化工工程工艺中的绿色化工关键技术分析

化工工程工艺中的绿色化工关键技术分析

朱山

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摘要：在新时期化工企业升级转型过程中应加强化学工程节能，促进其向着高质量方向发展。文章以此为出发点概述了化学工程节能的重要性，分析了清洁生产技术、绿色环保产品、化学生物技术等绿色化工技术在化学工程节能中的应用，并根据当前化学工程节能发展趋势，提出了几点有利于促进绿色化工技术应用的建议。

关键词：化工工程；绿色技术；应用

引言

由于传统化工生产过程高能耗、高排放和高污染的特点，使化工企业在追求经济效益的同时也给环境带来了巨大的压力。随着全球环境问题的日益严峻和可持续发展的不断提升，节能与绿色化工生产技术的研究和应用成为当今化工行业的重要课题。因此本文通过对化工企业节能与绿色生成技术进行了深入地研究和探讨，并提出了切实可行和具有实际应用价值的技术措施和路径，从而为化工企业的可持续发展和环境保护做出贡献。

1绿色化工技术概述

绿色化工技术即采用绿色、环保、可持续发展技术与方法，在化工生产过程中减少环境污染、降低能源消耗，实现经济效益和环境效益双赢的化工技术，包括绿色化工原料、节能化工生产、环境友好产品生产等方面。绿色化工技术有着广泛的发展前景。例如，通过技术手段将废弃物转化为有价值的资源，来实现废弃物的减量化、资源化和无害化；通过优化生产流程、降低能耗和减少废弃物排放，来实现化工生产的绿色化；通过优化催化剂结构与活性，来提高反应效率与选择性，减少有害物质生成，等等。可以说，绿色化工技术的应用将促进化工产业的可持续发展，具有良好的生态效益、经济效益。

2化学工程节能中绿色化工技术应用分析

2.1催化剂绿色化技术

催化剂绿色化技术包括催化剂本体、助催化剂等的绿色应用。其绿色化体现在两个方面：一是催化体系的物质结构安全、环保；二是催化剂的反应效果具有能耗低、残留低、活性高等特点。中科院上海有机化学研究所的均相金属催化剂、中国石化的聚酯催化剂和聚烯烃催化剂等都是我国具有自主知识产权的绿色化催化剂。

2.2超临界流体化工技术

超临界流体化工技术是绿色化工领域的一项重要技术，在化学工程工艺中具有广泛的应用前景。该技术的核心理念是利用超临界流体的特殊性质，实现化工过程的高效、环保和可持续发展。超临界流体是一种介于气态和液态之间的状态，具有较高的扩散性、溶解性和反应活性，使其在化学反应中能够发挥独特的作用。超临界流体的特性使其能够替代传统有机溶剂，减少环境污染和资源消耗。例如，在海水淡化过程中，使用超临界水作为介质可以显著降低能量消耗，提高脱盐效率。此外，超临界二氧化碳也被广泛应用于化学合成和催化反应中，其独特的溶解性和热物性能使反应能够在较低的温度和压力下进行。另一个重要的要点是要优化反应条件和工艺参数。超临界流体具有较高的扩散性，可以促进反应物质的传输和反应速率。因此，在超临界流体化工生产过程中，合理调控温度、压力和流速等参数，可以实现反应的高效进行。同时，通过控制反应物质的浓度和比例，可以有效提高反应的选择性和产率，减少副产物的生成。此外，超临界流体化工技术还可以实现废弃物的高效利用。超临界流体的溶解性和萃取性使其在废物处理和回收利用方面具有潜力。

2.3清洁生产技术

清洁生产技术是绿色化工技术的重要领域，相较于其他生产技术，清洁生产技术的污染物排放量与毒性都较低，甚至多数污染物含量被降到最低或者消除。清洁生产技术主要包括：废物利用与处理技术、临界流体技术、辐射热加工技术、绿色催化技术、垃圾沼气技术、高效煤气化技术、太阳能发电技术、脱硫脱硝技术等。例如，在超临界流体中，提取液是一种压力与温度都处在临界点的液体，在反应后能依据分子量、极性组分及沸点顺序提取。这些新技术被广泛应用到多个行业，如印染处理、海水脱盐、冶金、煤气加工等。清洁生产技术用于海水脱盐领域，不仅能提高淡水获取量，还能得到氢氧化镁，实现更高的经济效益。应用清洁生产技术进行海水淡化处理，要求滤膜过滤性能更高，当前常用阻垢剂的配方以聚丙烯酸、羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐为主，为了提高洁净度与效率，一般在原配方中添加端羧基超支化聚酯，从而制备复合低磷阻垢剂。这种新型阻垢剂的效果尚待客观评估，目前一般采取静态阻垢试验判断阻垢效果，并且利用SEM、XRD等测试技术解析复合阻垢剂对阻垢层的形态与微观结构的影响。

2.4余热回收与节约生产

余热回收技术对于石油企业的生产起到了不可或缺的作用。在生产过程中，会发生多次的化学反应，从而出现放热现象，余热回收中的余热，主要就是来源于这些放热现象，例如：高温生产工艺产生的热物流；乙烯裂解炉出口物料经催化裂化反形成的烧焦烟气等等。对于在石油生产过程中产生的余热处理，通常会直接将剩下的余热排放到天空，这种处理方式不仅使大量的能源遭到消耗，还使环境遭到了很大程度的污染。因此，我国对于石油企业中余热的管理，应做到将余热进行有效的回收以及再次利用，使余热转化为动能，并运用到日常的生产中，使节约能源的效果得到满足，同时也大幅度降低了其它材料的使用。

2.5生物技术

生物技术包括微生物技术、基因技术、细胞技术等。生物技术能应用于绿色化工中，包括生物化工、仿生生化、化学仿生学等。生物技术应用于生物化工中，常用的是利用生物酶的催化作用。生物酶是一种性能稳定、高效并且易传递的酶，其催化作用不受混合物浓度影响，对反应条件也没有过高的要求。比如在生产丙烯酰胺时，可以使用生物酶来代替具有污染性的丙烯腈，不仅能减少原料用量，并且不会污染环境，是一种绿色环保方法。空气中SO2等含硫化合物超标不仅污染空气，还会造成二次污染，如光污染、酸雨等，处理这些化合物需要较多种类的催化剂，广泛应用在工业中的生物酶是新型化学催化剂，能有效提高脱硫效率。将生物技术应用到绿色化工中，能把部分再生能源转化成化工产品。例如在仿生生化与化学仿生学中，利用生物膜的可渗透特性与选择性，制备具有选择性、渗透性的人造半透膜，是一种绿色、高效、新型的膜化学技术，可应用于海水淡化与控制空气污染等领域。再如，蓝色生物技术，能利用海藻的光合作用进行油脂的转化，并精准繁殖海洋植物，从而改善海洋生态环境。

结束语

总之，在我国社会经济快速发展之下，带动着国内石油企业的发展，但节能问题依旧没有得到有效处理，我国应将该问题作为重点，进行深入分析并展开科学有效的研发，同时，对于我国石油业新型技术的研发与实践也要加大力度。关于石油节能技术的运用，必须要全面考虑节能与产能这两个方面，确保对于能源的节省具有较好的效果，增大生产的功效，希望本文内容能对相关领域有所借鉴，相关企业要重视资源的合理分配和利用，在生产的各个环节重视节能减排，同时对节能的关键技术进行深入的研究，同时也要多方面的考虑，降低生产过程中能源的损耗和一些不必要的浪费。

参考文献

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