綠色化工技術的發展趨勢

明利鵬

【摘 要】本文通過綠色化工技術的概念及其在我國的發展狀態、綠色化工可持續發展的必要性和必然性、當前綠色化工技術的新發展及應用分析以及綠色化工可持續發展的方向進行簡要分析。

【關鍵詞】綠色化工；技術；發展趨勢

一、綠色化工技術的概念及其在我國的發展狀態

1、綠色化工技術的概念分析

綠色化工技術，主要指的是運用化學原理、工程技術來降低甚至是消除化工生產過程中所造成環境污染的有害原材料、溶劑、催化劑以及其它副產品等，其根本目的是將原料中的每一分子都轉化成產品，實現廢棄物零排放，且生產出與環境友好共處的化工產品?？梢哉f，綠色化工技術也是當前化工企業摒棄粗放生產模式，實現“資源—產品—再生資源”的循環物質流動模式的核心所在，當然這也是綠色化工所追求的核心所在。

2、我國發展綠色化工技術的狀態分析

制藥、石化以及造紙、釀造、印刷等行業在滾動修訂“九五”發展規劃時，就已經開始逐步將綠色化學及技術的內容補充進了規劃中，并且國家相關部門也專門安排了針對性的科研工作。比如說，中國石化總公司聯合國家自然科學基金委員會開展的“環境友好石油化工催化化學與化學反應工程”這一重大研究項目，就是很好的將研究與技術創新、企業應用很好的結合在一起。這也表明了近年來我國開始將綠色化工及技術的發展提上新的日程，并在不斷加快其發展的步伐。

二、綠色化工可持續發展的必要性和必然性

化工業污染一直以來是環境污染的主要殺手，近年來關于化工業污染造成的危害頻頻發生，引起了大多數人的關注和重視。在科學發展觀指導下，很多化工企業也逐漸意識到若想要求得可持續發展，應該合理權衡化工業自身發展、經濟、社會、環保等多方面需求，創新設計出一種生態、環保、健康的綠色產品。污染實際上是一種資源浪費，因為可能這種污染會破壞社會、環境、經濟等發展，而且化工污染一般會嚴重污染土壤、大氣、水源等，這樣不僅會破壞人類共同的生存環境，同時也不利于化工產業的發展。很多西方發達國家很早之前就有這樣的覺悟，因此在經濟發展建設中非常重視環保工作，甚至將環保作為一項基本國策，很多污染環境的項目都被禁止。這也說明，綠色化工發展的必要性和重要性。所謂可持續發展，其實也就是指持續循環利用資源，以環境、經濟的共同發展為核心。想要使資源得到可持續利用的關鍵在于開源節源，盡可能提高資源的有效利用率，使資源能夠充分轉化，減少浪費。而綠色化工主要是通過將設備進行改革、創新，進一步提高工藝水平，從而減少污染，這種方式不僅可以使資源實現有效利用，減少原材料應用，提高生產的經濟效益，同時也可以達到環保的目的。隨著社會、科技的不斷發展與進步，人們越來越認可綠色化工技術，也認識到綠色化工是解決環境、經濟矛盾的有力切入點，實現綠色化工的可持續發展不僅可以確?；ぎa業的健康發展，同時也有利于經濟、社會、環境的共同發展。

三、當前綠色化工技術的新發展及應用分析

1、原子經濟反應技術的新發展原子經濟反應技術是在人們對化學資源與環境間的關系不斷分析與研究中產生的，其實質是將傳統的化工技術生產的路徑由“先污染、后治理”轉向“從源頭上消除污染”，因此說，這項技術得到了各界人士的廣泛關注與研究，當前已經發展成為全球化學科研的前沿領域之一。我國自然科學基金委員會和中科院也針對此項技術開展了一系列的咨詢活動，并將其納入了我國重大科研計劃當中，與此同時各大院校也紛紛組建了綠色化工技術研究機構，這對于推動國內原子經濟反應技術的發展是非常有利的。

2、分子設計技術的發展與應用

科學選擇化學反應途徑，這才是我們從源頭上控制污染的主要舉措，當然這需要我們考慮理論產出率并同時考慮原材料利用率上存在一定的差異。如果說，原子經濟反應技術是確保原子轉化率高達100%，從而避免產生廢物和副產物，那么分子設計技術則是利用當前非常流行的分子合成路線等軟件來輔助綠色化工生產過程的設計，從鑒別不同生產流程所產生的污染物著手，來確定一條最為綠色環保的生產路線，從而確保生產的節能化、綠色化，也可以說這是對化工生產工藝進行的一種改善。

3、綠色化學技術的發展與應用

綠色化學技術可以說當前世界化工領域正在大力推動的一項技術體系，而各類化工產品生產商也從綠色化學技術中獲得了較好的商機和收益。當前，除了企業和科研領域是推動綠色化學技術的源動力之外，越來越嚴格的環境法規和進出口商品標準也正在成為推動其發展的外在動力。比如說，歐盟制定的REACH（Registration，Evaluation，AuthorizationandRestrictionofChemicals；化學品注冊、評估、許可和限制）法規，其根本的宗旨在于防止有害污染物的生產與使用，也正因為此，其促進了綠色化學技術的發展以及節能、環保產品的使用。

4.生物化學技術的應用與發展

石油化工產品生產過程中需要消耗大量石油等不可再生資源，同時其產生的廢氣、廢渣等還會對環境產生較大的危害。而從大多數天然生物原料的性質上來看，很多可以和環境達到相互融合的狀態，這些原料也開始被納入到綠色化工生產領域鐘來。比如說木質纖維、天然樹脂、淀粉等，由于這些物品最主要的成分為糖類聚合物，因此在破碎后可以直接用作化工原料，只需經過酶類催化或者是發酵等反應，就可生產出綠色、節能、環保的化工產品。目前，這項技術已經在產銅化工中得到了應用，并且效果比較理想。

四、綠色化工可持續發展的方向

1、利用分子設計技術實現化工產品的創新

想要從根本上預防化工污染，將化工污染扼殺在搖籃中，就應該采用比較合理的化學合成技術和方式。在化學合成過程中，不僅應考慮理論產率，同時應考慮將原料分子中的原子轉化成產品的比率，也即是原子利用率。最為理想的情況應該是指原子轉化率為100%，將原材料中的原子能夠完全，不帶有任何廢物或者副產物的轉化成產品，實現零廢物排放，這種理念可以達到節能、環保的目的。目前很多國外發達國家的化工產品有很多已經實現這一標準，我們可以將這一標準作為評價化工生產對環境影響的標準。其次，綠色化工生產中，應采用Syngen、Lhasa、Cameo等國際流行的分子理論合成路線軟件進行輔助設計，這樣可以將生產流程中的污染物準確鑒別出來，從而選擇一種最理想、最環保的合成路線，盡量減少有害反應物及副產物。而且利用這些軟件可以準確估算成本，預測產品的潛在危險，使生產工藝進一步提高。

2、采用生物化工方法以及可再生資源進行綠色化工產品的生產

實現化工行業的可持續發展，采用生物化工方法以及可再生資源進行產品生產是一種重要途徑。因為，目前我國化工生產中采用的化學物品有95%是石油，這些石化產品的降解難度非常大，因此以石油作為生產原材料會造成很大環境污染。而且石油是一種不可再生資源，開采一點會少一點，總會有用完的一天，因此化工產業的可持續發展需要開發可再生資源作為生產原材料。天然生物原料具有其自身獨特的屬性，可以和環境很好的融合，因此現代綠色化工生產中非常重視天然生物原料，目前，這種天然生物原料已經是綠色化工生產的首選。淀粉、木質纖維素是地球上數量最多的兩種可再生資源，這兩種原料都存在糖類聚合物，如果破碎這些糖類聚合物成為單體可以作為化工原料，然后在適宜的條件低下經過生物酶催化或者細菌發酵，即可生產出綠色化工產品，不僅具有生物降解性，也沒有污染，可以實現節約資源、保護環境的目的。

結束語

總的來說，隨著科學技術的日益進步，化工產業也將進入多學科技術綜合利用的發展軌道中，屆時生化技術、計算機技術以及物理、化學技術等相互融合與碰撞，勢必會產生諸多新的綠色化工技術，相信未來綠色化工技術也會朝著復雜化、多元化、專業化的方向大幅度挺進。在此，也希望更多的專業研究人員和業內從業人士積極的投身到這項課題的研討中來，為促進化工產業的現代化發展而不懈努力。

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