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        綠色化工技術(shù)對化工行業(yè)的推動作用探究

        2018-12-05 06:48:34察興昌
        現(xiàn)代鹽化工 2018年5期
        關(guān)鍵詞:化工行業(yè)化工催化劑

        察興昌

        [山東科技大學(xué)(青島),山東 青島 266590]

        1 綠色概念的提出

        綠色概念的提出與當(dāng)前的環(huán)境保護(hù)理念與科學(xué)發(fā)展觀是緊密相連的。我國改革開放以后,經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在著較大的問題,國土資源浪費嚴(yán)重,部分耕地林地受到了很大的危害,地方政府刻意追求高速度的GDP的發(fā)展,卻罔顧人類與環(huán)境之間和諧相處的關(guān)系。近年來,環(huán)保問題越來越多地影響著人們的生活,如江蘇出現(xiàn)癌癥村,癌癥和白血病低齡化,水源污染,生物種類的滅絕和減少等,無一例外都與當(dāng)下的環(huán)境污染問題有著非常密切的關(guān)系。

        習(xí)近平主席高度重視環(huán)境保護(hù)問題,各地環(huán)保局的領(lǐng)導(dǎo)都因為在環(huán)保問題上不作為而被苛責(zé),國家經(jīng)濟(jì)也逐漸擺脫了對重工業(yè)和污染行業(yè)的嚴(yán)重依賴。科學(xué)發(fā)展觀已經(jīng)被提出有將近20年的時間,但是它的重要性直到今天才被人們所逐漸發(fā)現(xiàn)。當(dāng)前,人們對于基本的生存條件要求已經(jīng)在我們曾經(jīng)的快速發(fā)展中得到了滿足,自然也就開始追求更高層次的精神和生活的要求,人們向往的是山清水秀,人類環(huán)境和諧相處的世界,這也是以后經(jīng)濟(jì)繼續(xù)保持增長,人們生活越來越美好的方向。

        2 傳統(tǒng)化工產(chǎn)業(yè)所面臨的問題

        化工行業(yè)發(fā)展了這么多年,模式一直也都是走的傳統(tǒng)化道路。化工行業(yè)最大的特點就是規(guī)模大,生產(chǎn)條件簡陋,其中衍生出來的問題就是產(chǎn)能過剩的問題,產(chǎn)能過剩不僅會壓榨化工行業(yè)的生產(chǎn)利潤,同時也會導(dǎo)致嚴(yán)重的污染問題。

        傳統(tǒng)的化工產(chǎn)業(yè)刻意追求生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大化,其中一些細(xì)分行業(yè)也會牽扯到寡頭化和壟斷化的問題。我們所熟知的比如煤化工產(chǎn)業(yè)和石油化工產(chǎn)業(yè),其中的污染問題就相當(dāng)嚴(yán)重。煤化工產(chǎn)業(yè)是煤炭產(chǎn)業(yè)的下游產(chǎn)業(yè),所熟知的產(chǎn)品有煤焦油和LNG氣體、焦油轉(zhuǎn)氫等,主要是作為工業(yè)燃料,同時也可以衍生出一些基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)材料和人們生活中的必需品,比如樟腦丸、馬路上的瀝青等。目前的煤化工產(chǎn)業(yè)主要面臨產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率低,深加工方向少,產(chǎn)品單一以及高能耗和高污染的問題。而石油化工行業(yè)主要生產(chǎn)的產(chǎn)品有煉油焦油等下游產(chǎn)品,目前的石油化工產(chǎn)業(yè)開采歷史較長,設(shè)備老化較嚴(yán)重,而較長開采歷史往往會帶來開采效率低下、污染嚴(yán)重等問題。目前的石油開采行業(yè),行業(yè)整合度較低,相關(guān)的法律監(jiān)管和督導(dǎo)設(shè)施不利,而開采方往往會為了追求較高的利潤,放棄在環(huán)保方面的投資,會給當(dāng)?shù)氐膰临Y源水源和可持續(xù)發(fā)展帶來較多的問題。

        此外,傳統(tǒng)化工行業(yè)沿用最初的一些生產(chǎn)模式和設(shè)備,工藝可實施性、安全性和完整性固然有其非常完備的地方,但是同樣也存在一些弊端。傳統(tǒng)化工行業(yè)的一些催化劑和加工工藝,以及一些排放監(jiān)控管理和處理,都對當(dāng)前的環(huán)境有著不同程度的危害,傳統(tǒng)化工還存在物質(zhì)利用率低,資源整合不完全的缺點。

        因此,從多角度去管理調(diào)控以及升級現(xiàn)在的化工行業(yè),是非常必要的,這也是化工行業(yè)正確引導(dǎo)走向新發(fā)展的一條道路。

        3 綠色化工技術(shù)對化工行業(yè)的推動

        3.1 從源頭上解決高污染高能耗化工產(chǎn)品的流出

        首先,要想實現(xiàn)綠色化工必須要從源頭抓起,杜絕污染源的流出。往往高排放高污染的企業(yè)是城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要來源,也是各種工業(yè)污染的重要來源。

        高污染企業(yè)在本地的經(jīng)濟(jì)比重中往往起著至關(guān)重要的作用,但同樣也存在較高的排放問題。圖1描述了2010~2012年杭州市的高能耗高污染行業(yè)分布。從圖中可以看出,它們在杭州市的工業(yè)生產(chǎn)值中占到了50%以上,而其中35%的排放來自于化工、印染和造紙行業(yè),而這其中化工行業(yè)占據(jù)了第一的位置,為了便于排放生產(chǎn)中的生產(chǎn)物,這些企業(yè)大都分布在錢塘江的兩岸,這也是浙江省杭州市主要的生活飲用水來源。在這兩年時間,建德市的化工企業(yè)從39家關(guān)閉到了15家,蕭山區(qū)的化工企業(yè)從450家關(guān)閉到了270家。在新興的一輪經(jīng)濟(jì)改革發(fā)展中,杭州市在積極尋求擺脫傳統(tǒng)化工污染企業(yè)的經(jīng)濟(jì)依賴,努力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)。

        由此可以看出,實現(xiàn)綠色化工要積極巡查源頭上的問題,定期檢查地區(qū)內(nèi)重要的水源和土壤化學(xué)物質(zhì)指數(shù),杜絕一些超標(biāo)化工企業(yè)的排放行為。

        圖1 2010~2012年杭州市的高能耗高污染行業(yè)分布

        3.2 從技術(shù)升級實現(xiàn)化工行業(yè)綠色化

        綠色化學(xué)除了要堅決杜絕污染,關(guān)閉一些違規(guī)企業(yè)之外,同時也不能忽視國民經(jīng)濟(jì)對傳統(tǒng)化工的高度依賴。我國的化工企業(yè)發(fā)展歷史悠久,但是存在著發(fā)展規(guī)模大,產(chǎn)品單一,化學(xué)制品純度低,精細(xì)產(chǎn)品分布不足的問題。比如橡膠合成企業(yè),碳化學(xué)加工行業(yè)等,都存在著諸如此類的問題。

        實現(xiàn)綠色化學(xué),要堅決貫徹實施原子經(jīng)濟(jì)的政策,努力追求新的化學(xué)工藝手段,加大對研究所和大學(xué)相關(guān)專業(yè)的投入,努力提高科研水平,減少對傳統(tǒng)單純擴(kuò)大產(chǎn)能行為的支持,努力升級已有的工業(yè)和設(shè)備,這也是行業(yè)能實現(xiàn)綠色化學(xué)的有效手段。

        3.3 從提高管理水平來實現(xiàn)化工行業(yè)綠色化

        目前,我國對農(nóng)藥化工行業(yè)已經(jīng)起到非常好的整頓作用,對于一些降解難、對土壤環(huán)境危害大的劇毒農(nóng)藥化工制品,環(huán)保部門已經(jīng)進(jìn)行了嚴(yán)查和取締,禁止該類產(chǎn)品流入市場。而與此同時,農(nóng)業(yè)發(fā)展并沒有因為這些劇毒藥品的取締而受到影響,一大批易降解、對環(huán)境友好的新型合成化工制品的出現(xiàn),代替了原有農(nóng)藥。

        行業(yè)內(nèi)一些規(guī)模小生產(chǎn)資質(zhì)不過關(guān)的企業(yè)要進(jìn)行重點整頓,督促這些企業(yè)進(jìn)行停業(yè)整頓或者關(guān)閉,促進(jìn)大企業(yè)之間的技術(shù)交流和產(chǎn)業(yè)升級,在這些企業(yè)當(dāng)中以相同的生產(chǎn)制備產(chǎn)品為主設(shè)立相關(guān)的專業(yè)協(xié)會。

        3.4 從行業(yè)精細(xì)化來實現(xiàn)化工行業(yè)綠色化

        當(dāng)前,行業(yè)產(chǎn)品有規(guī)模大種類單一的特點,很少有企業(yè)能滿足客戶的個性化定制要求,而大規(guī)模集群化生產(chǎn)往往會帶來高污染和產(chǎn)能浪費的問題,這對當(dāng)下的化工產(chǎn)業(yè)也是一個極大的挑戰(zhàn)。

        精細(xì)化工市場的規(guī)模如圖2所示。從圖2中可以看出,2011年以來,精細(xì)化工市場發(fā)展迅速,在當(dāng)年就已經(jīng)達(dá)到了25 000億元人民幣的市場規(guī)模,而在之后的5年里,市場每年都在以3 000億元的速度進(jìn)行擴(kuò)張。

        傳統(tǒng)化工企業(yè)發(fā)展中,產(chǎn)品的利潤往往來源于原材料的初步加工,其中的附加價值少之又少,因此傳統(tǒng)的一些煤炭石油化工企業(yè)的利潤往往依靠超大規(guī)模的原料收集和市場流動,這必然會帶來很嚴(yán)重的化學(xué)問題。我國在進(jìn)入十三五時期之后,也將精細(xì)加工產(chǎn)品的發(fā)展寫入了未來重點發(fā)展的方向當(dāng)中,并在大連理工大學(xué)等重點高校建立了精細(xì)化工的重點實驗室。新型阻燃劑、食品添加劑和新型生物催化劑等高端精細(xì)產(chǎn)品都將會是化工產(chǎn)業(yè)突破的對象。

        圖2 精細(xì)化工市場規(guī)模

        3.5 使用新型的催化劑來實現(xiàn)化工行業(yè)綠色化

        在化學(xué)世界里,由于反應(yīng)進(jìn)行的速率問題,往往需要添加化學(xué)催化劑來加快反應(yīng)速率,這也容易帶來一系列問題。在我們熟知并且使用的化學(xué)制備過程中,所使用的一些催化劑往往存在著難分解、含有重金屬有毒離子等缺點,而催化劑并不參與物質(zhì)的分解與生成,最后很容易流入生態(tài)環(huán)境中,造成嚴(yán)重的污染問題。因此,我們在合成制備的過程中,需要尋找新的催化劑,或者制備催化效果好,并且在環(huán)境中容易分解的催化劑。

        4 結(jié)語

        化工產(chǎn)業(yè)相比我們新興的IT互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),總有一種英雄遲暮的感覺,但不可否認(rèn)的是,化工產(chǎn)業(yè)在人類的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和推動社會進(jìn)步方面,起到不可替代的作用。即使在虛擬經(jīng)濟(jì)如此發(fā)達(dá)的今天,化工產(chǎn)業(yè)的重要性仍然不言而喻。

        傳統(tǒng)的化工產(chǎn)業(yè)伴隨而來的污染問題一直在困擾著我們,也給我們新的研究方向帶來了啟迪。推動綠色化工的發(fā)展,采用一些新型的合成技術(shù)來制備對環(huán)境友好,同時又不影響使用效果的新型化工制品,將會是重點需要關(guān)注的對象。無論是精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)概念的提出,還是原子經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,都象征著化工產(chǎn)業(yè)同樣在向高精尖的方向邁進(jìn)?;ぎa(chǎn)業(yè)在未來一定不會伴隨著高污染高能耗名詞的出現(xiàn),生物制藥、高效催化劑等高端產(chǎn)品的研究,將會為綠色化工添磚加瓦。

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