìn)的，采用綠色化工來有效地控制化工污染，解決經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展對環(huán)境的污染，改善生存環(huán)境，從而使經(jīng)濟(jì)得到持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。

2.2 綠色化工是控制化工污染的有效方式

綠色化工使廢物不再生產(chǎn)，從而減少廢物處理這個(gè)環(huán)節(jié)，從根本上減少甚至解決化工污染。從原先的被動(dòng)消除污染到解除污染，從原先的末端治理到生產(chǎn)全過程處理的生產(chǎn)過程轉(zhuǎn)變。這種方式既提高了生產(chǎn)效率，也解決了環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)增長的雙重利益。在環(huán)境保護(hù)上資金投入較少并且較短的時(shí)間內(nèi)，減少污染物的生產(chǎn)，解決了工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對環(huán)境的危害，是解決化工污染的有效方法。實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)從豪放型驟減轉(zhuǎn)向集約型的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過企業(yè)實(shí)行綠色化工，其改進(jìn)了原有的技術(shù)和設(shè)備，提高了能源和資源的利用率，使得環(huán)境保護(hù)和資源高效利用，使得經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健的增長，提高企業(yè)內(nèi)部潛能的挖掘，提高企業(yè)的技術(shù)和管理水平，減少能源的消耗和污染物的生產(chǎn)和排放，有效地加快化工行業(yè)由粗放型轉(zhuǎn)變?yōu)榧s型的步伐，從而使得經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

3 當(dāng)前綠色化工技術(shù)的新發(fā)展及應(yīng)用分析

3.1 原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)技術(shù)

原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)技術(shù)是一種新型的化工生產(chǎn)方式，人們分析了早期化工生產(chǎn)都是不考慮對環(huán)境污染的后果，只注重產(chǎn)品生產(chǎn)的這一模式，通過研究化學(xué)生產(chǎn)與環(huán)境的關(guān)系，探索出一條從根本上杜絕污染的新生產(chǎn)模式。正是如此，這種模式受到社會(huì)各界的重視，目前已占據(jù)化學(xué)科研的突出位置。我國相關(guān)專業(yè)團(tuán)體和研究院也相繼將其列入研究計(jì)劃，開展各種活動(dòng)，并與各高校開展合作建立專門的研究機(jī)構(gòu)，這將大大改善我國化工技術(shù)的提高，促進(jìn)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)技術(shù)在我國化工生產(chǎn)得到更廣泛的應(yīng)用。

3.2 分子設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

選擇哪種物質(zhì)作為化學(xué)反應(yīng)的原料，是從根本上杜絕化工污染問題的重點(diǎn)，同時(shí)也應(yīng)該明白通過化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算得到的結(jié)果與真實(shí)情況下反應(yīng)生成的結(jié)果必然會(huì)有差距。假如我們認(rèn)為通過原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)技術(shù)不會(huì)生成其他沒有用的物質(zhì)，確保反應(yīng)生成率達(dá)到最高值，也不會(huì)造成環(huán)境污染，同樣我們也可以認(rèn)為分子設(shè)計(jì)技術(shù)是目前推動(dòng)綠色化工生產(chǎn)的助推器，分子設(shè)計(jì)技術(shù)是利用某一專門的軟件分析各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中可能會(huì)產(chǎn)生的污染物，并以此對生產(chǎn)過程做出最佳選擇，使整個(gè)生產(chǎn)過程中將污染物控制在最低范圍，提高環(huán)保效益，這是化工生產(chǎn)工藝的一次飛躍。

3.3 生物化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

在化工產(chǎn)品生產(chǎn)中一方面會(huì)使得不可再生資源消耗加劇，另一方面也在生產(chǎn)中會(huì)對環(huán)境造成一定的影響，隨著生物化學(xué)原料的大力應(yīng)用有效改善了上述現(xiàn)象，在生產(chǎn)中所排放的廢氣等污染物會(huì)通過生物作用有機(jī)結(jié)合從而降低其污染程度，這些生物原料也逐漸被歸入到綠色化工生產(chǎn)中必不可少的材料中。例如在石油化工生產(chǎn)中，環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷是非常重要的石油化工產(chǎn)品，主要使用丙烯、乙烯經(jīng)過次氯酸化或氧化制成，存在選擇性低的缺點(diǎn)。而使用生物發(fā)酵法制作環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷有效地解決了這一問題。在制作環(huán)氧丙烷時(shí)，發(fā)酵法主要選擇氯離子、葡萄糖、丙烯、過氧化氫作為原料，利用氯醇過氧化酶、鹵過氧化酶、吡喃糖-2-氧化酶，產(chǎn)物除了有環(huán)氧丙烷以外，還有左旋果糖。兩種產(chǎn)物均比較暢銷。

使用這種處理方法不需要處理廢渣（氯化鈣），成本低廉，產(chǎn)生的副產(chǎn)物也有比較好的效率，可以在常溫下反應(yīng)，能耗比較小，應(yīng)用價(jià)值高。

3.3.1 微生物法生產(chǎn)丙烯酰胺。丙烯酰胺是一種廣泛應(yīng)用于化工業(yè)生產(chǎn)的原料之一。為了進(jìn)一步滿足化工業(yè)生產(chǎn)的需求，必須提高對這種原料的生產(chǎn)效益，因而需要不斷改進(jìn)其生產(chǎn)工藝。直到今天，人們對丙烯酰胺的生產(chǎn)方式仍在不斷探索，先后經(jīng)歷了三個(gè)階段。丙烯腈硫酸水合法是生產(chǎn)丙烯酰胺的重要生產(chǎn)方式，其原理是在硫酸條件下原料與水發(fā)生反應(yīng)，生成一種鹽，將這種鹽放在液氨中又生成不同物質(zhì)，并將這些物質(zhì)進(jìn)行分離，去除雜質(zhì)，再將過濾后的液體進(jìn)一步處理生成晶體，就是最終得到的物質(zhì)。

丙烯腈直接水合法。丙烯腈在銅的催化作用下與水作用，溫度與壓強(qiáng)適合的條件下可直接生成新的化合物。反應(yīng)式表示如下：

較普通化學(xué)法相比較而言，微生物法的生產(chǎn)流程簡便、可操作性強(qiáng)，具有如下優(yōu)點(diǎn)：一是生產(chǎn)中無需進(jìn)行丙烯腈的回收與分離階段；二是其對溫度的要求也不是很嚴(yán)格，從而為企業(yè)節(jié)省了一定的開銷。

因?yàn)槲⑸锞哂休^高的特異性，因此有利于丙烯腈的轉(zhuǎn)化，這種生產(chǎn)模式的優(yōu)點(diǎn)表示如下：一是所提取的產(chǎn)品純度優(yōu)良；二是經(jīng)濟(jì)價(jià)值高；三是環(huán)境影響程度低等，滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)對綠色生產(chǎn)的相關(guān)要求。此外，生物法工業(yè)裝置設(shè)備所需的費(fèi)用遠(yuǎn)低于化學(xué)工藝裝置設(shè)備，這也為企業(yè)節(jié)省了一定的開支。

3.3.2 微生物法生產(chǎn)煙酰胺。煙酰胺是一種白色粉末狀結(jié)構(gòu)，也被稱作維生素B3，這種物質(zhì)在水、乙醇等溶劑中比較穩(wěn)定。早期合成煙酰胺的主要方式是通過氨氧化尼古丁制得的，工業(yè)生產(chǎn)中則主要是通過3-甲基吡啶、2-甲基-5-乙基吡啶（MEP）等原料經(jīng)過一系列化學(xué)變化而得到的。據(jù)統(tǒng)計(jì)得知1t煙酰胺需耗費(fèi)煙腈達(dá)到0.95t。根據(jù)微生物對腈的分解來看主要可分為以下兩類：一類為腈酶；另一類酶為腈水合酶，它能將腈催化水合生成酰胺。

與化學(xué)法相比較而言，采取微生物技術(shù)生產(chǎn)煙酰胺可節(jié)省一定的原材料，而且該法對溫度等外界條件的影響較低，可操作性強(qiáng)，所以得到了很多企業(yè)的認(rèn)可和接受，并在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。

3.4 光催化技術(shù)

所謂光催化反應(yīng)主要指的是光化學(xué)反應(yīng)與催化反應(yīng)的有機(jī)結(jié)合，即化學(xué)物在光與催化劑的共同作用下所進(jìn)行的反應(yīng)，因?yàn)榇朔磻?yīng)有光的作用，因而反應(yīng)速度比較迅速。通常情況下，氧氣、氧化鋅、硫化鋅等是常見的光催化劑，它們由于其自身的特征對反應(yīng)可起到一定的促進(jìn)作用，但在眾多的催化劑中當(dāng)屬TiO2的效果最為顯著，在實(shí)際應(yīng)用中也使用得較為廣泛。光催化技術(shù)是一種新興技術(shù)，由于其具有反應(yīng)效率高、反應(yīng)徹底等優(yōu)點(diǎn)，在很多方面都得到了應(yīng)用。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著綠色化工技術(shù)不斷發(fā)展，其應(yīng)用的廣度和深度也會(huì)進(jìn)一步得到延伸和拓展，在推進(jìn)我國化工領(lǐng)域可持續(xù)化、綠色化發(fā)展方面具有重要意義。因此，化工企業(yè)要充分重視到綠色生產(chǎn)技術(shù)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用，降低環(huán)境污染，推進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：賀順麗（1991-），女，青海互助人，青海珍賜生物科技有限公司工程師，研究方向：化工工藝設(shè)計(jì)。

（責(zé)任編輯：王 波）