張強(qiáng)1 聶艷斌2 張明煜3 指導(dǎo)老師：赫文秀內(nèi)蒙古科技大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化學(xué)工程與工藝

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淺談化學(xué)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展

張強(qiáng)1 聶艷斌2 張明煜3 指導(dǎo)老師：赫文秀
內(nèi)蒙古科技大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化學(xué)工程與工藝

摘 要：化學(xué)工藝一直以來(lái)都是推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，經(jīng)過(guò)一代代化學(xué)家們的努力，現(xiàn)在化學(xué)工藝已經(jīng)日趨完善，我們的生活離不開(kāi)化學(xué)，化學(xué)滲透到了每一個(gè)角落，工業(yè)生產(chǎn)、鋼鐵冶煉、輕工業(yè)產(chǎn)品等等方面都體現(xiàn)著化學(xué)的獨(dú)特魅力，化學(xué)也對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到關(guān)鍵性的作用，在能源日益緊張的今天，可持續(xù)發(fā)展的理念必須貫穿于整個(gè)國(guó)民體系中，本文就化學(xué)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展淺談了一點(diǎn)意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：化學(xué) 發(fā)展 循環(huán)經(jīng)濟(jì)

化學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)能源循環(huán)利用的多個(gè)過(guò)程，在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)體系中占有重要的位置，2005國(guó)家統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示，中國(guó)化學(xué)工業(yè)從業(yè)人員數(shù)量已超過(guò)500萬(wàn)人；化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)的工業(yè)總產(chǎn)值約為120億元，占工業(yè)總產(chǎn)值的7%；實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)700 多億元。硫酸、燒堿、純堿、合成氨、磷肥、農(nóng)藥、電石、燃料、涂料、合成橡膠等幾十種化工產(chǎn)品產(chǎn)量都高居世界第一位。從2000 -2005 年, 我國(guó)化學(xué)工業(yè)利潤(rùn)年均遞增2313% ,遠(yuǎn)高于GDP 的增長(zhǎng)速度;2005化學(xué)工業(yè)利潤(rùn)占全國(guó)總利潤(rùn)的28%。隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展和中國(guó)的日益繁榮和強(qiáng)大，國(guó)際電力也在不斷增加，人們的生活也越來(lái)越豐富和便宜。我國(guó)生產(chǎn)的典型高能耗產(chǎn)品, 其能源利用率比發(fā)達(dá)國(guó)家低15% 左右, 尚具有相當(dāng)大的節(jié)能潛力。此外, 化學(xué)工業(yè)也是污染嚴(yán)重的行業(yè)之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)的化學(xué)工業(yè)廢水排放量在我國(guó)的工業(yè)廢水排放量在第一位,廢氣排放量占全國(guó)工業(yè)廢氣排放量的615%;固體廢物排放量占全國(guó)工業(yè)固體排放量的5%。因此，中國(guó)的化學(xué)工業(yè)的發(fā)展必須轉(zhuǎn)變發(fā)展模式，從粗放型向集約型，從市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)過(guò)渡到科學(xué)和技術(shù)進(jìn)步，根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念指導(dǎo)，化學(xué)工程與技術(shù)的發(fā)展與生態(tài)的協(xié)調(diào)，以實(shí)現(xiàn)第二十一個(gè)世紀(jì)的可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)的任務(wù)是很艱巨的，從2000年開(kāi)始我國(guó)實(shí)現(xiàn)了多年的GDP10%以上，雖然經(jīng)濟(jì)得到了巨大的發(fā)展，但是這種發(fā)展是建立在犧牲眾多能源的前提下的，十八大以來(lái)，在以習(xí)近平為總書記的黨中央的領(lǐng)導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新常態(tài)，經(jīng)濟(jì)增速雖然放緩，但是無(wú)論從經(jīng)濟(jì)質(zhì)量還是經(jīng)濟(jì)體量上都居世界前列，更多的趨向要素發(fā)展模式，不在以犧牲自然資源為代價(jià)獲得經(jīng)濟(jì)發(fā)展，尊重自然，保護(hù)自然的社會(huì)態(tài)度蔚然成風(fēng)，在化學(xué)發(fā)展方面也形成了綠色發(fā)展的模式。

一、低碳時(shí)代化學(xué)工業(yè)與化學(xué)品面臨大考驗(yàn)

低碳時(shí)代化學(xué)工業(yè)與化學(xué)品面臨大考驗(yàn)，這種考驗(yàn)來(lái)自于很多的方面，政策的問(wèn)題，法律的問(wèn)題，管理的問(wèn)題，技術(shù)的問(wèn)題都亟待我們解決，任務(wù)雖然很艱巨，但是總是有突破點(diǎn)和新的道路的，十八屆五中全會(huì)指出的綠色發(fā)展之路就是一個(gè)嶄新的道路，一個(gè)具有指導(dǎo)性的道路。

隨著我國(guó)污染防治戰(zhàn)略的發(fā)展，從源頭上和全過(guò)程控制，都要借鑒國(guó)內(nèi)外發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，從簡(jiǎn)單的公司治理，到調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，清潔生產(chǎn)和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)都需要注意，現(xiàn)在，科技的水平已經(jīng)大大的超過(guò)從前了，我們?cè)趯で竽茉醋畲蠡玫臅r(shí)候，當(dāng)然也要考慮到各個(gè)負(fù)面問(wèn)題，包括光化學(xué)污染，以及在化學(xué)合成各個(gè)方面的需要注意的問(wèn)題。

二、化學(xué)對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的作用——以石油化工為例

（一）改變?cè)玫姆磻?yīng)原料

氨基甲酸酯是一種重要的精細(xì)化工原料，它必須使用光氣為原料合成：

光氣劇毒, 副產(chǎn)物HCl嚴(yán)重腐蝕設(shè)備。位于美國(guó)的Mnonaanto 和Riley?McGhee 曾經(jīng)做過(guò)一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，就是研究CO2和NH4成產(chǎn)產(chǎn)物的性質(zhì)，Dowwan公司也參與過(guò)這項(xiàng)研究，并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。

我國(guó)走在科學(xué)前沿的是廈門大學(xué)研究機(jī)構(gòu)的研究，研究人員制造出一種Pd網(wǎng)狀催化氧化劑，經(jīng)過(guò) 催化效應(yīng)加工，胺轉(zhuǎn)化率94%,氨基甲酸醋選擇性91 %。另一種研究方法是以異丙嗪和三氧化二鋁為原料，每生產(chǎn)一份產(chǎn)物都要消耗3分原材料，在這方面的研究中，日本三菱公司制造出了新方案。

新工藝采用甲醇脫氫制甲酸甲酯和丙酮基異丁酸甲酯和甲基鄰苯二胺生產(chǎn)輕基異丁酰胺氰醇水合反應(yīng)。前期脫水得到的甲基丙烯酸甲醋, 后期脫水得到氫氰酸。這種方法可以被用來(lái)作為制備環(huán)狀氫氰酸丙酮氰醇原料。這種新工藝，氫氰酸只會(huì)有少量的損失，而且可以消除硫酸銨。

（二）改變?cè)磻?yīng)方式和/或試劑

在改變反應(yīng)方式方面, 近年研究發(fā)展較快的是串聯(lián)反應(yīng); 并且是避免分離中體,從幾個(gè)原料經(jīng)一步即可生成較復(fù)雜的產(chǎn)物。這方面工作以Torst等為代表, 如孟德公司和俄羅斯的Boreskov 催化劑研究院共同開(kāi)發(fā)的苯和苯酚，并沒(méi)有都產(chǎn)生在同一個(gè)步驟的中，并且苯酚是作為苯的副產(chǎn)物。孟山公司經(jīng)過(guò)研究在這一過(guò)程的收率可達(dá)98%，收率苯酚技術(shù)也達(dá)到了93%，并且經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)典型的異丙苯會(huì)高得多。該工藝沒(méi)有副產(chǎn)物或只有很少的廢料, 原料一氧化氮可由乙二酸生產(chǎn)的廢料得到, 大大有利于環(huán)保。因?yàn)楣に嚭?jiǎn)單，不需要經(jīng)過(guò)冗余的的設(shè)計(jì)，不需要垃圾處理設(shè)備，因此基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)營(yíng)成本都較低。此外，新工藝的設(shè)計(jì)，在確保不可燃?xì)怏w組成的操作下，克服了傳統(tǒng)工藝的碳?xì)浠衔镅趸踩珕?wèn)題。

化學(xué)與經(jīng)濟(jì)是兩個(gè)永恒的話題，如何找到一個(gè)最佳的切入點(diǎn)即達(dá)到了經(jīng)濟(jì)利益最大化的要求，又實(shí)現(xiàn)了循環(huán)綠色發(fā)展，這將是我們這代人以至于幾代人的共同的任務(wù)！

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