新能源化工技术论文

2022-04-18

摘要:科技进步带动了化工行业的迅猛发展,研究如何让化工向着绿色环保方向发展有着巨大的现实意义。从概述绿色化工技术入手,逐步介绍6大绿色化工技术在精细化工中如何被有效利用,并对未来绿色化工技术的发展趋势进行展望。今天小编为大家精心挑选了关于《新能源化工技术论文(精选3篇)》仅供参考,希望能够帮助到大家。

新能源化工技术论文 篇1:

能源化工专业委员会在华东理工大学召开学术交流会

2009年1月10日,能源化工专业委员会在华东理工大学逸夫楼报告厅召开年度工作会议暨学术交流会,会议邀请煤液化及煤化工国家重点实验室主任、兖矿集团总经理助理孙启文博士和上海石油化工研究院副院长、总工程师杨为民博士作学术报告。同时,会议还安排来自企业和学校的5位代表作论文交流。出席会议的代表共90人,会议由专业委员会主任王辅臣教授主持。

孙启文博士“煤间接液化技术发展与展望”的报告,介绍了煤液化技术在我国国民经济和国家战略中的重要地位,我国自主煤间接液化技术的开发历程、核心技术以及示范装置的建设进展。杨为民博士“新能源化工技术研究进展”的报告,介绍了新能源化工发展的几个核心技术及开发进展。如甲醇制烯烃、甲醇制丙烯、甲醇制二甲醚、甲醇制柴油等技术,指出新一代煤化工正在与石油化工交叉融合。本次学术交流会得到与会者的高度评价。上海化工研究院张长远、华东理工大学煤气化教育部重点实验室展秀丽、上海石洞口煤气制气有限公司牵海涛、化学工程联合国国家重点实验室祝贺和华东理工大学能源化工系王国龙等进行了论文交流。

通过委员的充分讨论,初步决定下届能源化工“上海能源化工论坛”学术交流会在上海交通大学召开。

(能源化工专业委员会)

作者:能源化工专业委员会

新能源化工技术论文 篇2:

绿色化工技术在精细化工中的应用研究

摘   要:科技进步带动了化工行业的迅猛发展,研究如何让化工向着绿色环保方向发展有着巨大的现实意义。从概述绿色化工技术入手,逐步介绍6大绿色化工技术在精细化工中如何被有效利用,并对未来绿色化工技术的发展趋势进行展望。

关键词:绿色化工;精细化工;现代科技

化工企业在发展过程中必须加强精细化,不能只关注生产能力而忽略扩大生产所带来的环境破坏。随着可持续发展战略的落实,化工企业的生产模式也正在逐步向精细化工转变,逐步将绿色化工技术应用到生产中。

1    绿色化工技术概述

绿色化工技术是指在实际化工生产过程中,采取环保的形式进行操作,力求最大限度地降低各种类别的污染物的排放,达到绿色环保的目的。只有把绿色化工技术融会贯通到化工生产的每一环节中,使化工生产精细化,才能最大限度地提升资源的使用效率。让绿色技术和现代化工技术更好地结合在一起,创新化工技术,使化工产业的相关机械和设备达到环境保护的指标,让化工企业在创造经济价值的同时获取更多的社会效益。

首先,绿色化工是将工业废料排放降到最低且对环境毫无污染的一种化学工艺。通过绿色化工的技术支持,使化学工业的各类精细化机械设备能高效率地完成生产工作,进而充分利用化工原料,降低生产成本。确保在生产过程中不会再产生污染环境的隐患。

其次,绿色化工技术能充分地利用化工原料和能源,符合可持续发展原则。在化工产品的生产过程中,要将对生态环境的保护和对员工身体健康的保障作为指标。

最后,为了达成“零污染、零排放”的主要目标,绿色化工技术要求化工工业所使用的生产设备和设施都采用无毒无公害的绿色环保材料。也可使用最新的绿色工艺对化工原料进行加工,如膜分离技术、超临界流体技术等。

我国目前的大部分化工产业都在逐步将绿色化工技术应用到生产过程中。在绿色化、精细化技术下开展的化工产业,从应用各类化学原料到各类化学设备机械都能创造绿色环保价值。相较于传统的化工产业,绿色化工技术能将工业废料对周围环境的破坏性污染降到最低。

2    精细化工中绿色化工技术的有效应用

2.1  纳米技术

纳米技术从推出至今,仍是全球范围内的热门话题和尖端科技,主要原因就是纳米科技下的全新材料会在各方面都远超同类材料。如经过纳米科技处理的铜,比常规铜要坚硬6倍左右;经过纳米科技处理的铁,韧性要比常规铁提高12倍左右[1]。随着纳米科技的不断发展,各种各样的纳米材料层出不穷,应用领域也在不断拓宽、拓深。

2.1.1  化工转化及催化

纳米技术因其优异的化工转化和催化能力正在被大力推广于化工产业及其相关领域中。纳米型多孔材料被大量用于催化剂领域,并还在不断开发与研究中,为大量化工合成工业企业的现代化和科技进步奠定了有力的基石。在石油加工工业的冶炼工程中,纳米型多孔材料因其所含有的沸石被应用多年,这种催化剂能把甲烷完整地转化成液体工业燃料,显著减少生产成本。

2.1.2  化工过滤及分离

纳米技术制造出来的新型材料也广泛运用于化工材料的过滤及分离。主要应用领域为水和空气的提纯过程及其他相关工业的生产环节,包括生物酶的萃取和生物制药、工业废料的排除、油水成分的分离等。

运用纳米科技将氧原子从氮氧化物分子结构中脱除的制作工艺制取纯液态氧,摆脱了传统依托深冷液化工艺高昂的费用和复杂的操作,极大地减少了生产成本,同时因为能自由且精准地控制眼径的大小,该工艺的适用范围变得极为广泛。

2.2  微化工技术

传统的化学生产设备和工艺就是微化工技术的开端。相较于传统化工设备,微化工技术主要通过利用微通道反应器来完成化学加工,具有传热能力高、反应持液量少的优点。

在研发微化工技术的过程中,学者们把研究微反应器作为工作的重点和核心内容。微反应器又称为微通道反应器,主要利用微加工技术和精密仪器加工技术来完成三维结构原件在化学反应中的制作。同时在三维结构反应器中做到换热、混合、分离、分析[2]。微反应器能有效地筛选催化剂,并随着微反应器的更新换代,筛选的效率还在不断地上升,筛选的模式也在不断优化、更新。

微反应器在近些年的发展中,已经逐渐应用到化学工业的生產过程中。通过提升反应效率,有利于整体工艺的优化,推动化工产业的现代化升级。目前,我国已逐步重视起微化工技术对于企业生产效率的提升,伴随着企业经济效益和社会效益的不断提高,微化工技术的科技水平也在不断提高。

2.3  绿色分离技术

在化工行业中,无论是精细化工行业还是传统化工行业都会使用分离技术。和传统化工行业不同的是,精细化工大量使用绿色化工技术。现阶段绿色化工在分离技术上表现为树脂吸附技术、微波萃取技术和膜分离技术[3]。

树脂吸附技术主要应用于药物的制备过程,通过大孔树脂对药物中的有效成分进行吸附,再通过洗脱回收,去除杂质,达到提纯药物的目的。在分离技术的实际应用中,绿色化工技术的消耗更低、污染更最小、效率更高,所以目前已经得到了广泛应用。

2.4  生物化工技术

生物化工技术囊括细胞工程、遗传工程及酶工程,是一项复杂且具有极大现实意义和价值的尖端科技。生物化工生产技术和生物化工催化技术是其亮点项目。

2.4.1  生物化工生产技术

生物化工生产技术是一种颠覆传统化工生产模式的新兴科技,开创了化工生产的全新生产思路和模式。如甘油发酵生产法可以取代传统的提取法和化解法,极大地降低了化工原料的生产成本,扩大了甘油的生产产量。甘油发酵法对生产设备的要求很低,生产原料来源也十分广泛且成本低廉,有着广阔的发展前景。

可用于甘油生产的原料有酿酒酵母、耐高渗压酵母等,在生物化工科技的实际应用中将其合成。在信息技术和自动化技术的支持下,生物化工生产技术将有更快的发展速度。

2.4.2  生物化工催化技术

化工产品在生产时需要催化剂参与其中,生物化工催化技术就是将原本无机物的催化物换成各种酶。这些酶的来源十分广泛,有微生物、植物、动物等,其中,微生物是酶最主要的来源。其原因在于微生物的种类繁多、培养简单,最重要的一点是,从微生物中提取酶要比植物和動物简单,并且成本更低。

以酶作为化工生产的催化剂存在回收困难、稳定性差、难以提纯等缺点[4]。可以让孔隙材料作为酶的载体,如琼脂、纤维素等,通过物理吸附、生物结合等方式将其聚合在一起,实现以酶作为催化剂的实际应用目的。

2.5  分子设计技术

随着计算机技术的不断发展,先进的分子设计技术也被应用在化学工业中。分子设计技术是一项全新技术,主要利用计算机的高计算力对化学材料的分子结构进行解析,总结其规律和特点。通过这个过程进行精细化工的生产,能节省大量的实验时间和实验经费,同时能更直观、科学、可靠地对新材料进行探索。

计算机技术和精细化工的结合催生了绿色化工中的分子设计技术,使化学工业中对工艺的研究与探索加快进度,化工行业整体的科技水平有着显著的提高。

2.6  超临界流体技术

超临界流体技术属于绿色化学化工技术,在精细化学、食品、医药等化学工业领域有着广泛的应用。

2.6.1  超临界二氧化碳萃取技术

超临界二氧化碳萃取技术属于分离提纯技术的一种。利用超临界流体,即以温度高于临界温度、压力高于临界压力的热力学流体作为萃取剂,能将萃取原料中的金属离子、香料色素及其他所需要的成分萃取出来。在医药方面,常用于提取中医药草中有效成分、精制热敏性生物制品药物、分离脂质类混合物;在香料工业方面,多用于精制合成及天然香料;在食物方面,多用于对人体有害物质和食用色素的提取等。

2.6.2  超临界干燥技术

超临界干燥的基本原理是:在超临界状态下,液体和气体之间不再有界面存在,而是成为介于液体和气体之间的一种均匀的流体。这种流体不存在气-液界面,从而不存在毛细管力,进而不会引起结构破坏和导致凝胶体收缩。它会逐渐从凝胶中排出,最后材料具有纳米孔结构,并且充满气体。

气凝胶是具有广泛应用前景的新型材料,由于其具备不同特性,应用于催化剂或催化剂载体、高效隔热原料、气体过滤原料等多个领域。二氧化硅凝胶由于制作流程简单、原料易获取,是目前应用最广泛和最早应用的一种气凝胶。主要应用于冷冻储藏罐和真空设备的绝缘粉状填料。

3    精细化工中绿色化工技术的发展趋势

目前我国在精细化工中已经大量普及并使用的绿色工艺有纳米技术、微化工技术、绿色分离技术、生物催化技术、分子设计技术和超临界流体技术,实现了化工产业的绿色化。

面对全球资源短缺的现实,我国化工产业的可持续发展研究仍需要继续,这就要求绿色化工的研究也继续深入。绿色化工能有效实现在精细化工中把控从原料到生产再到化工废料处理的全过程。杜绝资源浪费和环境污染,有助于提高国家的生产水平和确保人民群众的安全。这也是未来化工产业的发展方向:将新材料、新能源、新工艺相结合的绿色和精细化工生产。加强对化工企业的监管,贯彻落实节能减排的生产方案,积极建设环境友好型、资源友好型企业。绿色化工的科技创新应当不断加强,对绿色化工技术的创新应用也应不断加强,这也需要化工企业对精细化工生产投入资金支持和技术支持。

我国作为人口大国,在开放二胎政策后人数必定会产生阶段性增长,意味着未来我国对化工产品、化工资源的需求也会阶段性提升,同时也对生活环境的要求标准再次提高。普及绿色化工刻不容缓,绿色化工技术能有效地满足需求,增加化工产品产量、扩大化工资源来源范围、减少环境污染,有利于我国总体的社会发展。

4    结语

我国已经逐步将绿色化工技术中的绿色工艺实际应用在精细化工中,并初见成效。我国科研人员仍需要进一步加深对绿色化工技术的研究,政府也应加强对化工企业将绿色化工技术落实在精细化工中的监督管理,从而推动我国的可持续发展。

[参考文献]

[1]高  军,胡建明.纳米技术在化学工业中的运用[J].南方农机,2017,48(4):75.

[2]赵善达.微化工技术的研究与应用[J].化工设计通讯,2019,45(3):153,186.

[3]常思聪,蒋  悦.绿色化工技术在精细化工中的应用研究[J].化工管理,2019(21):96-97.

[4]潘晓捷.浅谈生物化工技术的新进展[J].中小企业管理与科技,2019(4):188-189.

作者:张在根 李朝兵 李君

新能源化工技术论文 篇3:

绿色化工技术在化学工程中的发展策略

摘要:近年来,以往传统的化学工程呈现出更多不足,其主要体现为较强的污染特点,主要包含烟雾和毒气,以及废料和废水等,该类物质不具备降解条件,同时化工生产中能源消耗过大,不符合当代可持续发展的基本理念。而应用绿色化工技术能够改善传统化学工程中的和施工工艺水平和化工材料自身性能,只有这样才可以促进化学工程在无毒材料和无污染的生产工艺影响下,获取有效且安全的高质量化工产品,在很大程度上可以节省化学工程生产制造能源,从而为化工企业未来发展提供一定的保障。基于此,对绿色化工技术在化学工程中的发展策略进行研究,以供参考。

关键词:绿色化工技术;化学工程;发展策略

引言

在当前的发展阶段,绿色化学环境对于化工的相关工程,以及企业的发展情况来说有着非常重要的影响,其能够最大程度减少了环境所产生的污染。同时,绿色化工这一技术在生产的领域,有着全新发展的机遇和平台,更有着不可忽视的巨大潜力。所以在生产的过程之中,绿色的化工技术应用能够减少废弃物的污染,对废弃物进行重新回收利用,生产可再生的资源,减少了原材料使用的情况,也提高了资源利用率。

1绿色化工技术的应用意义

化学工程行业较为特殊,给周围环境造成一定的威胁和影响。但由于化学工程能增加经济增长,所以,需要合理解決化工污染问题,这是当代重点需要解决的问题。在化学工程中运用绿色化工技术尤为重要,其能从源头解决环境污染性问题,促使我国化工行业朝着绿色环保且健康的方向发展。现阶段,将绿色化工技术运用到化学工程中主要体现为原材料和技术工艺流程,以及善后处理。当前,相关人员对绿色技术的深入分析与研究,不但符合我国社会经济的发展需求,还能满足人们的基本需求。绿色技术在化学工程生产过程中,会用到无污染性的溶剂,能够提升资源利用效率,同时在生产过程,能极大降低材料消耗量的基础之上,还可以抑制产生污染物,降低施工成本投入,使得资源得到合理的应用。从长远角度研究和分析,提升化工企业整体的经济效益,还可以对环境起到保护的作用,促使我国社会的发展与进步。所以,将绿色技术运用到化学工程中尤为重要,要想将绿色化工程技术合理运用到整个化工生产中,需要结合以往传统的产业化工模式,强化化工产业实力。

2绿色化工技术的研发要求

2.1科学选择化学原料

为推进化工工艺中绿色化工技术的广泛应用发展,减少化工工业生产加工过程中的污染问题,就需要在化工工业生产中科学选择化学原料,保证相关原材料的绿色环保。在化工生产中应用绿色环保的化工原材料,能够从源头上降低化工污染问题,同时也能够保证后续环节的绿色生产。绿色环保的化工材料是绿色化工技术的前提,在化工生产中科学选择化学原料,确保相关材料的绿色环保,才能有效促进化工工艺的绿色生产。通过对绿色化工原料的应用,能够有效减少化工生产对环境的污染,对生态环境的保护有着重要的现实意义,同时也能更好的推动绿色化工技术的发展。对于化工企业而言,应当加强化工原料的控制工作,不能为降低化工生产成本而使用劣质化学原料,进而引发严重的化学污染问题,破坏周边环境,给人们的身体健康带来严重的影响。相应的政府监管部门,应当加强化工生产过程的监督管理工作,确保绿色化工技术的有效应用,在化工产品终端加强产品质量检查,对于不合格或者质量存在明显缺陷的产品,严禁其流入市场,以免给消费者健康安全造成影响。

2.2催化剂选择要点分析

在化工的相关工程施工工作开展过程中,如果想要真正的提升化工技术整体应用的效果和质量,就需要技术人员在选择生产过程中,催化剂的过程阶段具有一定的合理性。一般情况下,无毒无害这样的催化剂,实际上数量是较多的,但是能够与绿色的化工材料进行反应,依旧无毒无害的催化剂,就需要相关人员能够在认真挑选的过程中,掌握其中所涉及到的技术,以及内容合理的对材料进行选择。实际生产阶段催化剂能够最大程度的提高生产工作开展整体的效率,也能够改变工厂内部产品的质量。催化剂是化工反应中正常进行阶段不可缺少的一个必要性条件,目前在化工工厂内部烷基化固相催化剂,是比较常见的,也是应用较高的一种催化剂,其能够真正地满足绿色化工这个技术在使用过程中所提出的需求。同时,这样的催化剂也能够在没有溶液的情况下,与烯丙基醇类化合物产生具有连续性特点,化学的反应可控性较好,应用相对比较简单,工艺复杂程度较低,具有一定的可循环操作性的特点。

2.3清洁技术

清洁技术属于绿色化工工艺的一种,在优化自然环境保护方面优势显著。因为化工工程中多伴随工业废弃物出现,而应用清洁技术,借助绿色催化技术,并配合临界流体技术,可有效实现危废处理,使废弃物得以重新循环利用,在降低污染方面作用明显。同时,在工业生产过程中,合理使用风能、太阳能,还能够进一步对生产废料加以处理,并实现废料的二次利用。以海水淡化技术为例,通过将其应用到化工工程中,能够解决当前淡水资源匮乏的问题,并进一步提升生活用水质量,提高居民用水安全性。同时,借助有效化学方法,可在海水中将盐提取出来,并加以隔离处理,有利于促进食用盐生产。

2.4生物技术的开发和利用

随着我国当代科学技术的进步与发展,生物技术开发工作也日益成熟,并具备了更为重要的基础性条件,在很大程度上推动了生物技术朝着更改技术方向及目标发展。在应用生物技术的过程中,其主要针对部分细胞和微生物,以及酶等各类物质的运用,可以满足当代化工生物与化学仿生工艺技术生产的需求。在该类生产活动中,针对当前生物膜化学与生物酶化学技术的运用更为普遍,可利用生物新型技术实现资源循环化的运用,并将其转为化学生产中的有效物质,全方位提升各类化学物质及资源的应用效率。在生物技术的使用过程,所涉及的各项内容较为复杂,而应用生物酶生产技术能更好地发挥催化效果,也能在化学物质中发挥最佳的物质催化性效果,同时化学酶其自身具备高效性的反应及转移性效果,能为各类生物化工生产提供一定的基础与前提条件。在化学仿生过程中利用生物膜化学技术最为普遍,特别是在化学生产过程,利用该技术的效果显著。此外,通过在生物质的循环使用,能有效融合特定化学品,这是当前绿色化工技术中生物技术展现的主要形式之一。通过绿色化工技术的实施,能够在自然界中通过常见酶形式替代和运用,确保和有效控制各类资源的消耗,降低资源浪费现象,从而实现对自然生态环境的合理保护。

2.5纳米技术

纳米技术是一种新型的科学技术,在工业产品生产工作当中的应用价值相对较高,它是指利用物质自身的性质使微小的物质构成一定的系统之后,根据这些物质的运动规律,进行相应的产品生产。该技术是新时代发展中非常重要的产物,它涉及的范围比较广泛,在工业生产区域与基本的学科之间存在密切的联系。与此同时,它还成为多学科交叉的综合性科技。不管是从基本科学的角度分析,还是从高端科学的角度分析,在产品生产中,纳米技术都发挥着非常重要的作用。纳米日用化工和化妆品、纳米色素、纳米感光胶片、纳米精细化工材料等将把人们带到五彩缤纷的世界。在进行精细化工产品生产时,应用纳米技术进行相关的产品生产工作,可以从材料生产技术、生产工艺等多个方面提高产品生产的效率以及产品的质量。而且精细化工的应用使得纳米技术的价值得到提升。例如:可以利用纳米技术在人体当中进行药物输送,从而达到提高杀菌效果的目的。

2.6环境友好型产品

环境友好型產品,主要是指产品的生产制造全过程中都没有任何污染的产品。实际化学生产过程中,环境友好型产品的生产不涉及到毒害材料,可借助化学工程生产的节能设备。一般社会生活中常见的环境友好型产品包括绿色有机产品、绿色新能源电动车等。众所周知,国内自然资源丰富,但是人均占有量较少,导致中国成为了人均资源短缺的国度。传统能源应用中,主要借助柴油、汽油,但是上述能源的提炼过程中不可避免地会消耗大量资源,同时汽车还会排放有害气体,为此,可借助新型绿色乙醇工艺进行汽油的加工生产,逐步淘汰传统柴油能源。

3绿色化工技术在化工企业中的发展方向

化工工艺的改善是推动化工行业发展的重要前提,不断优化和改进化工工艺,才能有效促进化工行业的改革与发展,同时,化工行业中还应当推动化工工艺中绿色化工技术的应用于发展,从整体上推动化工行业的升级发展,是化工行业发展的必然选择,也是我国生态环境建设与发展的要求。绿色化工技术的应用符合当前我国绿色健康发展理念,同时也是现代化工行业转型发展的主要方向。应当注意的是,绿色化工工艺的绿色低碳技术,不仅能够应用于传统化工生产过程中,还能够应用到多个行业领域中,促进社会各个行业的绿色发展,进而更好的推动绿色环保事业的发展。加强绿色化工技术研究工作,推动绿色化工技术的应用与发展,能够有效减少化工污染问题,促进人与自然和谐发展。从未来发展前景看,在化工工艺中广泛应用绿色化工技术,是化工工艺改进的主要方向,能够进一步促进化工工艺流程的完善,提高化工工艺生产效率,减少化工污染问题。同时,推动绿色化工技术在其他行业中的应用于发展,对社会各个行业生产技术的优化与提升有着一定的促进作用,能够有效推动绿色生态建设发展。同时,结合现代信息技术,加强化工产品设计,充分考虑产品的绿化因素,并加强产品在市场经济中的分析与研究,对相关产品进行反复的试验。利用信息技术,还能够进行大量的虚拟试验。根据大量的试验数据分析,进一步保证试验结果的精确性,保证产品生产质量,提高资源利用效率,节约自然资源,减少化工污染问题,实现化工工业的绿色生产,也是落实生态环境保护理念的重要举措。

结束语

综上所述,现代化工工业发展中,应当结合生态发展理念,加强绿色化工技术研究,推动相关技术在化工工业生产中的广泛应用,才能有效减少化工污染问题,促进人与自然的和谐发展。在化工工艺中应用绿色化工技术,首先要科学选择化学原料、合理合适的催化剂,深化化学反应,减少化工生产中污染物的产生。促进绿色化工技术在不同领域中的有效应用,如清洁技术、生物技术以及环境友好型产品的应用,强化绿色生产意识,加强绿色化工技术研究,推动绿色化工工艺的不断发展。

参考文献

[1]李丹.化学工程工艺中绿色化工技术的应用[J].化工设计通讯,2020,46(12):38+194.

[2]贾秀红.绿色化工技术在化学工程与工艺中的运用[J].化工设计通讯,2020,46(12):59-60.

[3]董黛,曹家琪,魏菲宇,窦丹阳,秦玉嵘.化学工程工艺中绿色化工技术的开发与应用[J].清洗世界,2020,36(11):118-119.

[4]王清.化学工程工艺中的绿色化工技术分析[J].石化技术,2020,27(11):214-215.

[5]林庚.化学工程与工艺中绿色化工技术的应用[J].当代化工研究,2020(22):89-90.

[6]屠雪英,归丽丽,吴亚萍,李芬.化学工程与工艺中绿色化工技术的应用分析[J].化工管理,2020(33):124-125.

[7]王宇,龙帅.化学工程工艺中的绿色化工技术要点[J].化工管理,2020(31):103-104.

作者:梁坤国

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