探讨绿色化技术在传统化学工艺中的应用

探讨绿色化技术在传统化学工艺中的应用

摘要：绿色化技术是一种新兴的化学技术，是以减少化学工作一种的各种有害物质为原则的技术，被广泛的应用于各种传统的化学工艺中。因绿色化技术应用范围颇为广泛，所以，本文我们只选择从绿色技术在提高反应选择性，以及对无毒无害的绿色原料的提倡，和绿色化技术在绿色催化剂开发中的应用这三个方面对绿色化技术的具体应用进行讨论。

关键词：绿色化技术传统化学应用

一、绿色化技术在提高反应选择性问题的应用

在石油化工各项化学工艺中，会有许多强放热反应，例如烃类选择性氧化等。这类反应产生的目的产物性质大多极不稳定，很容易被进一步氧化，转化为为二氧化碳和水，其选择性较之其他催化反应相对较低。较高的选择性可以使具体工艺流程中进行产品分离和纯化操作的难度大大降低，节约了资源，大大降低了实际生产成本，并最大程度上减少了对环境的破坏，减少废弃物的数量，减轻环境负担。所以，为使更多原料最终转化成我们需要的产品，就必须使用选择性较高的试剂来尽可能的提高反应的选择性。在提高反应的选择性方面已有不少研发成果，绿色化技术在这方面的能力尤为出色。根据绿色化技术并充分考虑到各种烃类各不相同的氧化反应过程，开发出了许多新型催化剂，其选择性和载氧能力都较之以前有了较大大进步的；绿色化技术还根据各种催化剂的具体反应过程和自身特点，开发出了相应的反应容器及相关工艺。例如，在苯乙烯

的生产问题上，传统的化学工艺生产方法是采用乙苯脱氢的技术。但采用绿色化的技术后，我们可以选择以丁二烯为原料，配合苯乙烯工艺来代替传统的乙苯脱氢工艺。在绿色化技术的工艺过程中，中间产物乙烯基环己烯的转化率得到极大的提高，可达到90%以上。另外，所用的催化剂将中间体氧化成苯乙烯单体的选择性也得到极大的提高，超过92%。另外，还出现了绿色化技术下新型甲苯歧化工艺，该技术对二甲苯的选择性大大增加，可达到98%以上，就是因为采用了新型的硅改性催化剂技术。

二、绿色化技术对无毒无害的绿色原料的提倡

生产一种化学产品首先对具体生产过程要用到的原料进行选择，具体过程中，使用原料的不同也直接导致了具体生产流程和方法的各不相同。绿色化技术下的化学工艺以不使用有毒有害的原料为基本目标，即便是采用化学物质作为原料，也要尽量做到无毒无害。因此，一些公司利用绿色化的新技术，成功开发出以无毒无害的二乙醇胺为原料的全新工艺流程。该技术中，二乙醇胺经催化，脱去氢离子，从而合成氨基二乙酸钠，与传统化学工艺中使用氨和盐酸，以及使用毒性较强的甲醛和氢氰酸作为原料的二步合成工艺有极

大的不同，最大程度上减少了有毒、剧毒物的使用，对环境造成的影响极小，流程操作过程也更安全，对相关的工作人员伤害较小。而且，为了从源头上防止环境污染，绿色化技术还提倡积极选用各种可再生的自然物质作原料，尝试采用将各种农副产品的废弃物或野生纤维植物进行加工，最终得到我们需要的酸和酮以及醇类制品

和糠醛等；另外，绿色化技术还可以把木质素氧为苯醌；乙酰丙酸或乳酸等也可以利用糖作物来进行生产。这些新兴的化学工艺，都是“绿色”原料的典型表现，体现了绿色化技术在实践当中的广泛应用。另外，针对目前资源短缺的实际情况，我们还可以积极采用绿色化的技术，使用各种生物质来替代石油品。对生物质的炼制可大大减少或有效避免各种氧化过程对环境的严重影响，并最终生产出具有环保功能的产品。例如，黄连术这种油料林木广泛分布于我国的绝大部分地区，其种籽中含有大量的油，含油量达高达42.46%，是制造绿色生物柴油能源的绝佳原料，且资源丰富，极具推广价值。

三、绿色化技术应用于绿色催化剂开发和应用

目前，大约90%以上的化学反应过程需要使用催化剂，以此提高其反应速率，从而实现大规模的工业化生产。于是，积极开发各种新型高效，且无毒无害的绿色催化剂也成为绿色化技术的重要研究方向之一。例如，在异丁烷与丁烯烷基化生产工艺流程中，传统的化学工艺中是使用氢氟酸或硫酸等液体类的酸来作为催化剂催化

整个反应，反应过程会对各种设备产生严重的腐蚀作用，而且生产过程中产生的废液还造成严重的环境污染。因此，加紧对各种新型的烷基化固相催化剂的研制和开发是国内外相关行业的统一课题，经过不懈的努力和大量的实践工作，目前，一些公司已经开发了固体酸催化剂和碳酸盐/si02催化剂等新型催化剂。另外，分子筛催化剂技术也得到了较为深入的开发并开始投入到实际应用中来。例如，目前，把zsm一5分子筛催化剂用到乙烯与苯气相烷基化的具

体工艺中去，最大程度提高反应效率，已经在实际生产工艺中得到广泛应用，实现工业化的大批量生产和应用；同样，在使用usy分子筛催化剂进行反应催化的乙苯液相烷基化工艺中，usy分子筛催化剂以其较高的选择性，使得乙苯的收率超过99.6%。另外，usy 分子筛催化剂还是一种绿色无害的催化剂，实际应用价值极高。近年来，合成氨工艺也取得了较大的发展，采用新的活化剂act-l与二乙醇胺共同进行使用，可以有效提高催化反应速度，可将净化气中的二氧化碳含量降至最低，达到只占总量的28%～85%；并能将碳酸钾溶液的再生能耗降低至5%～15%。另外，利用硫氧化碳水解催化进行脱硫的技术也得到较快较好的发展，以国产1-906型为例，其转化率在50℃以下时即可达到95%，在100℃以上时转化率更是高达可达99%。

四、总结

绿色化技术造传统化学工艺中的应用十分广泛，除了本文我们提到的在提高反应选择性问题上，以及对无毒无害的绿色原料的提倡和在绿色催化剂开发等的应用外，在有机化学、无机化学领域，以及各种化学工艺的改革和化工设备改进当中也都有较为广泛的应用。我们相信，随着各种技术和工艺水平的不断发展和提高，绿色化的化学技术将会更加受到人们的重视和欢迎，越来越多的被应用于传统化学各项工艺中，日益发挥出重要的作用。

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