绿色化学工程对化学工业节能的作用

摘要：目前，我国的生态环境恶化速度较快，因此，必须在提高化学工程技术水平和工艺水平的同时，强化化学工程与工艺的评估，强化环保管理，采取绿色评估方法，合理利用化工原料，从而促进绿色环保工作的有效推进。随着传统化工行业的不断发展，许多化学工艺在应用过程所消耗的大量资源已经成为了一个当前急需解决的关键问题。同时，当前环境污染问题日益严重，对自然生态系统造成了巨大的损害。因此，必须加强对自然环境的保护，提高对化学工艺的利用效率，从而促进自然环境的可持续发展。

关键词：绿色化学工程；化学工业节能

随着科学技术的进步，绿色能源和环境保护技术在各个领域得到了广泛的应用，它在促进工业发展方面发挥了重要的作用。随着我国化学工业的迅速发展，化学原料的用量也在不断增加，对人体的健康和生活质量产生了很大的影响。为此，有关部门也开始采用绿色化学技术，将绿色的化学技术应用到化工产品的生产中，从而达到节能减排的目的。从而，在降低环境污染与破坏的前提下，对化工产品的相关工艺进行改进。在推动绿色环保工作有效进行的同时，也可以推动社会的协调发展[1]。

1绿色化学工程工艺概述

绿色化学技术也被称为环保无害化，它是一种利用化学方法避免在化学过程中引起的环境污染的科学。绿色化学工程技术的核心内容就是利用化学的基本原理，对设计和生产过程中产生的有毒有害成分进行有效的处理，从而达到绿色、环保的目的，从而降低化工生产对环境和人们身体健康造成的伤害，正是因为可以让化工生产反应过程实现无害化，所以被称之为绿色化学工程工艺。绿色化学工程技术在世界范围内已被广泛采用，它的特点是可以从源头上解决化工污染，并可预防污染，而非污染后的净化治理。应用绿色化学工程技术设计和生产化工产品，既能最大限度地提高材料利用率，又能有效地防止非再生资源的浪费[2]。

2绿色化学工程与工艺对化学工业节能发展的必要性

2.1产业可持续性发展的需要

随着化工行业的发展，化工行业的发展必然会向着无公害、可持续发展的方向发展，这就要求化学工程和技术手段对大气、水体和土壤的污染进行有效的处理，从而达到对化工原料、加工、生产、处理、储运等全过程的清洁管理，这对化学工业可持续性发展具有重要的意义。

2.2技术创新的需要

化学工业是一个技术密集的行业，它的技术创新与整个工业的发展息息相关，而技术创新则是整个化学工业发展的主要动力。化工技术创新的方向总是要确保绿色、环保、节约能源，这是技术创新的根本条件。因此，在化工企业技术创新中，应重视绿色工艺和技术的研究，采取绿色工艺，以提高产品的生产效率，减少产品的成本。

2.3发展趋势的需要

随着化工技术的不断发展，化学行业的发展思路和方式也发生了变化，化工行业的发展需要大量的资源来支撑，而在新的时代，化工必须要朝着绿色、环保、可持续发展的方向发展。随着全球环境的变化，能源的紧缺，化工行业的发展也面临着严峻的挑战，如何使化工技术和流程达到绿色节能是化工企业发展的必然要求。

3绿色化学工程工艺特征

3.1原料的绿色化

在化工产品的加工中，原材料的选用将直接影响到化工的生产。因此，在新的时代背景下，国家对原材料的绿色也非常的重视。绿色化学工程与技术，就是要把无毒的、无害的材料，用大量的可再生资源来制造化学产品，例如，植物、林业产品、农作物、城市垃圾，这些都可以转化为乙醇、酸、酮等常见的化学物质，而这些物质的转化，则是在微生物的细胞中进行化学反应，从而获得所需的化学物质，同时在这个过程中不会产生任何污染物[3]。

3.2催化剂的绿色化

在化工行业飞速发展的今天，如何通过科学的化学反应促进化工行业的发展，是当前化工行业面临的一个重大问题。在化学工业中，化学反应是非常重要的，因此，采用多种不同的催化剂，可以提高反应的速率，提高反应的转化率，减少副产物的产生，从而避免对环境造成的污染。在化学领域，使用绿色催化剂也是一项非常重要的任务，经过不断的探索，已研制出了很多环境友好的新型催化剂，比如，在化工领域，用固体催化剂的分子筛、杂多酸等代替了毒性液体，在安全的前提下，可以简化化工流程，降低“三废”的排放量。

3.3溶剂和助剂的绿色化

在化学产品生产过程中，无论是化学反应还是化学分离都需要使用大量的溶剂和助剂，但是目前较为常用的溶剂和助剂往往都是有毒的，因此，无毒、无污染的添加剂已成为绿色化学领域的一个重要课题。采用绿色溶剂和添加剂不仅可以加速反应，还可以达到节能高效的目的。

3.4化学反应形式的恰当选择

在化工过程中，各种化学成分会发生一系列化学反应，是一种重要的化学过程。所以在化学过程中，必须对化学反应形态进行合理选择，以提高产品的品质和生产效率。但是，由于化学原料的种类、反应时间等因素的存在，对反应的质量和效率有很大的影响。以防止以上因素对化工生产产生不利的影响。在化学生产中，氧化反应需要相当长的时间，并且在此过程中，会产生大量的热量，从而影响到化工生产的整体质量。而在采用了绿色化学技术后，主要采用碳氢化合物的氧化反应，这是一种快速、不会对化学原料产生不良影响的化学反应[4]。

3.5能源的绿色化

化学产品的生产过程中，从原料的获取、化学反应的发生、产品的分离和提纯，都需要能源的消耗和生产。同时，在化工生产中，若使用的化学反应为吸热反应，则必须在反应之前添加一定的热量，以使化学反应更高效地进行。若所使用的化学反应为放热反应，则需要去除化学反应时所产生的热量。在化学工业中，精馏、结晶、萃取、超滤等过程中，都会消耗大量的能量，所以必须要有合适的能源来补充和利用。比如，电能、微波、光能、超声波等，电能是最常用的一种，利用维生素B12作为催化剂，在温和的中性环境下，进行游离基的氧化。

4绿色化学工程工艺对化工节能的促进作用

4.1清洁生产技术的应用

目前，清洁生产技术能提高化工产品的绿色程度，减少环境污染，同时也能提高产品的品质，提高资源的利用率。清洁生产技术所采用的原材料均为环保型原料，不仅其用途十分广泛，同时也提高了人们对于环保产业的意识。在使用清洁生产技术时可以使原料的功能和作用得到最大程度的发挥，从而达到环保、提高经济效益、增加利润的目的。洁净生产技术在我国已得到了广泛的应用，在我国的化学行业中占有举足轻重的地位。例如，脱硫技术是一项十分重要的清洁生产技术，在化工生产中，经常会产生大量的硫化物，而含硫的污水，对环境造成很大的危害，而且经常会产生有毒物质，因此必须采用脱硫技术来减少污染，不然的话，直接排放到空气中、河流中，很容易引发酸雨，对环境造成严重的危害。通过采用脱硫技术，可以将废水和废气中的硫分离，达到零排放，减少对环境的污染，提高化工过程的技术水平，从而有利于环保工作的有效开展[5]。

4.2融合生物技术

生物技术与基因工程技术细胞工程、技术生化工程技术等联系甚密。不过，当涉及到绿色化学的时候，就会涉及到仿生技术。我国的生物技术和绿色化工技术已完成了相关的化学合成，并在实际应用中得到广泛应用。目前，我国国内多数化工企业所用的原材料大都是植物和动物的原材料。如此一来，所产生的有机物就会变得无毒无害。同时，通过对绿色化工技术和工艺的深入研究，开发出了一种新的无毒的催化剂。它的主要成分是天然的酵素，或者是人造的工业酵素。相比起普通的催化剂，这两种催化剂都是绿色的，无毒、无害、几乎没有任何副作用，可以大大的减少能源的使用和成本。当然，因为化学工程是将许多生物技术都融入到了化学工程中，可以将其转化成化学物质，从而达到节能减排的目的[6]。

4.3生产绿色环保产品

许多产品在人类社会的发展中对自然环境的损害是不可避免的。这些商品的诞生，实质上是为了便利人们的生活，为了社会的发展，但是它们的出现，对自然环境造成了更大的损害。所以，要真正地进行绿色化工技术与技术的开发与研究，实现化工行业的节能减排目标，就需要大量的绿色产品。比如洗衣粉、农药等相关制造企业，都可以通过绿色化学工程和技术生产出无公害的洗衣粉和无毒的肥料，从而改变以牺牲自然环境为代价，改善人类生存的商品状况。化工产品是用来满足人们日常生活与生产需要的，因此，既要保证安全，又要改善环境，促进人与自然的和谐发展，这是当今人类的一个重要目标。而在绿色化工技术的发展和研究中，虽然会遇到一些困难，但仍然要继续努力。而一旦技术有所突破，就必须要明白它对环境的影响，这样才能达到环保的目的。

4.4实现无害化处理

同时，在化工生产中要注意节约能源，节约能源是化学工程和绿色化工工艺技术发展的一个重要趋势。在化工生产中，既要注重环境的无污染和无公害，又要尽可能地减少能耗，从而实现节约能源的目的。例如，在采用洁净工艺的过程中，主要是从原料的角度出发，实现无毒和无害化的生产，从而提高化工产品的生产率，以及提升化工产品的品质和环保性。目前，在化工行业发展的进程中，无公害化处理技术得到了极为广泛的推广与应用，同时，各种环保材料的开发以及对环境污染的控制与治理使得我国的化学工业生产逐步实现了无公害化处理，从而有效的推动化工行业的可持续发展。

4.5对污染物进行净化处理

在绿色化学工程及工艺应用中，要解决环境污染问题必须持续改进绿色化学工艺，强化污染治理，提高化工产品的生产效率。另外，应重视无机催化剂技术、强化生产管理、分析各工序的潜在污染物、采取多种方法提高绿色化工技术水平。例如，在使用生物酶技术时，可以采用酶对其进行处理，以达到提高处理效率、减少能耗的目的。在使用酶的过程中，既能达到环境保护，又能有效地控制废物的产出量，同时还能使有害物质得以降解，又能提高生产效率，从而确保企业的经营效益。

5结语

综上所述，在当前我国大力倡导环保、节约能源的形势下，运用绿色化学工程和工艺来改善化工产品的品质，运用洁净技术和生物技术来解决化工产品的环境问题，并对其在化工行业中的作用进行了深入的探讨，既可以加深对绿色化工产品的认识，又可以促进人们的环保意识。在化学工业中，合理运用绿色化学的技术和思想，降低能耗，降低各种污染，从而促进环保我国化工行业的可持续发展。

参考文献：

[1]邵志鹏.绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用分析[J].当代化工研究，2018(09):163-164.

[2]蔡焱华.探究绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J].化工管理，2018(23):189-190.

[3]王虎，杨开福，魏宇慧，等.绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J].云南化工，2018,45(04):226.

[4]王强.应用绿色化学工程工艺促进化学工程节能发展的路径探索[J].中国石油和化工标准与质量，2020,40(22):133-135.

[5]任建锋，岑倪华.绿色化学工程工艺对化学工程节能的促进作用分析[J].中小企业管理与科技(中旬刊)，2020(03):180-181.

[6]张英，郭宝禹.探究绿色化学工程与工艺对玛钢企业提标升级节能的促进作用[J].化工管理，2020(05):50-51.

作者：刘龙涛 董娜 张峰 单位：山东富海石化工程有限公司 山东齐创石化工程有限公司