潘廣大(國(guó)家電投集團(tuán)山西清潔能源有限公司，山西 太原 030000)

0 引言

化工生產(chǎn)促進(jìn)國(guó)家工業(yè)發(fā)展，推進(jìn)經(jīng)濟(jì)繁榮，為人們的生活提供便利，例如石油的生產(chǎn)，極大方便人們的出行，卻給環(huán)境帶來(lái)重大影響，企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)綠色化學(xué)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，堅(jiān)定綠色環(huán)保理念，結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的清潔技術(shù)，合理選擇化工原料與化學(xué)催化劑，控制有害物質(zhì)的排放，減輕環(huán)境的沉重負(fù)擔(dān)，積極研發(fā)新型化工技能，促進(jìn)自然環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

1 化學(xué)工程工藝與化工技術(shù)概述

1.1 化學(xué)工程工藝

化學(xué)工程工藝通常指工業(yè)化學(xué)生產(chǎn)中涉及的領(lǐng)域，如生物制藥工程、冶金工程等。化學(xué)工程包括單元操作(蒸發(fā)提取、結(jié)晶干燥)、化學(xué)反應(yīng)工程、化學(xué)系統(tǒng)工程等內(nèi)容。其中工程師為了使化學(xué)生產(chǎn)更科學(xué)，重復(fù)進(jìn)行單元操作，進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，保障化工生產(chǎn)的可靠進(jìn)行；化學(xué)反應(yīng)工程是重要的化工生產(chǎn)內(nèi)容，與工廠發(fā)展息息相關(guān)，工程師通過(guò)分析記錄化學(xué)反應(yīng)，有效擴(kuò)展化工工程的內(nèi)容與方法；此外，工程師通過(guò)有效控制化學(xué)系統(tǒng)工程的系統(tǒng)與過(guò)程，可以優(yōu)化化學(xué)操作系統(tǒng)，降低化工工廠的研發(fā)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，為了促使化學(xué)工程的持續(xù)發(fā)展，需要重視綠色環(huán)保生態(tài)理念，減少環(huán)境污染，通過(guò)不斷優(yōu)化產(chǎn)品新工藝，實(shí)現(xiàn)工藝規(guī)范化發(fā)展。

1.2 化工技術(shù)

化工技術(shù)需要加強(qiáng)化學(xué)技術(shù)研發(fā)，通過(guò)化學(xué)有效防止污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，確?；瘜W(xué)產(chǎn)品環(huán)保。雖然化學(xué)工程為人們提供物質(zhì)與能源，促使人類社會(huì)快速發(fā)展，但其嚴(yán)重污染環(huán)境，造成能源短缺，企業(yè)需要加強(qiáng)生態(tài)化學(xué)技術(shù)的開(kāi)發(fā)，減少有害物質(zhì)的排放，優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)作流程，轉(zhuǎn)移發(fā)展中心，重視環(huán)境保護(hù)與工業(yè)運(yùn)作協(xié)調(diào)發(fā)展。此外，企業(yè)還可以構(gòu)建科學(xué)的廢物處理機(jī)制，對(duì)廢物加工回收、再利用，實(shí)現(xiàn)化工工程綠色發(fā)展，同時(shí)充分利用能源資源，提高產(chǎn)品產(chǎn)出，增加資源利用率，在生產(chǎn)過(guò)程中盡可能使用無(wú)毒無(wú)害的生產(chǎn)原料，降低污染物的產(chǎn)生，完善化工生產(chǎn)工藝，將綠色環(huán)保理念貫徹到化學(xué)工程技術(shù)中，避免化工生產(chǎn)造成環(huán)境破壞，促進(jìn)化學(xué)工程的可持續(xù)發(fā)展?；瘜W(xué)是科技發(fā)展的重要部分，企業(yè)需要加大化學(xué)的研發(fā)力度，合理使用先進(jìn)的化學(xué)技術(shù)，釋放大量的人力物力資源，減少化學(xué)生產(chǎn)對(duì)周邊環(huán)境造成的影響，實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。

2 化學(xué)工程工藝中化工技術(shù)的開(kāi)發(fā)

2.1 合理選擇化工原料

化工原料對(duì)化工技術(shù)的發(fā)展起到重要作用，需要進(jìn)行合理選擇，避免化工原料影響企業(yè)綠色生產(chǎn)的推進(jìn)。在實(shí)際工作中，研究人員需要選擇不含化學(xué)添加劑的無(wú)毒害農(nóng)作物、植物等原料，從源頭上減少環(huán)境污染。例如應(yīng)用于醫(yī)藥、紡織行業(yè)的有機(jī)化工產(chǎn)品環(huán)氧丙烷（PO），可以采用過(guò)氧化氫氧化法（HPPO）進(jìn)行生產(chǎn)，降低化工原料對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。目前，國(guó)內(nèi)環(huán)保原料的開(kāi)發(fā)利用程度不高，需要加強(qiáng)研究環(huán)保原料，改進(jìn)環(huán)保生產(chǎn)工藝。企業(yè)在選購(gòu)原材料時(shí)，需要綜合分析材料的特征，選擇破壞性低的原料，丟棄部分毒害程度高的材料，節(jié)約企業(yè)經(jīng)濟(jì)投入，提高環(huán)保意識(shí)，做好化工防范工作，同時(shí)重視化工原料的研發(fā)，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，要嚴(yán)格控制原材料采購(gòu)，提升工業(yè)自動(dòng)化水平[1]。

2.2 改進(jìn)化學(xué)反應(yīng)

企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，需要改進(jìn)化學(xué)反應(yīng)，充分利用生產(chǎn)原料，實(shí)現(xiàn)化工技術(shù)開(kāi)發(fā)。例如進(jìn)行石油化學(xué)工程工藝生產(chǎn)，一般采用烴類物質(zhì)充當(dāng)氧化物，容易產(chǎn)生大量污染廢物，不利于發(fā)展綠色環(huán)保理念。為此，企業(yè)需要深化化工工藝反應(yīng)，盡量減少污染物產(chǎn)生，從而推進(jìn)環(huán)?；だ砟畹陌l(fā)展。改進(jìn)化學(xué)反應(yīng)可以提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，有利于降低生產(chǎn)成本的投入，避免環(huán)境污染，提高企業(yè)的社會(huì)效益。例如8 000 m3/h火炬氣的化工制作，通過(guò)氣柜混合、脫硫等工序，煉化石化企業(yè)的煉油、化工、芳烴、老煉油等火炬氣，然后生產(chǎn)出氫氣、燃料氣，接著加壓氫氣投入石化氫氣管網(wǎng)進(jìn)行石油煉制，加壓燃料氣投入石化燃料氣管網(wǎng)作為燃料，加熱鍋爐，生產(chǎn)企業(yè)可以降低成本，避免污染物發(fā)生反應(yīng)，造成環(huán)境污染。

2.3 廢物回收利用

化學(xué)工程產(chǎn)生有毒害的廢棄物，將嚴(yán)重破壞周圍生態(tài)環(huán)境，針對(duì)無(wú)毒害廢物若不能進(jìn)行循環(huán)利用，會(huì)造成資源浪費(fèi)，長(zhǎng)期堆積廢物不及時(shí)處理，也會(huì)造成環(huán)境污染。為此，化工技術(shù)，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注化學(xué)廢物的再利用，企業(yè)通過(guò)合理使用廢棄物，進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)，可以減少資源浪費(fèi)，降低周邊環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。因此企業(yè)需要加大力度鉆研廢物回收再利用措施，實(shí)現(xiàn)工業(yè)垃圾變廢為寶，減輕生態(tài)環(huán)境的負(fù)擔(dān)，降低企業(yè)環(huán)保成本。

2.4 優(yōu)化供熱體系

供熱系統(tǒng)是化工企業(yè)進(jìn)行化工生產(chǎn)的重要部分，目前化工企業(yè)通常采用單線供熱的傳統(tǒng)供熱方法進(jìn)行供熱，即單套裝置為所有生產(chǎn)設(shè)備供熱，容易降低熱量的使用效率。例如供熱不平衡，給不需要供熱的設(shè)備供熱，造成供熱嚴(yán)重浪費(fèi)，提高企業(yè)生產(chǎn)成本，不利于化工過(guò)程環(huán)保經(jīng)濟(jì)的發(fā)展；同時(shí)供熱不足，單線供熱不能迅速給相應(yīng)的設(shè)備提供熱量，導(dǎo)致儀器供熱效率低。因此，企業(yè)想要獲得長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，需要優(yōu)化供熱體系，減少熱能浪費(fèi)的情況，可以結(jié)合化學(xué)工程反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，使用不同供熱設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合熱量供應(yīng)，從而減少熱能浪費(fèi)，有效解決實(shí)際問(wèn)題，提高企業(yè)化學(xué)反應(yīng)的效率，完善化工技術(shù)，促使化工企業(yè)可以更綠色健康發(fā)展。

3 化工技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的應(yīng)用

3.1 清潔生產(chǎn)技術(shù)與催化技術(shù)

清潔生產(chǎn)技術(shù)可以改進(jìn)原有生產(chǎn)技術(shù)，降低污染物毒性，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù)可以降低化學(xué)反應(yīng)對(duì)周邊環(huán)境的影響，企業(yè)可以在阻垢劑里添加羧基端的超支化聚酯，使其成為低磷復(fù)配阻垢劑。針對(duì)分子蒸餾技術(shù)的應(yīng)用，可以分離純化花生四烯酸（ARA），一種可以調(diào)節(jié)生理功能、改善視網(wǎng)膜的多不飽和脂肪酸，傳統(tǒng)的分離方法一般是使用工藝簡(jiǎn)單的低溫結(jié)晶、尿素包合，不過(guò)反應(yīng)期間需要消耗大量有機(jī)溶劑，同時(shí)極難回收溶劑的介質(zhì)。為此，可以高真空運(yùn)用分子蒸餾技術(shù)進(jìn)行連續(xù)蒸餾，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離獲取ARA，降低廢物排放。

催化反應(yīng)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)催化劑活性較低，后續(xù)生產(chǎn)容易產(chǎn)生大量副產(chǎn)物，導(dǎo)致原料轉(zhuǎn)化率不高。為此，可以采用固化催化劑或者是高效流化床技術(shù)，提高催化活性，大幅度延長(zhǎng)催化劑壽命，避免在反應(yīng)中降低產(chǎn)生副產(chǎn)物與廢催化劑，減少對(duì)環(huán)境的污染。此外，隨著鈀催化技術(shù)的更新，雙氧水生產(chǎn)逐步實(shí)現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)更有效的化工技術(shù)發(fā)展。在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，采用環(huán)保的催化劑，可以提高原料利用率，如采用固體催化劑雜多酸、分子篩等，減少有害液體催化劑的使用，針對(duì)固體能源可以使用催化燃燒法，催化劑大孔分子篩可以實(shí)現(xiàn)固體能源快速反應(yīng)，推動(dòng)化工綠色發(fā)展[2]。

3.2 環(huán)境友好型產(chǎn)品與綠色環(huán)保型產(chǎn)品

企業(yè)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行環(huán)境友好型產(chǎn)品的生產(chǎn)，有效保護(hù)生態(tài)平衡。例如石油生產(chǎn)，其燃燒會(huì)產(chǎn)生危害人體的氣體，為此需要控制汽油燃燒，避免石油過(guò)多使用，增加環(huán)境負(fù)擔(dān)，工作人員可以專注于研究開(kāi)發(fā)新型燃料以及環(huán)保性強(qiáng)的汽油，避免私家車數(shù)量增加，造成環(huán)境污染。針對(duì)塑料袋，可以使用可降解的塑料袋，避免污染環(huán)境，危害人體健康。因此化工企業(yè)需要加強(qiáng)研發(fā)力度，扶持環(huán)保材料的研發(fā)，堅(jiān)持綠色環(huán)保理念。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展應(yīng)當(dāng)以生態(tài)環(huán)境為前提，企業(yè)需要開(kāi)發(fā)綠色環(huán)保型產(chǎn)品，一種不會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)品。例如食品級(jí)CO2產(chǎn)品，高純食品級(jí)CO2產(chǎn)品以粗CO2氣體為原料，通過(guò)脫硫干燥提純，普通食品級(jí)CO2產(chǎn)品的原料氣經(jīng)脫硫干燥凈化，再次過(guò)濾后經(jīng)液化系統(tǒng)由氣態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)，經(jīng)過(guò)不同的工序步驟回收CO2氣體，減少周邊環(huán)境的污染。同時(shí)液體CO2還可以生產(chǎn)干冰，應(yīng)用其他領(lǐng)域，如食品海鮮、集成電路板清洗，避免產(chǎn)生有毒害廢物，實(shí)現(xiàn)廢物再利用。

3.3 生物技術(shù)在化學(xué)工程工藝中的應(yīng)用

生物酶技術(shù)是重要的生物技術(shù)，企業(yè)運(yùn)用生物酶技術(shù)可以發(fā)揮生物技術(shù)的強(qiáng)催化作用，加快化學(xué)反應(yīng)速度，避免出現(xiàn)化學(xué)污染物。例如生物酶取代丙烯腈物質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)丙烯酰胺物質(zhì)的高純凈度提煉，避免出現(xiàn)不必要的能源損耗。同時(shí)，還可以借助生物合成技術(shù)，將農(nóng)業(yè)廢物小麥稈轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)原料，使其經(jīng)過(guò)反應(yīng)后形成聚乳酸，從而生產(chǎn)出高效的生物降解塑料，降解聚乙烯塑料，避免塑料廢物污染環(huán)境。此外，深入研究微生物、細(xì)胞等領(lǐng)域，還可以實(shí)現(xiàn)生物技術(shù)的快速發(fā)展，基因重組技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)化工工藝的環(huán)保發(fā)展，經(jīng)過(guò)有效控制可以生產(chǎn)出預(yù)防并且治療腫瘤類疾病的疫苗、多肽藥物。生物技術(shù)可以整合化學(xué)物質(zhì)以及再生能源，其中化工工程的有機(jī)化合物可以從動(dòng)植物中提煉，具有較強(qiáng)的環(huán)保性[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

應(yīng)用化工技術(shù)，合理選擇化學(xué)原料，運(yùn)用清潔生產(chǎn)技術(shù)、環(huán)境友好型產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，減少有毒害的化工廢料產(chǎn)生，減少環(huán)境污染。企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)綠色化工技術(shù)的開(kāi)發(fā)力度，積極應(yīng)用先進(jìn)的化工技術(shù)，充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)功能，實(shí)現(xiàn)化學(xué)工程工藝的環(huán)保發(fā)展，落實(shí)環(huán)保理念，優(yōu)化化工產(chǎn)品流程，促進(jìn)化工行業(yè)快速發(fā)展，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。