科技引领绿色化工

        绿色化工就是通过环保的、节能的、资源节约型的绿色化学工艺过程的开发,使化工生产从原料到产品的整个过程实现绿色化。因此绿色化工的关键在于科技创新,通过科技的进步引领绿色化工的发展。

        绿色化工技术则是一门在化学、化工领域中,实现社会和经济可持续发展的新科学和新技术。它是利用当代先进的物理、化学、化工、生物等学科的新理论和新方法,研究和开发环境友好的新反应、新工艺和新产品。目的是减少或消除对人类健康、社会安全、生态环境有严重影响的化学原料、反应试剂、催化剂和溶剂的使用,强化副产品的再利用,最终实现“原子的经济反应”和反应过程及产品的绿色化。绿色化工技术已成为当前全球化学工业研究的热点和前沿之一,也是21世纪化学工业发展的重要方向。发达国家不惜花费巨资和庞大的科技力量对绿色化工技术开展了系统的研究和应用开发,并在许多领域取得了重大进展。
        我国政府也非常重视绿色化工技术的开发和推广应用,国家化学工业“十一五”规划重点开发的技术中,就有多项为绿色化工技术,绿色化工技术已成为我国化学工业“十一五”发展的重中之重。
        企业应贯彻国家绿色化工的产业政策,抢抓机遇,进行节能减排等技术攻关,实现资源、能源、环境的统一。大力倡导生态文明,推动绿色化工的建设。产品要符合“绿色化工”的理念,就必须严格要求加强采购原材料、中间体的无公害化、合成生产过程的无公害化,特别加强生产过程中的“三废”处理,做到清洁生产和无害化处理,对副产品进行回收再利用,“三废”达标排放,真正实现“节能、降耗、减排”的“绿色化工”的技术要求。
重点研究领域:
1、化学反应方式、介质、路径的绿色化设计技术
        战略性化工产品的现有生产工艺,依据原子经济性原理,进行原子经济性评价,通过对其化学反应方式、反应介质和反应路线的绿色设计,用原子经济的绿色新反应路线取代传统的生产工艺,并对现有的传统生产工艺进行绿色化改造。
攻关方向:
(1)★原子经济性反应;
(2)★用催化反应替代当量反应;
(3)手性合成技术;
(4)定向合成技术;
(5)力化学固相合成、室温和低热温度下固相化学合成技术;
(6)在超临界液体、近临界液体、离子液体和水相中的反应技术、气相反应技术;
(7)具有产业化前景的微波电介质热效应合成、光化学合成,利用太阳能进行化学合成、等离子体化学合成等。
2、有毒有害原料、溶剂和催化剂的替代技术
        精细化工领域使用有毒有害原料、溶剂和催化剂的企业多、安全和环保隐患大的现状,重点开发用无毒无害或低毒低害原料、溶剂和催化剂替代高毒高害原料、溶剂和催化剂的技术,实现原料、溶剂和催化剂的绿色化。
攻关方向:
(8)无机氰化物、光气、氯化亚砜、三氯氧磷、三(五)氯化磷、硫酸二甲酯、硫磺等剧毒、高毒、高害、环境危害与安全隐患大的原料的替代技术;
(9)反应过程产生有毒有害副产物的绿色利用技术;
(10)★二氯乙烷、氯仿、二硫化碳、四氯化碳、苯、氯苯、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙醚、四氢呋喃等高毒或安全隐患大的溶剂的替代技术
(11)三氯化铝、氯化锌等传统的路易斯酸催化剂的替代技术;
(12)★可再生原料的开发和利用技术,副产物的综合利用技术。
3、新型催化剂开发及高效催化技术
      精细化工领域中使用的催化剂污染性较大的现状,研究和开发新型、高效、可回收套用的催化剂及高效催化技术,提高反应的选择性,加快反应速度,缩短反应步骤,提高原子利用率,减少有害废弃物的产生,实现反应过程的绿色化。
攻关方向:
(13)高效、低成本加氢和脱氢催化剂及技术开发;
(14)低成本、固体超强酸/碱催化剂的开发及其推广应用;
(15)利用我国丰产的稀土金属资源,开发可回收套用的稀土金属催化剂及其推广应用;
(16)选择性氧化催化剂及催化技术;
(17)配位催化、相转移催化、杂多酸催化、胶束催化、氟离子催化、钛化合物催化、纳米粒子催化、光催化和手性催化技术;
(18)★生化催化剂及生物催化反应技术;
(19)利用微波、超声波和太阳能等手段促进化学反应的技术。
4、新型高效分离、提取及过程强化技术
       化学工业领域中,主要以间歇反应、间歇操作、能耗较大、溶剂损耗大、单位设备生产能力低、工程水平较低的现状,研究开发过程强化的新工艺、新设备,发展新型、高效分离、提取技术等。
攻关方向:
(20)工业色谱分离技术、模拟移动床分离技术、超重力场分离技术;
(21)★液膜分离、渗透气化膜分离、反渗透膜分离、超滤、微滤、纳滤、聚滤气体膜分离等膜分离技术;
(22)吸附蒸馏,分子蒸馏、膜蒸馏等分离与分离耦合技术;
(23)反应精馏、膜反应器等反应与分离耦合技术;
(24)双相萃取、膜萃取、凝胶萃取、酶膜反应萃取等新型萃取技术;
(25)分子烙印和分子识别技术;
(26)★连续管道化反应技术;
(27)具有高效、高选择性、条件温和等特点的一锅法反应技术。
5、重大绿色化工新产品的开发技术
        重点研究具有重大市场份额、但却有毒有害化工产品的替代技术和具有战略意义的重大绿色化工新产品开发技术。
攻关方向:
(29)★具有重大影响的绿色助剂的开发及产业化;
(32)★绿色化工原材料的开发及推广应用;
(33)绿色化学品的评价体系和方法。
 
        我国橡胶助剂行业“十一五”的发展方针是“坚持科技进步,以环保、安全、节能为中心,发展绿色化工,打造企业名牌,打造世界名牌”。
1、继续强化产品结构调整,控制有毒有害产品的生产,直至完全被替代。
2、注重生产过程的三废治理
        产品、中间体生产过程及三废处理也是实现清洁生产的重要方面。
2.1 促进剂M的新生产工艺
        一种新的以苯胺、硝基苯和二硫化碳为原料的新合成路线可大大减少废弃物的产生,从根本上解决促进剂M的三废问题,可降低生产成本,实现连续化
2.2 RT培司(4-氨基二苯胺)的清洁生产工艺
        RT培司的新生产工艺是以苯胺和硝基苯为原料,基本上治理了“三废”问题,并大大降低了生产成本。基本满足下游防老剂产品生产的需求并有出口。
2.3 防老剂RD的一步法新工艺
        RD是价廉物美的一类防老剂,传统生产工艺是以盐酸等液体酸为催化剂,环境污染严重,并产生大量含盐废水。而采用固体酸为催化剂的新工艺克服了
缺点,不产生废水,并可提高产品质量,降低设备损耗。
2.4 采用过氧化氢为氧化剂制备各类促进剂的新工艺
        目前在许多促进剂如DM,CZ,NOBS和秋兰姆促进剂等的生产过程中均采用亚硝酸钠、次氯酸钠和氯气等作为氧化剂,生产过程中产生的氮氧化合物废气和大量含钠废水治理困难。采用过氧化氢作为氧化剂的新工艺具有产品收率高、量好,特别是“三废”少的优点。
2.5 促进剂NS的中间体叔丁胺的新生产工艺
        我国叔丁胺的产能已近万吨,其中85%用于促进剂NS的原料。新工艺异丁烯氧化法作为清洁工艺备受国内外重视,是一种具有发展潜力的清洁工艺。
2.6 橡胶助剂的造粒和复配技术
        橡胶助剂的造粒既可解决粉尘环境污染问题,又可提高橡胶加工厂物料的称量精度。通过造粒复配开发新品,强化了产品使用性能,具有重要的创新价值。橡胶助剂造粒包括湿法造粒、干法造粒、充油熔融造粒和预分散造粒等,可根据
2.7 废水处理技术
        橡胶助剂的废水通常含有苯、杂环化合物及大量的无机盐和有机硫等,化学需氧量(COD)高,处理难度大。不少企业因“三废”治理不达标而限制生产的局面,这也是行业的热点问题。近年来开发的膜分离技术、催化氧化技术、蒸发蒸馏技术、络合萃取技术和生化处理技术、树脂吸附技术等均取得较好的效果。
2.8 工艺过程的自动化和循环利用
        近年来,我国橡胶助剂企业普遍重视规模化生产,提高工艺过程的自动化管理和溶剂及物料的循环利用,大大提高了生产效率,也减少了“三废”排放
 

 

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