绿色化工工艺
化工工程工艺中的绿色化工技术
化工工程工艺中的绿色化工技术绿色化工技术是指通过环保的技术手段和方法，在化工生产过程中减少核心污染物、降低资源消耗、提高产品质量和效益等方面达到环保目标的技术。
近年来，随着环保意识的增强，绿色化工技术得到了广泛的关注和应用。
通过应用绿色化工技术，可以大大减少环境污染和资源消耗，促进可持续发展。
绿色溶剂技术是指用环保溶剂替换有毒有害的溶剂，减少了对环境的污染。
绿色溶剂技术已应用于萃取、合成、反应、分离等多个领域，例如氧化亚氮、超临界二氧化碳、离子液体等，具有环保、高效、安全等特点。
催化剂技术是指在化学反应中使用非有毒无害的催化剂，促进化学反应的进行，生成无污染的产品。
目前，大量的绿色催化体系已经发现，并且得到广泛应用。
例如，使用核壳结构产生的 Au-Cu 合金催化剂，可以高效催化苯胺的氧化反应，得到优质的过氧化苯酚。
生物催化技术是指利用微生物或酶催化物质的转化，使其成为无害物质。
与传统的化学反应相比，生物催化技术无需大量的环保溶剂，并且可以在温和的条件下进行，得到高质量的产物。
例如，利用生物催化技术，可以将高浓度的氰化物转化为无毒的碳酸盐和氮气。
绿色提取技术是指在提取过程中使用非有毒、环保的溶剂，并使用绿色的提取方法，如超临界流体提取、微波提取、酶辅助提取等。
与传统的溶剂提取方法相比，绿色提取技术不仅可以保证萃取产物质量，还能大幅度减少对环境的污染。
绿色分离技术是指通过物理和化学方法分离化工原料中的不纯物，减少化学原料的损失，减少废弃物等，达到清洁和高效的过程。
例如，介孔材料的制备方法，可以得到具有高表面积、高孔容和高分散性等优良特性的介孔载体，在分离和分析中应用广泛。
绿色加工技术是指通过新型加工技术、工艺设备和工厂设计，减少废物产生、减少资源消耗等方面实现环保。
例如，应用纳米技术制备材料，可以减少原材料的消耗，提高材料的利用率。
另外，利用绿色加工技术，可以实现低碳生产，减少温室气体的排放，从而达到“低碳”和“健康”生产目标。
绿色化学工艺绿色有机化学工艺
共氧化法生产环氧丙烷工艺流程如下
1
绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺
二、环氧丙烷绿色生产工艺
烃类共氧化法
2
绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺
二、环氧丙烷绿色生产工艺
钛硅沸石上丙烯环氧化反应
新型催化材料钛硅-１(TS-1)分子筛上，用过氧化氢直接氧化丙 烯生产环氧丙烷的新工艺。其反应方程式为：
粗苯乙烯的精制法 （1）精馏方法可分离沸点差较大的各组分。在原来的 粗苯乙烯精制分离流程中，低沸点物料蒸出时，采用泡罩 塔，因而压力损失大，效率较低，造成釜液中会有乙苯， 必须再用一座精馏塔分离掉这些乙苯。 （2）苯乙烯在高温时易发生自聚，且聚合速度随温度 的上升而加快。 粗苯乙烯的分离和精制流程如下图所示。
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绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺
一、乙苯脱氢制苯乙烯
苯与乙烯烷基化制备乙苯
2
Y型分子筛液相法苯-乙烯生产-乙苯工程流程
绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺
一、乙苯脱氢制苯乙烯
苯与乙烯烷基化制备乙苯
四种乙苯生产工艺对比
项目 传统AlCl3 均相AlCl3 M/B LU/U
催化剂类型
烷基化反 p/MPa 应器 T/℃
7
绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺
一、乙苯脱氢制苯乙烯
苯与乙烯烷基化制备乙苯
液相烷基化工艺流程简图
8
绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺
一、乙苯脱氢制苯乙烯
苯与乙烯烷基化制备乙苯 分子筛气相法 M/B工艺。该法以ZSM-5多孔分子筛（因其具有均一的 孔结构而能在分子水平上筛分物质，故谓之分子筛）为催化 剂。其催化性能好，对乙苯的选择性高达99.5%。反应器为 由六段催化剂层串联组成的固体绝热反应器，其工艺流程示 意。该法主要优点：催化剂用量少（每千克乙苯耗用催化剂 较传统三氯化铝法的费用便宜10—20倍）、寿命长（两年以 上），无催化剂循环，无腐蚀，故反应器可用低铬合金钢制 造，可降低投资费用。不需处理催化剂废液，无污染；乙苯 收率高；物耗、能耗低。其缺点是催化剂表面易积炭，活性 下降快，需频繁进行烧炭再生。
化工工程工艺中的绿色化工技术
化工工程工艺中的绿色化工技术随着全球环保意识的日益增强和人们对环境污染的高度关注，绿色化工技术已经成为了未来化工产业发展的必然趋势。
绿色化工技术是指在化工生产、使用和废弃中，能够有效降低环境污染、节约资源、保护生态环境的一种新型技术。
下面将介绍几种常见的绿色化工技术。
一、生物质能转化技术生物质能转化技术是指利用生物质材料进行能源转化的技术，是一种典型的绿色化工技术。
生物质能转化技术主要包括生产生物质燃料、生物质发电、生物质液化、生物质气化等多种形式。
这些技术可以有效地利用废弃的植物纤维和农作物废弃物等生物原料，充分发挥生物能源的可再生和清洁特性，减少对传统化石能源的依赖，降低工业生产对环境的危害。
二、高分子材料制备技术高分子材料制备技术也是目前比较热门的一种绿色化工技术。
高分子材料主要指由聚合物构成的材料，具有材料轻、强、耐腐蚀的特点。
常用的高分子材料制备技术包括半固态聚合、超临界CO2聚合等多种形式。
这些技术突破了传统化工材料加工技术的限制，能够生产出纯度高、结构稳定的高性能材料，大大提高了材料在化工和环保领域的应用价值。
三、化工废水处理技术化工废水处理技术是绿色化工技术中必不可少的一项技术。
随着工业化进程的加快，生产废水、生活污水对环境的污染日益严重。
化工废水处理技术就是指对工业废水进行处理，使其达到国家规定的排放标准的技术。
目前，常用的化工废水处理技术包括生化处理、物理化学处理、压滤处理等多种形式。
这些技术能够有效净化废水中的有害物质，使其达到可再生利用的要求。
四、催化技术催化技术是指在化学反应中引入催化剂，以加快反应速率和提高反应收率的一种绿色化工技术。
催化技术能够有效降低反应的温度和压力，减少废弃物的产生，提高产品的纯度和质量，具有重要的经济和环保效益。
常用的催化技术包括均相催化、异相催化、酶催化等多种形式。
总之，绿色化工技术是实现化工产业可持续发展的关键技术之一，其所涉及的多种技术将为人类生活带来贡献。
化工工程工艺中的绿色化工技术
化工工程工艺中的绿色化工技术绿色化工技术是指在化工过程中，通过合理的设计和控制，减少对环境的污染和资源的消耗，最大限度地提高可持续发展的效益和效果。
绿色化工技术主要涉及以下几个方面：1. 绿色合成技术：绿色合成技术旨在减少有害物质的生成和排放，提高化工产品的品质和性能。
绿色合成技术包括使用可再生资源和环境友好的溶剂，优化反应条件，选择高效催化剂和催化反应等方法。
通过选择合适的催化剂和反应条件，可以实现废物转化为有用产品的目标。
2. 循环经济技术：循环经济技术是指通过循环再利用、回收和再生，减少资源的消耗和废弃物的排放。
循环经济技术主要包括废物的再利用和资源的回收利用。
废物气体和废水的处理可以通过生物降解、生物滤池和膜分离等技术进行，从而减少对环境的污染。
3. 清洁生产技术：清洁生产技术是指在化工过程中，通过优化工艺流程和控制条件，减少废物和有害物质的产生。
清洁生产技术主要包括改进工艺设计、优化反应条件、减少废物和化学品使用等。
通过改进反应条件和选择环境友好的催化剂，可以减少或避免对环境的污染。
4. 绿色能源技术：绿色能源技术是指使用可再生能源和其他清洁能源，在化工过程中减少化石能源的使用和环境的污染。
绿色能源技术包括太阳能、风能、生物能等可再生能源的利用，以及燃气、核能等清洁能源的利用。
使用太阳能热能进行化工反应加热，可以减少化石燃料的使用和碳排放。
5. 绿色产品技术：绿色产品技术是指设计和制造环境友好的化工产品，减少对环境的污染和资源的消耗。
绿色产品技术包括选择环境友好的原材料、优化产品设计和制造工艺等。
在塑料制造中，可以选择可生物降解的材料，减少对环境的污染。
化学工程工艺中的绿色化工技术
化学工程工艺中的绿色化工技术近年来，随着全球环境问题的日益凸显，绿色化工技术在化学工程工艺中变得越来越重要。
绿色化工技术指的是在化学工程过程中采用环保、节能、高效、低污染的生产方式，以减少对环境的负面影响，保护生态环境，实现可持续发展。
本文将简要介绍化学工程工艺中的绿色化工技术的相关内容。
一、绿色化工技术的发展现状在过去的化学工程工艺中，传统的生产方式往往会造成大量的污染物排放和资源浪费，严重危害了生态环境。
全球范围内加大了对绿色化工技术的研究和应用力度。
目前，从原材料的选择、生产工艺的改进到废物的处理，绿色化工技术在工程实践中已经取得了一系列的创新成果。
1. 绿色原材料的选择在化学工程工艺中，选择绿色原材料是实现绿色化工的重要一环。
可替代传统石化原料的生物质原材料和可再生能源，大大降低了对非可再生资源的依赖，减少了资源消耗和环境污染。
传统的石化原材料也在不断优化改进中，将绿色化工要求融入到原料选用的整个过程中，以实现资源的最大化利用和减少对环境的影响。
2. 高效能源利用在工艺制造中，能源消耗一直是一个难题。
采用高效能源，如太阳能、风能等再生能源，以及优化传统能源的利用方式，可以有效减少对环境的影响，降低能源的使用成本。
绿色化工技术还通过能源的回收与再利用，实现了能源的可持续利用，提高了资源利用率。
3. 环保高效工艺技术在生产工艺方面，采用先进的高效工艺技术，如微反应技术、超临界流体技术、绿色催化技术等，可以实现反应物的高效转化、减少反应过程中的废物排放，减少对环境的影响。
绿色催化技术的应用也能够大幅降低反应条件下的催化剂使用量，降低生产成本，减少对环境的负面影响。
4. 废物资源化利用废物资源化利用是绿色化工技术的重要内容之一。
采用废物资源化利用技术，如生物降解、垃圾焚烧、废物回收利用等，可以有效减少废物对环境的污染，并且还能够带来经济效益，实现资源的最大化利用。
随着全球对环境保护要求的日益上升，绿色化工技术在化学工程工艺中的应用将会愈发广泛。
化学工程工艺中的绿色化工技术
化学工程工艺中的绿色化工技术随着环保意识的增强和对可持续发展的需求，绿色化工技术在化学工程工艺中得到了广泛的应用。
绿色化工技术是指在化工工艺中，通过合理的设计和创新，减少对环境的影响，降低资源消耗，提高产品品质。
本文将就化学工程工艺中的绿色化工技术进行探讨，以期加深对绿色化工技术的了解，推动我国化工产业朝着绿色化、低碳化方向发展。
一、绿色溶剂技术溶剂在化学工程中扮演着重要的角色，但传统的有机溶剂使用会对环境和人体健康造成危害。
绿色溶剂技术的发展成为了当今化工领域的热点。
绿色溶剂技术是指在化工生产中使用对环境友好的溶剂，例如水、离子液体等。
与传统有机溶剂相比，绿色溶剂具有溶解能力强、易回收利用、对环境友好等特点，能够有效降低化工生产对环境的影响。
有机合成过程中的溶剂选择对环境友好的水或者离子液体，可有效减少有机溶剂的使用，减轻对环境的污染。
使用绿色溶剂还能够降低生产成本，在提高生产效率的同时获得更好的经济效益。
催化技术在化学工程工艺中有着广泛的应用，而绿色催化技术能够在催化反应中降低能耗、提高产物选择性，减少污染物排放。
采用环境友好的催化剂进行合成反应，能够有效提高化学品的产率，减少废弃物的产生。
绿色催化技术还包括可再生催化剂的使用，例如金属有机骨架材料（MOF）等，这些催化剂具有高催化活性和选择性，同时具有很高的稳定性，能够有效减少催化剂的使用量，降低生产成本，减少废弃物的排放。
绿色合成技术是指在化学合成过程中，采用低毒、低污染、高效率的合成路线，减少废弃物的产生，提高产品的纯度和收率。
采用生物催化技术、可再生原料等替代传统合成路线，符合绿色合成技术的要求。
生物催化技术是利用酶或微生物对底物进行催化转化，制备高附加值化合物。
使用可再生原料进行合成，例如利用植物粗提取液作为原料，代替传统的石油化工原料，能够有效降低生产成本，减少对石油资源的依赖，实现可持续发展的目标。
化学工程中的分离技术是提取纯品、净化产物和回收溶剂的重要环节。
绿色化工的先进基础工艺
绿色化工的先进基础工艺
绿色化工是指以环保为基础的化工工艺，旨在减少环境污染和资源浪费，提高能源利用效率和产品质量。
以下是绿色化工的一些先进基础工艺：
1. 原料选择和替代：选择非有毒、无害的原料，减少有害废物的产生。
替代使用可再生资源，如生物质取代石化资源。
2. 原料储存和输送的安全措施：加强原料储存和输送的安全管理，避免泄漏、挥发等导致环境污染的问题。
3. 清洁生产技术：采用低污染、低能耗、高效率的生产技术，减少废水、废气和固体废弃物的排放。
4. 高效反应工艺：采用高效的反应工艺，提高反应效率，降低副产物和废物的生成。
5. 循环利用和资源综合利用：通过废物再利用、能源回收等手段，实现资源的循环利用，减少资源浪费。
6. 低碳技术：采用低碳能源替代传统高碳能源，减少温室气体的排放。
7. 清洁能源利用：利用太阳能、风能、水能等清洁能源进行生产，减少对化石
燃料的依赖。
8. 智能化和自动化控制：应用先进的智能化和自动化技术，提高生产过程的精细化控制和能源利用效率。
9. 系统集成和优化设计：通过系统集成和优化设计，提高生产过程的整体效益，减少资源和能源的消耗。
10. 环境监测和管理：建立完善的环境监测和管理体系，及时监测和控制环境污染，确保生产过程的环境安全。
这些先进基础工艺的应用，可以有效降低化工过程对环境的不良影响，提高化工产业的可持续发展水平。
绿色化工工艺课件精选全文完整版
无机化工产品的原料主要来源于矿产资源，而 各种矿产品的有用元素含量又很低，通常要采取煅 烧、焙烧、烧结及熔融等处理再经过转化，方可获 得相应的无机化工产品。
传统无机化工产品生产工艺比较落后，原材料 能源等消耗比较大，生产劳动条件差，对环境污染 严重，这些已经成为制约无机化学工业可持续发展 的关键因素之一。因此必须改革传统生产工艺 ，解 决生产过程排放的废弃物，并设法将之变成有用的 化学产品，已达到资源和能源的充分利用、产品对 环境友好、生产工艺清洁的目的。
光合作用而产生的各种有机体，即一切有生 命的可以生长的有机物质通称为生物质。它 包括植物、动物和微生物。广义概念：生物 质包括所有的植物、微生物以及以植物、微 生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代 表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木 材、木材废弃物和动物粪便。狭义概念：生 物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果 实以外的秸秆、树木等木质纤维素（简称木 质素）、农产品加工业下脚料、农林废弃物 及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等 物质。特点：可再生性。低污染性。广泛分 布性。
1.4低热固相化学
一个室温固——固反应的实例：固体4—甲基苯 胺与固体CoCl2·6H2O按2：1摩尔比在室温(20℃) 下混合，一旦接触，界面即刻变蓝，稍加研磨反应 完全．该反应甚至在0℃同样瞬间变色。但在CoCl2 的水溶液中加入4—甲基苯胺(摩尔比同上)，无论是 加热煮沸还是研磨、搅拌都不能使白色的4—甲基 苯胺表面变蓝，即使在饱和的CoCl2水溶液中也是
1.2水热法
水热法是利用高温高压的水溶液使那些在大 气条件下不溶或难溶的的物质溶解，或反应生成 该物质的溶解产物，通过控制高压釜内溶液的温 差使产生对流以形成过饱和状态而析出生长晶体 的方法。
绿色化工工艺PPT课件
经济高效与竞争力提升
总结词
绿色化工工艺在提高经济效益和竞争力方面具有显著 优势。
详细描述
采用绿色化工工艺可以降低生产成本、提高产品质量和 附加值。同时，随着消费者对环保产品的需求不断增加 ，绿色化工产品在市场上更具有竞争力。因此，发展绿 色化工工艺有助于提升企业经济效益和国际竞争力。
社会认可与推广应用
04 绿色化工工艺的挑战与解 决方案
技术挑战
缺乏高效、环保的催化剂和反应条件
01
传统的化工工艺往往需要使用大量的催化剂和苛刻的反应条件，
这不仅增加了成本，还可能对环境造成负面影响。
难以实现资源的有效利用
02
在化工生产过程中，许多资源并未得到充分利用，而是被当作
废弃物处理，这导致了资源的浪费和环境的污染。
高能耗、高排放
03
许多化工产品的生产需要大量的能源，并产生大量的废弃物，
这不符合可持续发展的要求。
环境挑战
严重污染环境
化工生产过程中产生的废弃物往往含有大量的有害物质，对环境 造成严重污染。
大气污染和水体污染
化工生产过程中产生的大量废气和废水，未经处理直接排放到环境 中，对大气和水体造成严重污染。
VS
详细描述
绿色催化技术包括固体酸碱催化剂、金属 催化剂、酶催化剂以及有机小分子催化剂 等。这些催化剂能够有效地促进化学反应 的进行，从而实现清洁、高效的化工生产 。
绿色过程技术
要点一
总结词
绿色过程技术是实现绿色化工工艺的重要保障，它能够优 化化工生产流程，提高资源利用效率和降低能耗。
要点二
详细描述
总结词
随着社会对环保的关注度不断提高，绿色化工工艺得到了广泛的社会认可和支持。
绿色化工工艺的任务是什么
绿色化工工艺的任务是什么绿色化工工艺的任务是应用绿色原则和技术，在化工过程中减少对环境的负面影响，并最大程度地提高资源的利用效率。
其主要任务包括以下几个方面：1. 可持续发展：绿色化工工艺的首要任务是实现可持续发展。
它旨在确保化工过程对环境的影响降到最低限度，且化工产品在整个生命周期中的环境影响最小化。
这需要优化生产过程，减少废物、废水、废气和有害物质的排放，并寻找更加环保和可再生的原材料替代传统的化学原料。
2. 资源利用效率：绿色化工工艺的另一个任务是提高资源的利用效率。
它通过优化生产过程，减少能源消耗和废物产生，实现资源的循环利用。
这可以通过改进工艺设计、提高反应选择性和产物纯度、优化能源利用和废物处理等方式实现。
3. 毒性和风险降低：绿色化工工艺的任务还包括降低化学品的毒性和风险。
它通过选择和设计更安全的催化剂和溶剂，并采用替代传统的有害化学品的替代品，减少对人体和环境的潜在危害。
4. 循环经济：绿色化工工艺的任务还包括实现循环经济。
它鼓励废弃物和副产品的再利用和转化，减少资源的浪费和环境污染。
例如，废弃物可以通过循环利用作为原料或能源，降低对原始资源的需求。
5. 创新与技术发展：绿色化工工艺的任务也包括创新与技术的发展。
它鼓励研发和应用新的绿色技术，包括生物技术、催化反应、绿色溶剂、高效能源利用等。
这些技术的应用可以改变传统的化工过程，实现资源的高效利用和环境的保护。
总的来说，绿色化工工艺的任务是通过应用绿色原则和技术，实现可持续发展、资源利用效率提高、毒性和风险降低、循环经济和技术创新。
这些任务的完成可以减少化工过程对环境的负面影响，保护生态环境，促进可持续发展。
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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。
绿色化学
绿色化学又称环境无害化学 （Environmentally Benign Chemistry)、 环境友好化学(Environmentally Friendly Chemistry)、清洁化学(Clean Chemistry) 。 绿色化学是新世纪人们追求健康，环保，生态平 衡的趋势。是用化学的技术和方法去减少或停止 那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原 料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使 用和产生。其理想是使污染消除在生产的源头， 使整个合成过程和生产过程对环境友好，从根本 上消除污染
原料的绿色化
❖传统的直至现代化工生产,原材料大多数对 人类健康、生态环境有毒有害；
❖绿色化学或绿色化工清洁生产，主要要考 虑两大方面：对人类健康和生态环境的影 响；反应、转化成为目标产物（或产品） 过程的转换效率。
可再生资源作为化工生产原材料
• （1）采用生物质材料制取燃料 • （2）采用生物质材料制取精细有机化
绿色催化技术
固
1.沸石分子筛 2.杂多酸催化剂
体
强酸
酸
4.离子交换树脂
A型沸石的骨架结构图 ZSM-5型沸石的骨架结构图 X（或Y）型沸石的骨架结构图
3A分子筛
13X分子筛
固体碱
随着世界环保意识的加强以及绿色化学的发展， 人们越来越重视环境友好的催化新工艺过程。以固 体碱作为催化剂具有高活性、高选择性、反应条件 温暖和、产物易于分离、可循环使用等诸多优点， 尤其在精细化学品合成方面可使反应工艺过程连续 化，增强了设备的生产能力，发挥着越来越明显的
生物催化剂的应用
目前，生物催化工艺对化学工业已产生重大影响， 全球酶市场规模约10亿美元。酶都有其最佳温度和 pH 值。而有些工业生产过程需在在传统方面，微生 物和酶工艺已被用于生物衍生原料，现在开始扩展到 石油衍生材料领域，且手性酶在有机药品合成及柴油 微生物脱硫中得到广泛应用，在反应中作歧化剂。在 生产小分子的药物及中间体时，生物转化和传统的化 学方法最显著的区别就是能非常有效地不对称合成手
性化合物。
催化在绿色化学中的重要性
• 催化是化学工业的基石，化学工业上的重大变革、技术进 步多数是因为因的催化材料或者技术的产生，因此要发展 这样的一门对环境友好，造福于人类的绿色化学，催化尤 为关键，促使研究人员的持续研究。
绿色化工中的原子经济性
➢原子经济性是指原料分子中有百分之几的 原子转化成了产物，用以评价不同工艺路 线的原子利用程度。
优势，可望成为新一代环境友好的催化材料。
有机固体碱 有机无机复合固体碱
分类
金属氧化性 水合滑石类固体碱催化剂
无机固体碱
负载型无机固体碱
三氧化铝为载体的无机固体碱 分子筛为载体的固体碱
其他载体的固体碱
生物催化剂
定义
工业用生物催化剂是游离或固定化的酶或活细 胞的总称。
由于具有反应条件温和、催化效率高和专一性 强的优点，利用生物催化或生物转化等生物方法来生 产药物组分已成为当今生物技术研究的热点课题。
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。
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。未来，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。
绿色化学的实现途径
• ①开发原子经济反应； • ②提高烃类氧化反应的选择性； • ③采用无毒、无害的原料； • ④采用无毒、无害的催化剂； • ⑤采用无毒、无害的溶剂； • ⑥采用生物技术从可再生资源合成化学品； • ⑦环境友好产品； • ⑧计算机辅助的绿色化学设计； • ⑨有机电化学合成方法。
绿色化学的发展预测(12项原则)
学品 • 生物质：由光合作用产生的所有生物有机
体的总称，包括植物、农作物、林产物等。 其中含有淀粉、纤维素、木质素等成分。
生物质资源利用实例
• 发酵技术
绿色催化技术
绿色催化剂定义
绿色化学要求化学品的生产最大限度 地合理利用资源，最低限度地产生环境污染和最 大限度地维护生态平衡。它对化学反应的要求是： 采用无毒、无害的原料；在无毒无害及温和的条 件下进行；反应必须具有高效的选择性；产品应 是环境友好的。这四点要求之中有两点涉及到催 化剂，人们将这类催化反应成为绿色催化反应， 其使用的催化剂也就称为绿色催化剂。
1.预防环境污染 Prevention 2.原子经济性 Atom Economy 3.无害化学合成 Less Hazardous Chemical Synthesis 4.设计安全化学品 Designing Safer Chemicals 5.使用安全溶剂和助剂 Safer Solvents a Auxiliaries 6.提高能源经济性 Design for Energy Efficiency 7.使用可再生的原料 Use of Renewable Feedstocks 8.减少衍生物 Reduce Derivatives 9.新型催化剂的开发 Catalysis 10.降解设计 Design for Degradation 11.预防污染中的实时分析 Real-time analysis for Pollution Prevention 12.防止意外事故的安全工艺 Inherently Safer Chemistry for Accident Prevention
• （1）采用无毒、无害的原料；
• （2）在无毒无害的反应条件下 进行；
• （3）具有“原子经济性”，即 反应具有高选择性，极少副产 品，甚至实现零排放；
• （4）产品应是环境友好的；
• （5）满足“物美价廉”的传统 标准
绿色化学的研究内容
绿色化学抗氧化物的研究
• 绿色化妆品是近几年绿色化学中热门的热 门话题。其所指的是采用天然原料，尽量 不使用对皮肤有刺激的色素、香精和防腐 剂；采用清洁的生产技术；使用可降解和 可再生利用的包装材料；舍弃化学合成添 加剂而采用生物工程制剂和天然植物提取 物；在安全无害的前提下，发挥除皱、美 白、抗衰老等功效。而其中的抗衰老涉及 到体内的抗氧化剂的研究，又和绿色化学 走到了一起。
加成反应是原子经济反应，如环加成、烯烃溴化 等，将反应物加到底物上，充分利用原料中的原子。 3．取代反应(Substitution)
取代反应中，离子基团是终产物中不需要的废物，
反应的原子经济性降低，而其非原子经济程度则视不 同的试剂和底物而决定。 4．消除反应(Elimination)
消除反应是原子经济性最低的反应。
绿色化学工艺—— 绿色无机化学工艺
• 含氟废气吸收
绿色化学工艺—— 绿色无机化学工艺
• 含磷酸性废水闭路循环
绿色化学工艺—— 绿色无机化学工艺
• 废渣磷石膏的处理
传统磷铵生产工艺线路，每生产一吨磷酸就产出4~7 吨的磷酸石膏废渣。 ●磷石膏制硫酸联产水泥
绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺
通常人们以石油、煤和天然气等天然资源 及其炼制品或加工产物为起始原料，经过裂解、 氧化-还原、加氢-脱氢、水解-水合及羰基化和 基本有机合成等反应过程，生产基础原料和基 本有机原料，从而形成了基本有机化学工业。
绝大多数有机合成过程并不符合绿色化学 基本原则：原料（天然不可再生）、过程（利 用率低）、废物（排放较多、产品污染环境）
绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺
绿色化学工艺—— 绿色有机化学工艺
• 苯与乙烯烷基化制备乙苯
生态工业园区是依据循环经济理论和工业生
态学原理而设计成的一种新型工业组织形态，是生态工业 的聚集场所。生态工业园区遵从循环经济的减量化、再利 用、再循环的3R原则，其目标是尽量减少区域废物，将 园区内一个工厂或企业产生的副产品用作另一个工厂的投 入或原材料，通过废物交换、循环利用、清洁生产等手段， 最终实现园区的污染物“零排放”。工业生态学将工业园 区这样一个人工生态系统设想为自然生态系统，也存在着 物质、能量和信息的流动与储存，并通过工业代谢研究， 利用生态系统整体性原理，将各种原料、产品、副产物乃 至所排放的废物，利用其物理、化学成分间的相互联系、 相互作用，互为因果地组成一个结构与功能协调的共生网 络系统。生态工业园区是实现生态工业的重要途径，是经 济发展和环境保护的大势所趋。从环境保护角度来看，生 态工业园区才是最具环保意义和生态绿色概念的工业园区。
绿色化学工艺—— 绿色无机化学工艺
无机化工产品的原料主要来源于矿产资源， 而各种矿产品的有用元素含量又很低，通常要采 取煅烧、焙烧、烧结及熔融等处理在经过转化， 方可获得相应的无机化工产品。
传统无机化工产品生产工艺比较落后，原材 料能源等消耗较大，生产劳动条件差，对环境污 染严重，这些已经成为制约无机化学工业可持续 发展的关键因素之一。因此必须改革传统生产工 艺，解决生产过程排放的废弃物，并设法将之变 成有用的化学产品，已达到资源和能源的充分利 用、产品对环境有好、生产工艺清洁的目的。