绿色化工Word下载.docx
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近年来，世界各国化学工业的发展在不断促进人类进步的同时，客观上也加剧了环境污染、温室效应等负面效应。
一些著名的环境事件多与化学工业有关，诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化，如2007年太湖蓝藻大面积暴发事件、2008年青岛浒台暴发等。
由于环境污染和资源匮乏等问题日趋严重，“可持续发展”成为21世纪经济和社会发展的重要战略，由此也催生了绿色化工的快速发展。
绿色化工指的是在化工产品生产过程中，从工艺源头上就运用环保的理念，推行源消减、进行生产过程的优化集成，废物再利用与资源化，从而降低了成本与消耗，减少废弃物的排放和毒性，减少产品全生命周期对环境的不良影响。
绿色化工的兴起，使化学工业环境污染的治理，由先污染后治理转向从源头上根治环境污染。
绿色化工不但有重大的社会、环境和经济效益，而且说明化工的负面作用是可以避免的，充分体现了人的能动性。
绿色化工体现了化工科学、技术与社会的相互联系和相互作用，是化工科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用的产物，对化工本身而言是一个新阶段的到来。
为了促进节能减排，不但要有能力去发展新的、对环境更友好的化工，以防止化学污染，同时要进一步推动发展绿色化工，让绿色化工真正造福人类。
目前，绿色化工已被全球列为21世纪实现可持续发展的一项重要战略，是解决资源、能源紧缺、环境恶化的重要途径，是提高人类生存质量和保证国家与民众安全的核心基础科学与技术。
绿色化工和清洁生产工艺技术将向节能、环保的方向发展。
化学与材料、生命、信息、能源、资源、环境等领域的结合将开辟新的发展方向，为提高人类生活质量和环境改善提供多种途径。
采用无毒、无害原料和溶剂、高选择性化学反应，从源头上消除污染的绿色化学过程将得到普遍关注。
未来几年，我国资源、能源消耗将呈持续增长趋势，面临的环保压力也将越来越大，完成节能减排的任务也更加艰巨。
因此要积极引进、推动绿色化工的建设，通过环保、绿色化学工艺过程的开发，使化工行业生产从原料到产品的整个过程实现绿色化。
如用无毒无害的原料代替剧毒的光气和氢氰酸等制备中间体，以无毒无害的溶剂代替挥发性有机溶剂等。
据了解，在太湖蓝藻暴发事件后，常州市政府采取了一系列措施，积极开展环保专项治理活动。
对全区范围内排水工业企业、集中式污水处理厂、规模化畜禽养殖场的污染物排放量及去向以及企业立项、建设、三同时等执行情况按照方案进行全面调查。
对进入化工园区的企业，严格执行区域环评要求，同时鼓励经济效益和产业发展前景好、管理规范、污染轻的企业做大做强，大力推进企业兼并重组，提升化工园区的产业层次，较好地从源头上解决污染问题。
绿色化工不仅使化工行业达到节能减排的目标，而且还通过绿色化学品以及绿色化学工艺在其他领域的应用，推动其它行业实现绿色生产。
因此说，绿色化工已成为节能减排的助推器。
目前，世界各国都在大力推崇绿色化工的理念。
在法国，“绿色化工”增长势头强劲，给农业发展带来了全新思路。
随着“绿色化工”的迅速升温，未来这一新兴产业创造的财富很可能超过农产品本身，仅生物能源一项就将产生巨大经济效益和社会效益。
绿色化工的出现，为我国化工行业的快速发展提供了良好契机。
绿色化工技术和科技产品的逐渐完善，将通过“变废为宝”做到“清洁生产”，资源利用“一体化”，使新兴化工工业园区实现循环经济。
2绿色化工与可持续发展
2.1绿色化工是人类和化工行业可持续发展的客观要求
近年来,化学工业对环境的污染越来越引起人们的关注,人们已经深刻认识到,化工生产造成环境污染的根本原因在于人们的环境社会意识和化工工艺的落后。
在这种形势下,人类要求得自身的生存与可持续发展,就必须综合考虑环保、经济、社会以及化学工业本身发展的要求,大力开发周围事物和谐共处绿色化工工艺与产品。
现在,人们已经认识到,污染是一种浪费,是一种必须在生产计划中应该加以考虑的成本,它所造成的大气、水和土壤污染的严重后果,是一种对环境、经济、社会可持续发展的破坏,它不仅破坏了化工行业的生产,也制约了化工行业进一步的发展。
为此,许多西方发达国家已把环保放在首位,把防止污染确立为基本国策。
目前,化工行业的环保措施主要还是采用末端治理的方法,末端治理是在生产过程的末端即在污染物排入环境前增加的治理污染的环节。
它只是为防治污染而采取的一种补救措施,确实能对环境质量的改善起到非常大的作用。
但是化工污染物主要产生于生产过程,而末端治理却偏重于污染物产生后的处理上,忽视全过程控制,治标而不治本,而且治理投资和运行费用高,企业负担重甚至难以承受,资源、能源得不到有效利用,企业缺乏应有的积极性,环境质量难以得到根本的改善。
以致化工污染成为阻碍社会、经济共同发展的制约因素。
这就要求我们必须采取绿色化工的有效方法彻底控制化工污染,从根本上缓解经济发展与环境保护之间的矛盾,有效地改善我们的生存环境,保证人类和化工行业持续、稳定、健康地发展。
2.2绿色化工是控制化工污染的最有效手段,它可转变经济增长方式,使经济与环境保护协调发展
绿色化工强调通过技术革新,使物料得到有效利用,将污染物消灭在生产过程中,从源头上减少或消除污染,使废物不再产生,不再有废物处理问题,彻底改变过去被动滞后的污染物末端治理手段,是化工污染控制过程由末端控制向生产全过程控制转变的最佳途径。
这样不仅环境效益高,而且有明显的经济效益,可实现环境效益与经济效益同步增长,能在环境资金投入不多和较短的时间内,显著地削减污染物,彻底缓解化工行业经济发展与环境保护之间的矛盾,是控制化工污染的有效手段。
推行绿色化工是实现经济增长方式从粗放型向集约型转变的一项重要保障。
通过绿色化工,改进工艺技术和设备,最大限度地提高资源、能源的利用率,将环境保护与合理利用资源、降低物耗、提高经济效益有机地结合起来,有利于化工企业走内部挖潜的道路,有利于提高化工企业的管理水平和技术水平,达到节能降耗,减少污染物的产生量和排放量的目的,有效地促进化工行业经济增长方式由粗放型向集约型转变,从而实现经济、社会与环境保护之间的协调发展。
2.3绿色化工是化工行业可持续发展的必然选择
可持续发展的实质是资源的可持续利用,强调的是环境与经济协调发展,要实现资源的可持续利用,最有效的措施就是开源节流,提高资源利用率及转化率。
绿色化工通过工艺技术和设备的革新,对生产过程的污染进行预防和控制,达到控制污染物产生的目的。
这样将合理利用资源、降低物耗、提高经济效益与环境保护有机地结合起来,实现以尽可能小的环境代价和最少的能源、资源消耗,获得最大的经济效益。
绿色化工是一项复杂的化工系统工程,它会随着科技与社会的进步不断发展与完善。
实践证明,绿色化工是缓解化工行业经济发展与环境保护之间尖锐矛盾、实现我国化工环保上新台阶的最有效战略,是化工行业可持续发展的必然选择。
3绿色化工步入主流
绿色化工已开始由需要倡导表扬、数量有限的活动转向大型和小型化工公司的支柱生产战略。
大规模地应用绿色化工除可降低化工生产对环境的影响外，还可为制造厂降低成本，增强创新能力，提高公司信誉。
绿色化工原则正在被更大范围的工业接受。
作为绿色化工重要内容之一的生物塑料开始进人耐用制品市场。
可持续发展的浪潮席卷全球，化学和化学工程是支持此浪潮的基本平台。
着力发展绿色化工和可持续发展项目，并进行跨学科合作，有助于应对我们面临的重大难题。
3.1环保、节能、降耗和可持续发展是绿色化工发展的动力
尽管国际金融危机已造成油价下跌，但石油、天然气等化石原料是不可再生资源，而且世界石油产量已接近高峰，高峰过去石油供应量将下降。
以化石燃料为原料的化工过程向空气中排放的大量二氧化碳，是全球气候变化的重要原因之一。
对天然资源枯竭的担心、对气候变化日益增长的关注、服从各种环境法律的压力和企业降本、节能、增效的愿望是推动绿色化工发展的动力。
节约成本地实施绿色化工已表明，降低生产过程中的环境足迹与改进公司业务可以并进。
绿色化工的驱动力在于它是经济成功的架构，已发展为化工制造业的主流，无论大公司还是小公司都在根据12项绿色化工原则的一项或多项开发增加效率、提高生产力的新途径，目的是通过生产高性能产品创造价值，获得竞争优势。
世界发达国家绿色化工发展先行一步。
一些立法机构推出法律促进绿色化工。
美国加州提出两项州议案，要求按照加州绿色化学行动法促进绿色化工发展。
近来通过的法律给予该州立法者权力，有权要求采用更安全的替代物，替换某些有毒的材料，而且伴随的测量措施将使公众了解影响健康的数据。
和美国相似，欧洲的绿色化工创造者既有私人公司，也有研究机构，一些工业集团也很活跃。
Soc.ma公司2008年发布一份绿色化工计划，工业科学家和环境工作者一起讨论，什么是绿色化工，什么不是绿色化工。
提案关注在不破坏市场的前提下，绿色化学原则如何采用通过对话和采用一致的决策标准，找到正在显现的化学问题，并在依赖公众解决潜在问题之前，找到技术上和市场上的解决方案。
英国的绿色化学网是学院、工业，乃至零售商如何在一起促进绿色化工发展的一个例子。
从2003年起，绿色化工网的成员已增加了93％，达到1500家，来自工业界的成员占98％。
日本从40多年前一系列环境灾难得到教训，现已从一个污染型的工业社会转变为一个全球环境的领跑者和节能的超级大国。
日本现以其循环效率、能效、高技术的小配件和低排放、高能效的小轿车著称。
根据加拿大一家智囊库——国际管理创新中心（CIGI）的高级研究人员CarinHolroyd的看法，在世界重要的工业化国家中，二氧化碳排放日本是最低的。
化学工业约占日本工业部门排放总量的17％。
与1990年相比，2006年化学工业减少二氧化碳排放15％，或1350万吨二氧化碳当量，而这段时间化工产品总产量却增加了30％。
日本化工业大多数减排行动包括节能。
1997—2006年日本化学工业节能的总投资达3440亿El元（32亿美元），节能项目包括新的高能效设施、现有设施的升级、排出废热的回收等。
日本化工协会认为，阻止全球变暖的关键，短期而言是节能，长期而言是扩大可再生能源的使用。
增加使用可再生能源就要进行技术创新，以降低这些能源的成本。
大型石化化工公司正在努力降低温室气体排放，不仅通过提高能效，也通过使用对环境友好的新工艺，它们注重发展绿色化工。
阿克苏诺贝尔、巴斯夫、DSM和杜邦等化工公司越来越多地参与这项跨跃式发展的绿色化工活动。
阿克苏诺贝尔公司销售产品的18％来自其所谓的“生态优质”产品，与市场上的主流产品相比，留下的环境印迹低得多。
该公司的目标是，到2015年将此份额增加到30％。
该公司利用生态效率分析（EEA）法鉴明可以推向市场、经济上可行的绿色化工产品。
EEA用于从6个方面评价制造工艺，这些方面包括能源利用、碳排放、原材料和新鲜水利用、土地利用、废物和生物多样性、毒性和风险。
现正用于投资决策、工艺优化和产品开发。
这种分析帮助公司选择具有最好经济附加值和最低生态印迹的替代品。
阿克苏诺贝尔公司现有一支队伍专门从事价值链各个点上的EEA活动。
近年来，人们对绿色化工的兴趣已超出了最初聚焦的有机合成范畴。
对绿色化工、生物化学和材料科学的研究已出现在应用化工产品的各个工业部门，出现在世界各个地方。
化学工业正在努力为绿色建筑、绿色汽车创造条件"
’
3.2绿色化工的12项原则和“从摇篮到摇篮”的产品设计理念¨
1998年，牛津出版物“绿色化工：
理论和实践”中，耶鲁大学教授PaulT．Anastas和JohnC．Warner提出了绿色化工的12项原则。
今日看来这12项原则已得到充分的证实，仍是实施绿色化工项目的蓝图。
这些原则现正应用于所有化工部门，包括通用产品、精细化工和特种化工，由这些化工产品制成的消费品包括汽车、涂料和药品。
许多公司正在根据绿色化工的这12条原则重新评估它们整体的研发资产组合。
过去公司只是采用1—2条原则，例如避免使用溶剂等，但现在采用原则的条目增多，而且更强调贯穿整个价值链。
这12项原则是：
①阻止废物；
②设计安全的化学品和产品；
③设计危险较小的化学合成；
④使用可再生原料；
⑤使用催化剂，而不是化学计量试剂；
⑥避免化学衍生物；
⑦原子经济性实现最大化；
⑧使用安全的溶剂和反应条件；
⑨提高能效；
⑩设计使用后可以降解的化学品和产品；
⑩实时分析，以阻止污染；
⑩将发生事故的可能性减至最小。
3.3发展绿色化工依靠创新
绿色化工有吸引力，也是因为它依靠创新来解决问题。
分子水平上的创新最值得注意，人们最感兴趣的项目包括碳一氢键的活化、聚合物降解、催化偶联、超临界流体、离子液体、纳米技术、生物仿真和可再生原料等。
绿色化工已成为研发过程的组成部分，绿色化工原则已被整合到性能和成本的研究中。
大型石化和化工公司是绿色化工创新的主力。
它们也在研究新的绿色化工技术，以显著降低成本或开辟供应可持续发展、低成本原材料的途径。
巴斯夫公司近来披露，它正处于开发将二氧化碳转为化学品的早期阶段。
该公司与哈佛大学合作，研究如何将二氧化碳用于化工工艺。
巴斯夫公司正在研究一些能从二氧化碳制成的分子，包括甲酸、醋酸和蔗糖。
预计2009年年底巴斯夫将就这项技术披露更多内容。
该公司已确定了可以用二氧化碳作原料的几个反应。
4.国外绿色化工仍在持续升温
绿色化工，在全球化学工业研发中的重要性正在提升。
鉴于新技术的开发和可持续发展的推动，绿色化学品正不断吸引生产商开发新工艺。
尽管全球经济增长乏力，国外绿色化工仍在持续升温。
一些国外化工巨头已开发了新的绿色产品，并将一些技术和产品推向了市场。
美国：
制定绿色化工标准
如何界定化工产品是否为绿色化工，今后将有章可循。
美国绿色化学和绿色工程的支持者已经在着手创建一项能够明确鉴别绿色化学品和绿色工艺的综合性工业标准。
有了这一绿色标准，化学品生产商和用户就可根据明确的判断条件，来衡量化学品及其衍生物的环境影响和可持续发展特性。
美国化学会绿色化学研究所所长罗勃特·
皮卜勒介绍说，目前社会上有很多打着生态标签旗号的绿色标准。
这些标准通常由某些公司、行业协会或者环保组织颁布，它们所关注的特性也只有一到两个，如挥发性有机化合物排放量或者可回收物所占百分比等。
但这其实远远不够。
他表示：
“我们希望制定一套能达成广泛共识的多特性综合标准，结合第三方认证，就可以对那些公司自称的绿色产品或绿色生产工艺进行评判。
”
这一标准中将包括与工艺效率有关的指导原则，如原材料、水、溶剂及能源的消耗情况，大气排放量、固态废弃物产生量及产品的再循环能力等内容。
经其测定后可以拥有与食品营养标签类似的绿色产品标签或者类似于电器能耗那样的标志，这种标签或标志能使消费者很容易自行判断所用化工产品及制造这些产品工艺的绿色度。
陶氏化学公司可持续发展化学与生命周期评估部门负责人安妮·
沃林也看好这一标准的出台。
她说：
“绿色标准行动将为大家提供一个巨大机会，利用这一平台我们能将可持续发展化学和工程的成果在一个统一的标准上进行明确、广泛的交流。
”法国：
农业领域绿色化工升温
法国化工业目前97%的产品原料来自石油工业，但绿色化工的增长势头十分强劲。
法国国家农艺研究所预测，随着农业领域绿色化工的迅速升温，未来这一新兴产业创造的财富很可能超过农产品本身，仅生物能源一项就产生极其巨大的市场价值。
绿色化工有突出的环保与替代价值。
来自于农作物的生物能源所产生的温室气体微乎其微。
生物能源不仅可以部分替代石油制品，而且生物能源使用后的废弃物可循环再利用或自然降解。
巴西：
绿色化工强劲势头不减
随着全球不断掀起的绿色浪潮，生物塑料成为很多公司看好的新兴产业。
巴西因拥有丰富的植物资源，生产成本比其他地区低很多，从而吸引了众多投资者。
巴西化学集团公司已经将中等规模甘蔗基高密度聚乙烯推向了市场，并投资1.5亿美元建设利用甘蔗基乙醇生产烯烃的装置。
巴西燃料乙醇价格比较低廉，绿色聚乙烯可望与石油基聚乙烯竞争。
巴西化学集团公司在生物基丁烯制备方面也已取得重大突破。
他们用生物基丁烯生产出线型低密度聚乙烯，并已把产品送给关键用户评估性能和环境效益，将为绿色塑料应用于柔性薄膜包装材料打开大门。
该公司还以甘蔗为原料生产出100%可再生的聚丙烯。
一些跨国公司也开始研究在巴西以乙醇为原料生产绿色塑料的可行性。
比如陶氏化学就对生物塑料的未来充满期待。
该公司已与巴西大型乙醇生产商Crystalsev公司组建了合资企业，并着手以甘蔗为初始原料生产聚乙烯。
该合资公司正在巴西建设一体化线型低密度聚乙烯装置，计划2011年投产。
陶氏化学表示，与传统的聚乙烯生产工艺相比，其专有的Solution技术新工艺，将大大减少二氧化碳的产生量。
由该合资企业生产的这种绿色树脂，产品质量将与陶氏化学其他装置生产的Dowlex牌聚乙烯产品质量相同，并且新型聚乙烯与传统合成树脂一样完全可以循环利用。
此外，陶氏化学还打算与Crystalsev合作，在巴西南部建设一座年产7.7亿吨的绿色塑料生产厂。
除陶氏化学与巴西化学集团公司表示已经掌握了甘蔗制聚乙烯的最先进技术外，还有多家企业打算在巴西设厂生产绿色塑料，其中包括比利时索尔维公司、加拿大诺瓦集团以及巴西国家石油公司等。
预计2012年，巴西国，内有10%的塑料是由甘蔗制备。
全球第八大合成树脂生产国——巴西，在不远的将来将成为全球最大的绿色塑料生产国。
化工巨头：
热捧绿色化工
越来越多的化工公司被绿色化工潜在的市场吸引。
在绿色化工方面处于领先地位的公司包括阿克苏诺贝尔、巴斯夫、拜耳、陶氏化学、帝斯曼、罗地亚等。
这些公司已启动旨在增长绿色产品数量的创新计划。
具有显著优势的绿色化学品应用正在增加，这些应用包括电池、溶剂、催化剂、聚醚多元醇、化妆品、制药以及低耗能产品。
阿克苏诺贝尔公司近来在道琼斯可持续性世界指数化工部分排名第一。
该公司在使用可再生原料、减少一氧化碳排放和提高能效方面卓有建树，生产工艺所用能源的40%左右来自可再生能源，是欧盟2020年标准的两倍。
化石原料的供应限制和高涨的价格，加之气候变化等问题，已使化学工业加速采取措施应对减排和满足生产更安全产品的需求。
2007年，美国罗门哈斯公司将3亿美元研发费用的一半用于环境友好的业务活动，包括产品开发、提高能效和改进工艺等。
亨斯迈公司将进一步开发由丙三醇生产环氧丙醇的工艺，后者是环氧树脂生产的关键原料。
亨斯迈也在开发用甲酯乙氧基化物生产洗涤剂、工业材料和个人护理用品的原材料。
拜耳公司将可持续发展当做机会，把重点放在那些影响大且可以增加附加值的领域。
这些领域包括建筑、汽车和替代能源市场。
拜耳也正在开发一些可持续发展产品，包括用于节能窗的聚氨酯保温材料、用于生产光伏太阳能电池的材料和生物基材料。
陶氏化学正在增加其绿色化程度。
陶氏聚氨酯公司由大豆油制得聚醚多元醇，该产品可用于生产聚氨酯泡沫塑料、涂料和弹性体。
与从石化原料生产这一产品相比，无温室气体排放，同时节约化石原料60%。
在陶氏化学确定的可持续发展目标中，包括2005~2015年每年减少温室气体排放2.5%。
帝斯曼公司也是环保方面做得较好的公司，其基本战略是要成为可持续发展的公司，他们更多地采用白色生物技术过程，即过程能效较低的技术，使用非化石燃料。
今后4年，帝斯曼公司将投入5000万欧元用于减排，主要用在发展中国家。
作为全球精细化工的领军企业，罗地亚一直矢志不渝追求绿色化工。
从原料的采购到产品的研发、生产、运输，再到销售及售后跟踪，罗地亚始终将可持续发展方针和绿色化工理念贯穿于所有经营业务中。
早在1990年，罗地亚就开始实施温室气体的减排项目。
正是早期的投入和长期坚持不懈的努力，奠定了罗地亚在应对气候变化领域的全球领先地位。
目前罗地亚依靠其技术优势，不仅为本集团，同时也为其他第三方企业的减排项目提供开发服务。
除了减排项目外，罗地亚还致力于环境友好型材料的研发，从源头减少温室气体的排放。
5开始绿色化工的技术途径与宏观环境经济对策
5.1采用分子设计技术设计所需要的化工新产品
做到从源头上控制化工污染的发生化学合成途径的选择,除理论产率外,应考虑和比较不同途径的原子利用率（原料分子中原子转化为产品的比率）,理想的原子经济性反应其原子转化率达100%,不产生副产物或废物,实现废物的零排放。
原子经济性反应有利于资源利用和环境保护。
现在国外已有不少化工产品的生产符合这一标准,这是生产过程对环境产生潜在影响的又一评价标准。
同时,还可以利用国际上流行的提供持定分子理论合成路线的几种计算机软件（如Cameo、Lhasa、Syngen）协助新产品合成路线的设计,该软件能从无数可能的合路线中鉴定出有利于防止污染的特定分子的理论合成最佳路线、方法,并可对有关的反应条件、副产物、估计成本、潜在危险进行比较与综合考虑,一步就能设计出符合环境安全的绿色化学合成工艺路线。
5.2采用化工新产品生命周期全过程的绿色化控制的策略
造成化工污染的主要原因,是工艺的不完善,开发流程简短、前后工序衔接合理、原材料消耗少、能耗低、无废料排出、自动化程度高的绿色化工工艺,使废物尽可能减量化、资源化和无害化,或者消灭于生产过程中,从而达到资源的最大程度的综合利用,这样能够很好地解决化工企业的三废污染问题,起到了良好的环境保护效果。
为此,必须利用各种高新技术把握住原料的绿色化（即用无毒、无公害的合成或天然原料、或者以可再生资源为原料）、化学反应绿色化（即以绿色化的原料在绿色化的高效催化剂、溶剂、助剂等作用下进行原子经济反应）,获得绿色化工产
品（环境友好或环境无毒无害的化工产品）即采用绿色化的原料、在绿色化的催化剂、绿色化的溶剂和绿色化的助剂作用下,进行最优化的反应,
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