趙亮(哈爾濱石油學院, 黑龍江 哈爾濱 150100)
綠色技術在石油化工中的應用研究進展
趙亮(哈爾濱石油學院, 黑龍江 哈爾濱 150100)
當前,化學工業(yè)污染已經制約了經濟和社會的發(fā)展,所以要采取相應的措施來處理化學工業(yè)污染問題,而解決問題最好的辦法就是采用綠色化學技術,既能從源頭上根除化學工業(yè)污染,保護環(huán)境,還能推動社會和經濟的發(fā)展。
綠色技術;石油化工;環(huán)境保護
與國外相比,我國的經濟建設起步比較晚,為了實現(xiàn)經濟的快速發(fā)展,以大量的消耗能源為代價,從而導致了嚴重的環(huán)境污染問題?,F(xiàn)今,我國已經成為世界第二大經濟體,然而環(huán)境問題成為制約經濟發(fā)展的因素,因此,治理環(huán)境成為國家重點的工作。石油化工在工業(yè)生產中占據著重要的地位,在保護環(huán)境的大背景下,綠色技術的應用具有十分重要的現(xiàn)實意義。
在傳統(tǒng)的石油化工生產中,生產原料都是一些有毒的化學原料,這些原料的使用是石油化工造成環(huán)境污染最主要的原因,在生產過程中,如果沒有對這些原料進行特殊的處理,而是直接的排放到外界環(huán)境中,那么就一定會造成嚴重的環(huán)境污染。在傳統(tǒng)的石油化工生產中,經常采用的原料是光氣和氫氰酸,這兩種化學物質都含有劇毒,生產后直接排放到環(huán)境中,就會嚴重的破壞環(huán)境,因此,為了避免環(huán)境污染的產生,可以在石油化工生產時采用無毒無害的原料來代替原來的劇毒原料。比如,在制備碳酸二甲酯時,傳統(tǒng)的生產原料是光氣等,現(xiàn)在,采用一氧化碳和甲醇等原料將其代替,很好的實現(xiàn)了原料的綠色化。在當前的石油化工生產中,已經大量的采用了綠色技術。另外,除了無毒無害的原料之外,還可以采用可再生能源作為原料,目前我國的可再生技術已經發(fā)展的很好,而且生物酶催化劑和仿生物酶催化劑已經取得了很好的研究成果,這都為實現(xiàn)石油化工原料綠色化提供了大力的支持。
在進行石油化工生產時,需要進行大量的化學反應,然而當時我國的技術水平有限,使得很多的化學反應沒辦法完全進行,從而產生了大量的廢物,造成了環(huán)境污染。因此,將反應物轉化為生成物的方法成為專家們研究的重點問題,在國外,很早就應用了化學反應綠色化,而且有的學者已經提出了原子經濟性理念,這一理念認為:在化學反應中,所有參加反應的反應物的所有原子都會轉化為產物,而且不會有任何廢物的產生。2013年,根據相關的統(tǒng)計數據顯示,我國二氧化硫的排放量占據世界第一,已經超過了2000噸,這些二氧化硫絕大多數是由石油化工生產中化學反應不完全引起的。在化學反應中,完全反應對環(huán)境的要求非??量?,所以實現(xiàn)起來比較難,而且對于西方學者的原子經濟性理念,只有在有機原料生產中才能實現(xiàn)。當前,我國化學反應綠色化的研究已經取得了一些成果,不過這個研究的著重點是實現(xiàn)廢物的零排放。除了做到零排放,化學反應綠色化還應該在降低成本的基礎上實現(xiàn)高效率。試想一下,如果化學反應綠色化的成本非常高,那么即使實現(xiàn)了廢物的零排放,也會失去綠色化的使用價值,所以,在實現(xiàn)化學反應綠色化的過程中,要充分考慮到實際的石油化工生產需要。
既然在石油化工中存在著大量的化學反應,那么為了提高化學反應效率,就會使用催化劑,傳統(tǒng)的石油化工生產中,催化劑的種類很多,經常使用的有兩種:氫氰酸和三氟化硼,這兩種催化劑都是有毒有害的化學物質,除了會污染環(huán)境之外,還會危害人的身體健康、腐蝕設備,為了保護人身安全,延長設備使用壽命,人們開始研發(fā)新型的催化劑,而且在研發(fā)過程中利用了綠色技術,比如Y型分子篩。目前,我國已經研制出了許多種綠色催化劑,有效的保護了環(huán)境。在石油化工生產中,可以造成環(huán)境污染的除了原料和催化劑,溶劑也會影響環(huán)境,尤其是有毒溶劑的使用。在使用溶劑進行生產的過程中,如果未經處理就將其排放到環(huán)境中,就會嚴重的破壞環(huán)境,產生環(huán)境問題。目前,我國的溶劑綠色化研究主要集中在超臨界流體方面,而且研究出來的溶劑不會對環(huán)境產生任何危害,還可以加速化學反應。
石油化工是我國的基礎性產業(yè),而且隨著經濟的發(fā)展,石油化工生產出來的產品延伸到人們生活中的方方面面,影響著人們的衣食住行,比如人們穿的衣服中,纖維就屬于石油化工產品。根據相關的統(tǒng)計數據可知,如果一個纖維廠每年要生產9萬噸纖維,而如果是生產9萬噸棉花,就需要一千六百平方公里的土地來種植棉花,如果是9萬噸羊毛,就需要四萬平方公里的土地來養(yǎng)殖羊,這也在一定程度上說明了石油化工生產的重要性。但是,石油化工生產過程中,會涉及到很多有害的化學物質,如果產品中含有這些有害化學物質,就會給人們的身體健康帶來危害,因此,在進行石油化工生產時,要保證石油化工產品的綠色化,比如采用新型制冷劑代替氟氯昂。
在傳統(tǒng)的石油化工生產中,會采用大量的有毒化學物質進行生產,這樣的做法不僅造成了嚴重的環(huán)境污染,而且給人們的身體健康帶來威脅。近年來,人們越來越重視環(huán)境問題,提倡綠色生產,而石油化工作為主要的環(huán)境污染者,必然要應用綠色技術進行生產。目前,從原料、催化劑、溶劑到產品都應用了綠色技術,有效的避免了環(huán)境污染,而且促進了石油化工生產的可持續(xù)發(fā)展。
[1]劉同舉,杜志國,楊曉紅等.超臨界流體技術在石油化工中的應用[J].化工進展,2011,30(08):1676-1680.
[2]雷振友.淺析模擬仿真技術在石油化工中的應用[J].環(huán)境與生活,2014,(16):173.
[3]索繼栓,彭小芝,鮮建.滲透汽化膜分離技術及其在石油化工中的應用[J].石油化工,2013,42(04):361-367.