時間:2023-09-25 11:30:13
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇有機化工的來源,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
前景:對石油獲取基本有機化工原料的方法和發(fā)展提出建議。
關(guān)鍵詞:石油、油田氣、煉廠氣、液體石油餾分。
中圖分類號:TE626文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
從石油獲取基本有機化工原料,大體需要通過以下幾個主要步驟,首先是開采石油,與此同時可以得到油田氣或天然氣。然后將石油進(jìn)行加工,除得到石油產(chǎn)品外,還得到各種石油加工氣體,稱之為煉廠氣:此外還得到液體石油產(chǎn)品。天然氣、油田氣、煉廠氣和液體石油六份,他們是石油化學(xué)工業(yè)的三大起始原料。將它們進(jìn)行分離,脫氫或裂解等操作可以得到各種烷烴、烯烴、二烯烴、乙炔、芳香烴等重要的基本有機原料,從石油獲取基本有機原料的主要途徑。
1 油田氣
開采石油時,伴隨石油從油井中采出的氣體,稱為油田氣或石油伴生氣。油田氣和天然氣的來源非常相似,主要成分是飽和烴,其中含有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷以及少量輕汽油。此外還含有雜質(zhì)硫化氫、硫醇等。根據(jù)甲烷含量的多少,油田氣也可分為干氣和濕氣兩種。
油田氣多為濕氣,可用各種方法將其中的烷烴分離出來。油田氣產(chǎn)量也很大,每開采1噸石油,可同時得到約50立方米的油田氣。油田氣是烷烴的重要來源,可用于生產(chǎn)各種基本有機原料。
2 煉廠氣
煉廠氣的組成。原油一般不直接使用,須經(jīng)加工煉制,按沸點范圍切割成不同的餾分。
煉廠氣是石油煉制加工過程中副產(chǎn)氣體的總稱。主要是比碳四輕的烯烴和烷烴、氫氣和其它雜質(zhì)的氣體,其組成因煉油廠的產(chǎn)品和工藝的不同而變化,沒有固定組成。
各種煉廠氣中比較容易加壓液化的組成稱為液化氣。它們主要是C3 ,C4以上的烴類,經(jīng)加壓液化后可存放于儲罐中作為燃料。也可以回收分離后得C5餾分、C4餾分和C3餾分。剩余氣體,主要含甲烷、乙烷和少量乙烯、丙烯等,這些氣體稱為煉廠干氣。
煉廠氣的利用。將原油加工精制成各種石油產(chǎn)品的過程中都副產(chǎn)一定量的氣體產(chǎn)品(包括H2C1C4的烷烴和烯烴以及少量C5烴類)
由煉油廠所得煉廠氣,組成比較復(fù)雜,隨加工裝置的不同而有很大的差異。由煉油廠常減壓裝置所得的拔頂氣,重整合加氫裂化所得的干氣和液化氣,均是以烷烴含量為主的:而焦化、熱裂化和催化裂化所得的干氣和液化氣,則含有大量的烯烴。因此。當(dāng)由煉廠氣生產(chǎn)基本有機原料時,常將各種干氣和液化氣通入氣體分離裝置進(jìn)行分離,再根據(jù)所得餾分的組成,分別進(jìn)行進(jìn)一步的加工處理。
由煉廠氣可獲得大量的丙烯、丙烷、丁烯和丁烷,此外尚可獲得少量的乙烯和C5烴類。由此回收而得的烯烴和烷烴時石油化工基礎(chǔ)原料的重要來源之一。
顯然,隨著煉油廠產(chǎn)量的增加和加工深度的提高,煉廠氣的回收利用將是石油化工發(fā)展中的一個重要環(huán)節(jié)。
采用油田氣或煉廠氣等氣態(tài)烴作為原料,價格便宜,產(chǎn)品成本低;裂解氣態(tài)烴生產(chǎn)烯烴的生產(chǎn)技術(shù)較為成熟,烯烴收率較高。但是,一個年處理原油能力為250萬噸的燃料-型的煉廠,副產(chǎn)的煉廠氣才能滿足年產(chǎn)乙烯萬噸的裂解爐的需要,而且由于供氣不穩(wěn)定氣體組成波動大,難以滿足石油化工大型現(xiàn)代裝置發(fā)展的需要。因此,必須根據(jù)具體情況作出詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后才能確定。從綜合利用的觀點出發(fā),盡可能利用煉廠氣,除了充分利用氣態(tài)烴原料外,還必須擴大技術(shù)經(jīng)濟(jì)更為合理的其它原來源。
3.液體石油餾分
石油化學(xué)工業(yè)發(fā)展初期,主要以石油煉制過程的煉廠氣和天然氣中的輕烴為原料,隨著石油化學(xué)工業(yè)的高速發(fā)展,僅僅依靠輕烴裂解生產(chǎn)的烯烴和從煤焦油中回收的芳烴已遠(yuǎn)不能滿足需要。因此,石油化工的原料很快擴展到石油餾分,即一方面從石腦油甚至柴油餾分為裂解原料,在大量生產(chǎn)烯烴的同時,副產(chǎn)一定量的芳烴;另一方面為滿足對芳烴的需要,以石腦油為原料,用催化重整法大量生產(chǎn)石油芳烴。當(dāng)前,除用直餾餾分油之外,由減壓柴油或減壓渣油進(jìn)一步加工所得的石腦油也廣泛用于重整制芳烴或裂解制乙烯;甚至二次加工所得的柴油餾分也可用作生產(chǎn)乙烯的原料;加氫裂化石腦油也廣泛用作重整原料;加氫后的焦化汽油可用于生產(chǎn)乙烯。從而使石油餾分成為有機化學(xué)工業(yè)的主要原料。
餾分油裂解裝置副產(chǎn)的裂解汽油,加氫后即可抽提出大量芳烴,其抽余油含量大量環(huán)烷烴,是重整的良好原料。而重整抽余油又可作為生產(chǎn)乙烯的原料。
用作石油化工的原料的液體石油餾分主要有以下幾類
直餾餾分油
1、化學(xué)工程與工藝專業(yè)可以考研究生的專業(yè)有:
化學(xué)工程、化學(xué)工藝、精細(xì)化工、催化劑、電化學(xué)、高分子化學(xué)、無機化工工藝、有機化工工藝、精細(xì)化工工藝、高分子化工工藝、石油化工工藝、應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)制藥工藝、高分子材料與工程、應(yīng)用化學(xué);
2、化學(xué)工程與工藝專業(yè)研究生培養(yǎng)方向:
掌握化工生產(chǎn)過程和設(shè)備的基本原理、設(shè)計方法和管理知識,具有化工生產(chǎn)、研究、設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)的基本能力,具有扎實的基礎(chǔ)知識和求實創(chuàng)新能力、工程實踐能力的綜合型高級工程技術(shù)人才;
3、化學(xué)工程與工藝專業(yè)研究生就業(yè)前景:
畢業(yè)生能在化工、煉油、冶金、能源、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保和軍工等部門從事工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等方面工作。
(來源:文章屋網(wǎng) )
丁烯是氣體。丁烯(butylene,C4H8)有四種異構(gòu)體:1-丁烯(CH3CH2CH=CH2);2-丁烯(CH3CH=CHCH3),其中2-丁烯又分為順式和反式;異丁烯(CH3C(CH3)=CH2)。丁烯各異構(gòu)體的理化性質(zhì)基本相似,溶于有機溶劑。易燃、易爆。正丁烯有微弱芳香氣味,異丁烯有不愉快臭味。
正丁烯主要用于制造丁二烯,其次用于制造甲基乙基酮、仲丁醇、環(huán)氧丁烷及丁烯聚合物和共聚物。異丁烯主要用于制造丁基橡膠、聚異丁烯橡膠及各種塑料。在許多場合,1-丁烯和2-丁烯無需分離,可一起進(jìn)行化學(xué)加工生產(chǎn)許多重要基本有機化工產(chǎn)品,如水合為仲丁醇進(jìn)而生產(chǎn)甲基乙基酮,氧化脫氫制丁二烯,催化氧化制順丁烯二酸酐以及醋酸。1-丁烯在高分子化工中可聚合制成具有高溫耐蠕變性、耐磨性及耐應(yīng)力開裂性的聚1-丁烯,與乙烯共聚為線型低密度聚乙烯(見聚乙烯)。后者是一種新興的聚合物。
(來源:文章屋網(wǎng) )
甲苯密度比空氣小,甲苯相對密度0.866,空氣密度約為1.29Kg/m3。
甲苯能與乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳和冰乙酸混溶,極微溶于水。蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物,爆炸極限1.2%~7.0%(體積)。低毒,半數(shù)致死量(大鼠,經(jīng)口)5000mg/kg。高濃度氣體有麻醉性。有刺激性。甲苯大量用作溶劑和高辛烷值汽油添加劑,也是有機化工的重要原料,但與同時從煤和石油得到的苯和二甲苯相比,目前的產(chǎn)量相對過剩,因此相當(dāng)數(shù)量的甲苯用于脫烷基制苯或岐化制二甲苯。
(來源:文章屋網(wǎng) )
大堿的學(xué)名-碳酸鈉,是一種重要的有機化工原料,主要用于平板玻璃、玻璃制品和陶瓷釉的生產(chǎn)。還廣泛用于生活洗滌、酸類中和以及食品加工等。
玻璃是非晶無機非金屬材料,一般是用多種無機礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長石、純堿等)為主要原料,另外加入少量輔助原料制成的。它的主要成分為二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化學(xué)組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等,主要成分是硅酸鹽復(fù)鹽,是一種無規(guī)則結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)固體。廣泛應(yīng)用于建筑物,用來隔風(fēng)透光,屬于混合物。另有混入了某些金屬的氧化物或者鹽類而顯現(xiàn)出顏色的有色玻璃,和通過物理或者化學(xué)的方法制得的鋼化玻璃等。有時把一些透明的塑料(如聚甲基丙烯酸甲酯)也稱作有機玻璃。
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1、風(fēng)油精。用風(fēng)油精少許涂抹在污點上,用雙手揉搓數(shù)次,油漆就會脫落的,再用清水洗凈即可。風(fēng)油精的去污力是很強,而且是專門去油的產(chǎn)品,芳香持久散發(fā)。
2、豬油。尼龍織物如果被油漆沾污,可先涂上豬油揉搓,然后用洗滌劑浸洗,清水洗干凈即可。尼龍布料的很適合這種方法。
3、橄欖油。家里如果有橄欖油的話,涂抹一些在手上油漆的位置輕輕搓幾下,充分浸透一會,過幾分鐘用肥皂進(jìn)行清洗,用這樣的方法可以避免傷手。
4、花露水。用花露水涂在沾油漆的位置。過一會用肥皂清洗,即可清洗。
油漆是一種能牢固覆蓋在物體表面,起保護(hù)、裝飾、標(biāo)志和其他特殊用途的化學(xué)混合物涂料。中國涂料界比較權(quán)威的《涂料工藝》一書是這樣定義的:涂料是一種材料,這種材料可以用不同的施工工藝涂覆在物件表面,形成粘附牢固、具有一定強度、連續(xù)的固態(tài)薄膜。這樣形成的膜通稱涂膜,又稱漆膜或涂層。
涂料一般由成膜物質(zhì)、填料(顏填料)、溶劑、助劑等四部分組成。根據(jù)性能要求有時成份會略有變化,如清漆沒有顏填料、粉末涂料中可以沒有溶劑。
屬于有機化工高分子材料,所形成的涂膜屬于高分子化合物類型。按照現(xiàn)代通行的化工產(chǎn)品的分類,涂料屬于精細(xì)化工產(chǎn)品。現(xiàn)代的涂料正在逐步成為一類多功能性的工程材料,是化學(xué)工業(yè)中的一個重要行業(yè)。
2017年10月27日,世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考,油漆制造(職業(yè)暴露)在3類致癌物清單中。
(來源:文章屋網(wǎng) )
關(guān)鍵詞:煤焦油 深加工 精細(xì)化工 發(fā)展前景
一、煤焦油簡介
煤焦油是以芳香烴為主的有機混合物,其產(chǎn)量約占裝爐煤的3%~4%,是一種在煉焦工業(yè)煤熱解生成的粗煤氣中的產(chǎn)物。在常溫常壓下,煤焦油呈黑色黏稠液狀,密度通常在0.95~1.10g/cm3之間,閃點100℃,具有特殊臭味,煤焦油又稱焦油。它是許多有機化合物的混合物。在煤焦油中雖然化合物很多,但絕大多數(shù)化合物的含量是非常少,其中最重要的成分是萘,平均含量10%,含量在1%以上的僅有10余種化合物。
煤焦油深加工所得的苯酚、二甲酚、吡啶、精萘、蒽醌、咔唑等多種精細(xì)化工產(chǎn)品是生產(chǎn)塑料、合成纖維、合成橡膠、染料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、碳素、有機燃料等的基礎(chǔ)原料,也是冶金、建材、化工、國防、食品等行業(yè)的基礎(chǔ)原料,部分多環(huán)芳烴還是目前無法從石油中提煉出的產(chǎn)品。隨著石油化工的崛起,許多有機化工原料可以從石油中加工而得,但有些有機化工產(chǎn)品不能從石油中獲得,如蒽、苊、芘等產(chǎn)品的90%以上仍需從煤焦油中提煉;咔唑、喹啉、噻吩等幾乎100%來自煤焦油產(chǎn)品;萘的85%來自煤焦油。同時,隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,化學(xué)工業(yè)也在朝著高、精、尖的方面發(fā)展。我國過去長期依賴進(jìn)口的醫(yī)藥中間體、醫(yī)藥制品、農(nóng)藥、農(nóng)藥中間體、飼料和飼料原料、以及其它十分缺乏的精細(xì)化工產(chǎn)品,也已轉(zhuǎn)向自己生產(chǎn)和開發(fā)。這一趨勢日趨明顯,產(chǎn)品的檔次也在逐年提高,許多過去必須依賴進(jìn)口的產(chǎn)品,近幾年來逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化。
煤焦油加工技術(shù)也在不斷的提高,過去我國煤焦油加工單體裝置最大年處理焦油量為10萬噸,至今15萬噸規(guī)模已投產(chǎn),現(xiàn)我國煤焦油深加工技術(shù)正在向更大規(guī)模、更多品種的方向發(fā)展。
二、煤焦油深加工市場行情
煤焦油是一種資源性產(chǎn)品,主要來自煉焦過程,是煤干餾的主要副產(chǎn)物。焦油組分主要是分子量較大的稠環(huán)芳烴及其衍生物,這些復(fù)雜的化合物目前除部分可以人工提取外,其余大部分較復(fù)雜的芳烴及其衍生物尚無人工方法可以獲得,只能以瀝青形式加以利用。煤焦油加工產(chǎn)品的銷售市場多年來一直表現(xiàn)較為平穩(wěn)。雖也有波動,但基本沒有發(fā)生大的漲落。煤焦油加工產(chǎn)品是制造冶金炭素制品不可替代的主要原料,也是生產(chǎn)各種高標(biāo)炭黑的優(yōu)良原料,從焦油中提取的化學(xué)品如萘、甲基萘、多烷基苯、蒽、苊等是用于精細(xì)化學(xué)品的合成原料。焦油下游產(chǎn)品很豐富、應(yīng)用市場十分廣闊,需求量呈快速、穩(wěn)定增長的形勢。近十幾年來的實際情況表明,焦油加工產(chǎn)品的銷售是順暢的。
焦油產(chǎn)率相當(dāng)于同過程焦炭產(chǎn)量的3~5%。2002年,我國焦炭統(tǒng)計產(chǎn)量1.12億噸,焦油產(chǎn)量在275萬噸左右。許多中、小型焦化廠沒有配備加工裝置,所產(chǎn)煤焦油作為燃料或直接外銷;也有部分焦化廠雖有焦油加工裝置,但由于加工能力不足,使部分富余焦油外銷。煤焦油含有上百種組分,其中很多有機物是生產(chǎn)塑料、染料、合成纖維、橡膠、醫(yī)藥和耐高溫材料的重要原料。基于中低溫煤焦油貨源穩(wěn)定,其加工提煉而成的各類產(chǎn)品市場廣闊,需要量大。根據(jù)市場分析與調(diào)研,就產(chǎn)品銷售與原料供應(yīng)來看,都已經(jīng)有了廣泛的市場和可靠的基礎(chǔ)
三、煤焦油深加工和精細(xì)化工現(xiàn)狀
1出口減少了國內(nèi)供應(yīng),加劇生產(chǎn)成本提升
隨著國內(nèi)煤炭資源的緊張,作為焦炭副產(chǎn)品的煤焦油也開始供不應(yīng)求。而我國煤焦油的大量出口,更加劇了國內(nèi)煤焦油市場的緊張氣氛,其價格持續(xù)上升。在2005年下半年,我國煤焦油價格連續(xù)翻番,甚至從最低時的600元/噸~700元/噸上升到最高時的2200元/噸。由于我國對煤焦油在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位認(rèn)識不足,對其出口缺乏限制,造成一些下游企業(yè)由于煤焦油太貴而停產(chǎn)。
2企業(yè)規(guī)模和技術(shù)落后
近幾年全國各地焦化企業(yè)紛紛開展煤焦油加工業(yè)務(wù),但“小而散”和技術(shù)落后的加工現(xiàn)狀令人擔(dān)憂。目前,國際上較為成熟的煤焦油加工規(guī)模都在20萬噸/年以上,技術(shù)較先進(jìn)的德、最大規(guī)模已達(dá)75萬噸/年。我國很多企業(yè)加工能力都在10萬噸/年以下。由于利益驅(qū)使,近來國內(nèi)煤焦油加工又出現(xiàn)了無序發(fā)展的局面,同時環(huán)境污染嚴(yán)重,非常不利于資源的有效利用。
3產(chǎn)品返銷現(xiàn)象嚴(yán)重
煤焦油行業(yè)亟待產(chǎn)業(yè)調(diào)整結(jié)合我國煤焦油行業(yè)現(xiàn)狀,目前國家對煤焦油行業(yè)的政策亟待調(diào)整,應(yīng)加大在提升制造水平、控制濫燒和遏制出口等環(huán)節(jié)的力度。國家應(yīng)加大扶持煤焦油加工業(yè)的力度,形成煤焦油加工產(chǎn)業(yè)聯(lián)合體。改變企業(yè)“小而散”的狀態(tài),推動技術(shù)創(chuàng)新,同時盡快運用政策杠桿遏制煤焦油的出口,控制濫燒煤焦油的現(xiàn)象。
四、煤焦油行業(yè)亟待產(chǎn)業(yè)調(diào)整
結(jié)合我國煤焦油行業(yè)現(xiàn)狀,目前國家對煤焦油行業(yè)的政策亟待調(diào)整,應(yīng)加大在提升制造水平、控制濫燒和遏制出口等環(huán)節(jié)的力度。
首先,國家應(yīng)加大扶持煤焦油加工業(yè)的力度,形成煤焦油加工產(chǎn)業(yè)聯(lián)合體。改變企業(yè)“小而散”的狀態(tài),推動技術(shù)創(chuàng)新,通過建立遠(yuǎn)程煤焦油深加工聯(lián)合研發(fā)技術(shù)網(wǎng)絡(luò),在制造環(huán)節(jié)大力提高資源利用率,促進(jìn)煤焦油業(yè)向集中、節(jié)能、高效益、清潔化方向發(fā)展。雖然目前我國煤焦油行業(yè)與國外的差距約為10年,但相關(guān)改造技術(shù)已經(jīng)成熟,技術(shù)改造投入相對較小,大型企業(yè)達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)技術(shù)需要改造資金1億元左右,達(dá)到世界最先進(jìn)技術(shù)也只需要2億元~3億元,關(guān)鍵在于要引起企業(yè)的重視,促使其下大力氣整合整改。
其次,國家應(yīng)盡快運用政策杠桿遏制煤焦油的出口,控制濫燒煤焦油的現(xiàn)象。2005年,我國煤焦油出口退稅率為13%,退稅成為企業(yè)利潤的主要來源。國家應(yīng)采取原則上不鼓勵出口的政策,繼2006年1月取消出口退稅后,可考慮適當(dāng)增加從量稅,降低企業(yè)出口利潤,遏制出口增長的勢頭。同時,可以出臺政策提高燒用煤焦油的門檻,避免浪費。
第三,我國目前尚無煤焦油行業(yè)組織,業(yè)內(nèi)無序競爭嚴(yán)重。建議盡快建立相關(guān)行業(yè)協(xié)會,管理、引導(dǎo)我國煤焦油市場的正常運作。同時,引入有序競爭機制,形成信息共享制度,規(guī)范煤焦油市場,有效保護(hù)并合理利用資源
五、煤焦油深加工和精細(xì)化工的應(yīng)用與發(fā)展前景
煤焦油的組成復(fù)雜而且含有許多共沸物和共熔體。這就導(dǎo)致它不能簡單的一分為二實現(xiàn)兩種物質(zhì)的完全分離。今后煤焦油的研究重點應(yīng)該放在其組分間的特性,以便于研發(fā)出低耗能、綠色環(huán)保的煤焦油深加工工藝。
由于近年來國際油價的不斷上升,再加上我國煤焦油深加工行業(yè)的迅速發(fā)展,煤焦油的生產(chǎn)技術(shù)在不斷改革。但是由于經(jīng)濟(jì)危機的全球性爆發(fā),導(dǎo)致石油價格不斷下降,這使得煤焦油深加工行業(yè)的發(fā)展空間被逐漸壓縮。但是全球石油短缺的大形勢是不可改變的,而煤焦油的深加工生產(chǎn)出的很多化工原料可以代替很多石油化工原料。由此可見,煤焦油行業(yè)的發(fā)展前景還是很可觀的
六、結(jié)語
伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,經(jīng)濟(jì)建設(shè)得到快速增長,但是不得不承認(rèn)的是,環(huán)境的破壞也在日益嚴(yán)重。未來煤焦油深加工和精細(xì)化發(fā)展趨勢勢必會朝向“減少環(huán)境的污染,讓資源的利用趨向最大化”方向發(fā)展。在石油資源日益緊張短缺的今天,煤焦油行業(yè)的競爭越來越激烈,企業(yè)要想在同行業(yè)的競爭中取得優(yōu)勢,擁有更好的發(fā)展空前,除了擁有高新技術(shù),還要是生產(chǎn)污染降到最低,實現(xiàn)可持續(xù)化發(fā)展。由此可見,煤焦油的深加工的研發(fā)和應(yīng)用顯得尤為重要
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:醋酸乙烯 生產(chǎn)技術(shù) 發(fā)展趨勢
中圖分類號:TQ325 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-9082 (2017) 04-0210-01
引言
醋酸乙烯是無色透明、具有強烈刺激性氣味的液體,是化工生產(chǎn)過程中是一種重要的有機化工原料,主要用于聚醋酸乙烯生產(chǎn),經(jīng)醇解制得聚乙烯醇,同時還可以用于醋酸乙烯-乙烯共聚乳液或共聚樹脂、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物等衍生物的生產(chǎn),在很多領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。對醋酸乙烯的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)具有廣闊的前景,隨著我國工業(yè)生產(chǎn)水平的不斷提升,對醋酸乙烯應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓展。
一、醋酸乙烯的生產(chǎn)技術(shù)
生產(chǎn)醋酸乙烯的技術(shù)有很多種,在工業(yè)發(fā)展過程中,醋酸乙烯的生產(chǎn)技術(shù)主要有乙炔液相法、乙烯液相法、乙醛醋酐合成法等,當(dāng)前,受到工藝以及原材料的影響,醋酸乙烯生產(chǎn)主要采取的方法有乙炔法和乙烯法兩種。其中乙烯法生產(chǎn)醋酸乙烯所需要的時間較短,而且生產(chǎn)過程環(huán)保達(dá)標(biāo),經(jīng)濟(jì)性高,因此在化工生產(chǎn)中占有主導(dǎo)地位。
1.乙烯法
利用乙烯法生產(chǎn)醋酸乙烯是將乙烯、醋酸、氧氣在催化劑以及醋酸鉀助催化劑的共同作用下,經(jīng)過反應(yīng)生成醋酸乙烯,其中醋酸乙烯的生產(chǎn)的溫度條件為100~200℃,壓強為0.6~0.8MPa。在醋酸乙烯生產(chǎn)過程中,最初采用乙烯法進(jìn)行生產(chǎn)的是英國和日本,乙烯法中的催化劑中含有較多的氯離子,對裝置設(shè)備的腐蝕性較大,傳統(tǒng)的乙烯法生產(chǎn)裝置已經(jīng)被淘汰。在上世紀(jì)六十年代末期開發(fā)了乙烯氣相法,并且在日本建成第一套乙烯氣相法 Bayer 技術(shù)裝置。乙烯氣相法使用固定床作為反應(yīng)器,催化劑的使用壽命大約為1年左右。同時美國也加強對乙烯法的研究,產(chǎn)生了USI技術(shù),該技術(shù)與日本的生產(chǎn)技術(shù)類似,但是工藝條件更加溫和,同時生產(chǎn)能力也相對較小,不適宜大規(guī)模的化工生產(chǎn)。隨著醋酸乙烯生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展,還開發(fā)了Leap技術(shù),這種技術(shù)與Bayer技術(shù)基本類似,但是采用流化床反應(yīng)器,因此使得醋酸乙烯生產(chǎn)裝置的投資相對減少,也提高了醋酸乙烯的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力,而且催化劑的使用壽命得到了延長。
2.乙炔法
乙炔法則是將乙炔、醋酸混合在一起,并且在醋酸鋅的催化作用下,在常壓以及溫度為160~205℃的條件下進(jìn)行反應(yīng)生成醋酸乙烯的方法。第一套采用乙炔法進(jìn)行醋酸乙烯生產(chǎn)的裝置是德國研發(fā)的,該裝置的工作溫度一般在30~75℃之間,其中催化劑為硫酸汞,將過量的乙炔通入醋酸溶液中可以得到醋酸乙烯,但是這種裝置生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物較多,而且可以選擇的催化劑不多,催化劑對設(shè)備的腐蝕比較嚴(yán)重,因此當(dāng)前已經(jīng)淘汰。隨著醋酸乙烯生產(chǎn)技術(shù)的不斷深入研究,開發(fā)了乙炔氣相法,而且德國某公司于上世紀(jì)二十年代末期建立了第一個工業(yè)化乙炔氣相法合成b置,采用固定床列管作為各種原料制劑的反應(yīng)器。上世紀(jì)六十年代日本對乙炔生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行改造,使用了流化床反應(yīng)器,使得乙炔氣相法不斷完善,而且將乙炔固定床工藝轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰补に嚒8鶕?jù)原料不同,采用乙炔法生產(chǎn)醋酸乙烯的方法主要有電石乙炔法和天然氣乙炔法兩種,電石乙炔法的成本較高、污染比較嚴(yán)重,當(dāng)前也逐漸被淘汰。通過研究發(fā)現(xiàn)可以利用天然氣氧化制取乙炔,并且用生產(chǎn)乙炔過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)氣合成醋酸乙烯,是一種經(jīng)濟(jì)、清潔的生產(chǎn)方法,這種技術(shù)在天然氣資源豐富的國家比較適用,具有較強的競爭力。我國的天然氣資源相對缺乏,因此我國化工生產(chǎn)中醋酸乙烯乙炔法還是主要采用電石乙炔法。
3.乙炔法和乙烯法比較
乙烯法和乙炔法各有優(yōu)劣,通過整體比較發(fā)現(xiàn),通過兩種方法生產(chǎn),產(chǎn)品中的醋酸乙烯氣體的含量都可以達(dá)到99.5%以上,但是乙炔法中的副產(chǎn)物相對較多,尤其是醛類物質(zhì),其含量比乙烯法產(chǎn)生的要高很多,醛類物質(zhì)對醋酸乙烯的聚合反應(yīng)會產(chǎn)生較大的影響,如果為了生產(chǎn)聚乙烯醇產(chǎn)品,則乙炔法生產(chǎn)醋酸乙烯所得到的聚乙烯醇產(chǎn)品的質(zhì)量不如乙烯法高。另外,從環(huán)保的角度來講,乙炔法生產(chǎn)醋酸乙烯過程中的能耗較高,產(chǎn)生的環(huán)境污染比較嚴(yán)重,相對比起來,乙烯法的能耗低而且環(huán)境污染小,因此在醋酸乙烯生產(chǎn)過程中采用乙烯法居多。
二、醋酸乙烯的生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢
醋酸乙烯的生產(chǎn)發(fā)展應(yīng)該要以提高醋酸乙烯產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗為目標(biāo)。在醋酸乙烯生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展過程中可以從以下幾個方面著手進(jìn)行考慮:
1.拓展原材料
乙烯和乙炔是醋酸乙烯生產(chǎn)過程中的主要原料,但是乙烯主要受到石油價格以及石油存儲量的影響,乙炔則受到電石質(zhì)量及環(huán)境問題的限制,因此兩種方法各有利弊。因此可以考慮拓展原材料的來源,提高醋酸乙烯生產(chǎn)過程中的原材料供給量。當(dāng)前巖氣、煤層氣等新型資源的技術(shù)研究已逐漸成熟,開采技術(shù)也不斷提高,供應(yīng)量不斷提升,在未來的發(fā)展過程中可以加強對新型能源在醋酸乙烯生產(chǎn)過程中的應(yīng)用技術(shù),從而加強對各種新型能源的應(yīng)用,以此提高醋酸乙烯的生產(chǎn)水平。
2.催化劑發(fā)展
催化劑是醋酸乙烯生產(chǎn)過程中的重要原料,催化劑的質(zhì)量直接影響醋酸乙烯產(chǎn)品的質(zhì)量,當(dāng)前常用的醋酸乙烯生產(chǎn)法中的乙炔法主要采用醋酸鋅負(fù)載活性炭作為催化劑,這種催化劑制作過程比較簡單,而且容易得到,但是使用壽命較短,催化活性下降較快。乙烯法所采用的催化劑無論是在使用壽命還是催化活性方面都比乙炔法催化劑更占優(yōu)勢。但是在醋酸乙烯生產(chǎn)過程中對催化劑的回收處理是一個必須要考慮的重點問題,在今后的研究中應(yīng)該要積極加強對催化劑的研究,尤其是對催化劑活性組分的優(yōu)化、載體選取、制備工藝等方面要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,從而使得催化劑的活性不斷提升,催化劑的使用壽命不斷延長。
3.工藝優(yōu)化
醋酸乙烯生產(chǎn)過程中的副反應(yīng)較多,副反應(yīng)對產(chǎn)品質(zhì)量影響較大,因此在醋酸乙烯生產(chǎn)過程中應(yīng)該要加強對工藝的優(yōu)化,降低或者完全消除醋酸乙烯生產(chǎn)過程中的副反應(yīng)。例如采用粗分塔塔頂氣相直接進(jìn)入醋酸乙烯精制塔進(jìn)行醋酸乙烯生產(chǎn),可以提高醋酸乙烯產(chǎn)品的質(zhì)量以及裝置運行過程中的穩(wěn)定性,是一種具有開發(fā)前景的基礎(chǔ)。再比如超重力精餾技術(shù)也是一種新的化工分離技術(shù),在應(yīng)用過程中表現(xiàn)出強勁的優(yōu)勢。
結(jié)語
綜上所述,醋酸乙烯生產(chǎn)過程中常用的方法有乙烯法和乙炔法兩種,總體說來,乙炔法的投資相對較低、但是單位生產(chǎn)成本較高,能耗較大,環(huán)境污染嚴(yán)重,乙烯法的投資相對較高,但是能耗低,產(chǎn)生的環(huán)境污染較小,兩者各有利弊。在未來的生產(chǎn)過程中應(yīng)該要積極加強對醋酸乙烯生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新研究,提高醋酸乙烯生產(chǎn)水平。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞 綠色化學(xué) 環(huán)境保護(hù) 生物技術(shù)
人類正面臨有史以來最嚴(yán)重的環(huán)境危機,由于人口急劇的增加,資源的消耗日益擴大,人均耕地、淡水和礦產(chǎn)等資源占有量逐漸減少,人口與資源的矛盾越來越尖銳;環(huán)保問題就成為經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的重要問題之一。作為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一的化學(xué)工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè),在為創(chuàng)造人類的物質(zhì)文明作出重要貢獻(xiàn)的同時,在生產(chǎn)活動中不斷排放出大量有毒物質(zhì),化學(xué)工業(yè)也為環(huán)境和人類的健康帶來一定的危害。發(fā)達(dá)國家對環(huán)境的治理,已開始從治標(biāo),即從末端治理污染轉(zhuǎn)向治本,即開發(fā)清潔工業(yè)技術(shù),消減污染源頭,生產(chǎn)環(huán)境友好產(chǎn)品。“綠色技術(shù)”已成為21世紀(jì)化工技術(shù)與化學(xué)研究的熱點和重要科技前沿。
綠色化學(xué)又稱綠色技術(shù)、環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。綠色化學(xué)即是用化學(xué)及其它技術(shù)和方法去減少或消除那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。
化學(xué)可以粗略地看作是研究從一種物質(zhì)向另一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化的科學(xué)。傳統(tǒng)的化學(xué)雖然可以得到人類需要的新物質(zhì),但是在許多場合中卻既未有效地利用資源,又產(chǎn)生大量排放物,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。綠色化學(xué)則是更高層次的化學(xué),它的主要特點是“原子經(jīng)濟(jì)性”,即在獲得物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中充分利用每個原料原子,實現(xiàn)“零排放”,因此既可以充分利用資源,又不產(chǎn)生污染。傳統(tǒng)化學(xué)向綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變可以看作是化學(xué)從“粗放型”向“集約型”的轉(zhuǎn)變。綠色化學(xué)可以變廢為寶,可使經(jīng)濟(jì)效益大幅度提高。綠色化學(xué)已在全世界興起,它對我國這樣新興的發(fā)展中國家更是一個難得的機遇。
1 采用無毒、無害并可循環(huán)使用的新物料
1.1 原料選擇
工業(yè)化的發(fā)展為人類提供了許多新物料,它們在不斷改善人類物質(zhì)生活的同時,也帶來大量生活廢物,使人類的生活環(huán)境迅速惡化。為了既不降低人類的生活水平,又不破壞環(huán)境,我們必須研制并采用對環(huán)境無毒無害又可循環(huán)使用的新物料。
以塑料為例,據(jù)統(tǒng)計,到1989年美國在包裝上使用的塑料就超過55.43億kg(20世紀(jì)90年代數(shù)量進(jìn)一步上升),打開包裝后即被拋棄,這些塑料廢物破壞環(huán)境是我們面臨的一大問題:掩埋它們將永久留在土地里中;焚燒它們會放出劇毒。
我國也大量使用塑料包裝,而且在農(nóng)村還廣泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越來越嚴(yán)重。解決這個問題的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料,目前國際上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已經(jīng)投入生產(chǎn)。光生物雙降解塑料研究是我國“八五”科技攻關(guān)的一個重大項目,已取得一些進(jìn)展。
1.2 溶劑的選擇
大量的與化學(xué)制造相關(guān)的污染問題不僅來源于原料和產(chǎn)品,而且源自在其制造過程中使用的物質(zhì)。最常見的是在反應(yīng)介質(zhì),分離和配方中所用的溶劑。在傳統(tǒng)的有機反應(yīng)中,有機溶劑是最常用的反應(yīng)介質(zhì),這主要是因為它們能較好地溶解有機化合物。但有機溶劑的毒性和難以回收又使之成為對環(huán)境有害的因素。因此,在無溶劑存在下進(jìn)行的有機反應(yīng),用水作反應(yīng)介質(zhì),以及超臨界流體作反應(yīng)介質(zhì)或萃取溶劑將成為發(fā)展?jié)崈艉铣傻闹匾緩健?/p>
1.2.1 固相反應(yīng)
固相化學(xué)反應(yīng)實際上是在無溶劑化作用的新穎化學(xué)環(huán)境下進(jìn)行的反應(yīng),有時可比溶液反應(yīng)更為有效并達(dá)到更好的選擇性。它是避免使用揮發(fā)性溶劑的一個研究動向。
1.2.2 以水為溶劑的反應(yīng)
由于大多數(shù)有機化合物在水中的溶解性差,而且許多試劑在水中會分解,因此一般避免用水作反應(yīng)介質(zhì)。但水作為反應(yīng)溶劑有其獨特的優(yōu)越性,因為水是地球上自然豐度最高的“溶劑”,價廉、無毒、不危害環(huán)境。此外水溶劑特有的疏水效用對一些重要有機轉(zhuǎn)化是十分有益的,有時可提高反應(yīng)速率和選擇性,更何況生命體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)大多是在水中進(jìn)行的。
水相有機合成在有機金屬類反應(yīng),水相Lewis酸催化的反應(yīng)現(xiàn)都已取得較大進(jìn)展。因此在某些有機化學(xué)反應(yīng)中,開發(fā)利用以水作溶劑是大有可為的。
1.2.3 超臨界流體作為有機溶劑
超臨界流體是指超臨界溫度及超臨界壓力下的流體,是一種介于氣態(tài)與液態(tài)之間的流體。在無毒無害溶劑的研究中,最活躍的研究項目是開發(fā)超臨界流體(SCF),特別是超臨界CO2作溶劑。超臨界CO2是指溫度和壓力在其臨界點(31.10℃,7 477.79KPa)以上的CO2流體。它通常具有流體的密度,因而有常規(guī)常態(tài)溶劑的溶解度;在相同條件下,它又具有氣體的粘度,因而又具有很高的傳質(zhì)速度。而且,由于具有很大的可壓縮性,流體的密度,溶劑溶解度和粘度等性能可由壓力和溫度的變化來調(diào)節(jié)。其最大優(yōu)點是無毒、不可燃、價廉等。
1.3 催化劑的選擇
許多傳統(tǒng)的有機反應(yīng)用到酸、堿液體催化劑。如烴類的烷基化反應(yīng)一般使用氫氟酸、硫酸、三氯化鋁等液體酸做催化劑,這些液體酸催化劑的共同缺點是:對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,對人身危害和產(chǎn)生廢渣污染環(huán)境。為了保護(hù)環(huán)境,多年來人們從分子篩、雜多酸、超強酸等新催化材料入手,大力開發(fā)固體酸做為烷基催化劑。其中采用新型分子篩催化劑的乙苯液相烴化技術(shù)較為成熟,這種催化劑選擇性高,乙苯收率超過99.6%,而且催化劑壽命長。
2
化學(xué)反應(yīng)的綠色化
為了節(jié)約資源和減少污染,合成效率成了當(dāng)今合成方法學(xué)研究中關(guān)注的焦點。合成效率包括兩方面,一是選擇性(化學(xué)、區(qū)域、非對映體和對映體選擇性),另一個就是原子經(jīng)濟(jì)性,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,理想的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是原料分子中的原子百分之百的轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢棄物,實現(xiàn)廢物的“零排放”。為此,化學(xué)化工工作者在設(shè)計合成路線時,要減少“中轉(zhuǎn)”、增加“直快”、“特快”,更加經(jīng)濟(jì)合理地利用原料分子中的每一個原子,減少中間產(chǎn)物的形成,少用或不用保護(hù)基或離去基,避免副產(chǎn)物或廢棄物的產(chǎn)生。實現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)的有效手段很多,在些不作贅述。
3
生物技術(shù)的應(yīng)用
生物科學(xué)是當(dāng)代科學(xué)的前沿。生物技術(shù)是世界范圍內(nèi)新技術(shù)革命的重要組成部分,生物化工是21世紀(jì)最具有發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)之一,它將成為創(chuàng)造巨大社會財富的重要產(chǎn)業(yè)體系。采用生物技術(shù)已在能源、采油、采礦、肥料、農(nóng)藥、蛋白質(zhì)、聚合物、表面活性劑、催化劑、基本有機化工原料、精細(xì)化學(xué)品的制造等方面得到廣泛應(yīng)用。從發(fā)展綠色化學(xué)的角度出發(fā),它最大的特點和魅力就在節(jié)約能源和易于實現(xiàn)無污染生產(chǎn)而且可以實現(xiàn)用一般化工技術(shù)難以實現(xiàn)的化工過程,其產(chǎn)品常常又具有特殊性能。因此,生物技術(shù)的研究和應(yīng)用倍受青睞。
綠色化學(xué)是人類的一項重要戰(zhàn)略任務(wù)。綠色化學(xué)的根本目的是從節(jié)約資源和防止污染的觀點來重新審視和改革傳統(tǒng)化學(xué),從而使我們對環(huán)境的治理可以從治標(biāo)中轉(zhuǎn)向治本。綠色化學(xué)的發(fā)展不僅將對環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生重大影響,而且將為我國的企業(yè)與國際接軌創(chuàng)造條件。
參考文獻(xiàn)
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2 閔思澤. 環(huán)境友好石油煉制技術(shù)的發(fā)展[J].化學(xué)進(jìn)展,1998(1)
“我們生活的環(huán)境中,無處不有油漆的身影,而恰恰是太過于常見,它對環(huán)境與人體健康帶來的危害很容易被輕視。”中國涂料工業(yè)協(xié)會副會長劉善江說。在他看來,作為當(dāng)前最為廣泛使用的涂料,油漆對環(huán)境、民生乃至能源安全帶來的危害,遠(yuǎn)未被社會公眾認(rèn)知和重視。
晾不干凈的PM2.5
對于油漆的危害,人們其實已經(jīng)有著一定的認(rèn)知。比如,新裝修的房屋要通風(fēng)晾置一段時間,涂刷油漆時要做好呼吸防護(hù)等。但是,這僅僅只是油漆危害中最基本的一面。從另一方面看,在影響環(huán)境保護(hù)和國民整體健康的霧霾問題上,油漆可有著不小的“戲份”。
“傳統(tǒng)油漆涂刷后揮發(fā)出來的VOC(揮發(fā)性有機化合物的英文簡稱),會形成PM2.5污染。”中國工程院院士、清華大學(xué)化學(xué)工程系教授金涌表示。
VOC其包括的物質(zhì)超過100種,VOC剛排放出來時候,主要呈氣體狀。進(jìn)入空氣后,VOC及其在大氣中形成的半揮發(fā)性有機物,將會發(fā)生光化學(xué)污染,最終形成PM2.5。統(tǒng)計顯示,當(dāng)前PM2.5產(chǎn)生的主要來源中,汽車尾氣排放占30%,日常發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)等過程中經(jīng)過燃燒而排放的殘留物占49%,而VOC則獨占21%。
“人們不能只看到電廠、鋼鐵廠等形成霧霾的一次源。相當(dāng)一部分PM2.5,是VOC等二次源在大氣中經(jīng)過一系列復(fù)雜變化之后形成的。”中國工程院環(huán)境與輕紡工程學(xué)部院士段寧說。
那么,油漆與VOC之間又存在什么關(guān)系呢?
此前一份霧霾成分分析的研究報告或許可以作為答案。報告顯示,北京地區(qū)霧霾成因中,除了燃煤、機動車、工業(yè)用燃料以及揚塵外,來源于有機溶劑揮發(fā)所形成的PM2.5對于霧霾的貢獻(xiàn)率達(dá)到了17%。而油漆進(jìn)行稀釋處理(俗稱稀料)環(huán)節(jié)時必不可少的原料,就是有機溶劑。
“傳統(tǒng)油漆的溶劑都是從石油和煤炭中提煉的有機溶劑,基本是汽油和芳烴化合物,比如苯、二甲苯、醚劑等。”金涌說。劉善江則指出,這些嚴(yán)重威脅健康的有毒有害物質(zhì)在使用過程中要揮發(fā)近50%,剩余的揮發(fā)期則長達(dá)十幾年。
因而可以說,生活在油漆包圍的環(huán)境中,人們遭受的危害絕非“晾一晾”就可以擺脫。
以水漆替代油漆
針對有機溶劑的危害,國務(wù)院此前的《大氣污染防治行動計劃》已經(jīng)明確提出治理舉措,比如在石化、有機化工、表面涂裝、包裝印刷等行業(yè)實施揮發(fā)性有機物綜合整治,完善涂料、膠黏劑等產(chǎn)品揮發(fā)性有機物限值標(biāo)準(zhǔn)等。
然而,大到地產(chǎn)、裝修,小到木器、玩具,油漆的使用目前是生活不可或缺的部分。再嚴(yán)格的限制似乎只能做到治標(biāo)不治本。
這一疑問在專家們看來,其實早已有答案:油漆并非生活的必須,而方法就是以水漆替代油漆,以無害的“水”取代有害的“油”。
所謂水漆即水性漆,它以水代替有機溶劑為稀釋劑,避免了苯、甲苯、二甲苯、甲醛等油漆含有的有毒物質(zhì)。雖然目前在硬度和耐高溫等某些方面,水漆與油性漆還是有一定的差距,但隨著技術(shù)的更新,其主要性能也在逐漸接近甚至超越油漆。
在國外,水漆的使用在法律法規(guī)的促動下,已經(jīng)成為常態(tài)。資料顯示,歐盟自2004年1月1日起,就全面禁止在歐盟國家內(nèi)生產(chǎn)、銷售溶劑型漆,改用水性漆;從2007年1月1日起,歐盟又開始實施新的漆類標(biāo)準(zhǔn)《歐盟裝飾涂料指導(dǎo)方針(2007―2010)》,溶劑型油漆被完全禁止在室內(nèi)裝飾中使用;美國在2004年,便開始限制中國油漆家具進(jìn)入美國市場。
“水在揮發(fā)過程中不構(gòu)成危害。水漆節(jié)能環(huán)保,其最終要代替油漆,這是全球行業(yè)的共識。”金涌說。
油漆終將告別歷史舞臺
以水性漆替代油漆,已經(jīng)是全球涂料行業(yè)的大勢所趨。然而在國內(nèi),水漆不僅作為一個行業(yè)尚未發(fā)展起來,在大部分消費者那里更幾乎是聞所未聞。據(jù)統(tǒng)計,2013年我國將近1500萬噸左右的涂裝總量中,有1000萬噸是油漆。水漆在市場中的占比僅有6%。
“水漆發(fā)展面臨的問題,一是價錢依然很貴,其次是技術(shù)研發(fā)上還需要突破。”金涌表示,研發(fā)水漆看似簡單,實則包含抗紫外線、抗腐蝕、多色彩等多種技術(shù)要求,都需要科技的支撐。段寧也認(rèn)為,發(fā)達(dá)國家在環(huán)保材料方面有很深的認(rèn)識和積累,國內(nèi)對此方面的研究相比還很不夠。
除了技術(shù)層面的問題,專家們還指出,行業(yè)的起步,需要以廣泛的社會認(rèn)知為基礎(chǔ)。“要實現(xiàn)水漆大幅度代替油漆,就必須讓更多的公眾了解水性漆,使用水性漆。這需要政府、企業(yè)家、科學(xué)家乃至媒體的共同努力。”劉善江說。
可喜的是,《大氣污染防治行動計劃》等一系列國家政策,已經(jīng)明確提出推廣、使用水性涂料。環(huán)保部、稅務(wù)總局和財政部也正在聯(lián)合研究對特定溶劑型涂料增收消費稅,以拉近水漆與油漆的價格,促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。可以預(yù)見,油漆終將告別歷史舞臺。
相關(guān)鏈接
受PM2.5影響的人體基因被列“清單”
南京醫(yī)科大學(xué)張正東教授課題組在人類全部基因中進(jìn)行比對篩查,列出了一份受到PM2.5影響的人體基因的“清單”。這是國內(nèi)首次從全基因組水平上揭示PM2.5對細(xì)胞毒性作用的潛在分子機制。
課題組成員介紹,該研究揭示出PM2.5為什么會對細(xì)胞有毒性,以及是怎樣產(chǎn)生毒性的。通過對人支氣管上皮細(xì)胞在三組不同濃度的PM2.5培養(yǎng)液中培養(yǎng),再分別將它們的基因提取出來,檢測發(fā)現(xiàn):受PM2.5影響,基因發(fā)生了不同程度的變化,某些基因的表達(dá)增高,有些則表達(dá)降低。
基因參與人體的生物學(xué)過程,基因表達(dá)的變化有的會影響人體的免疫力,有的會影響DNA損傷修復(fù),從而引發(fā)各種癥狀,影響人體健康。
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué)應(yīng)用;環(huán)境;三廢
化學(xué)工業(yè)的發(fā)展對人類的生活有著一定的改善,但也造成了一部分的環(huán)境污染,使之成為人類面臨的巨大問題。萬事萬物都是雙刃劍,有利即有弊,最終要靠人類的智慧使其向著有利于人類生活的方向進(jìn)展。一些重大的環(huán)境污染事件多數(shù)與化學(xué)有關(guān),但也不全是化學(xué)造成的。現(xiàn)在人類面臨的環(huán)境問題有全球變暖,冰川融化,海平面上升,臭氧層被破壞,生物多樣性的減少,酸雨的蔓延,森林的銳減,土地荒漠化,全球大部分面臨沙漠化,水體及海洋污染,垃圾圍城等等。其中森林的減少,生物多樣性的減少,是人類濫捕濫伐的結(jié)果,與化學(xué)無關(guān)。在最早期的化學(xué)工藝流程里面,人們沒有意識到,沒有考慮到廢氣和廢渣的處理,大部分的化學(xué)生產(chǎn)工藝都伴隨著廢氣廢水廢渣的產(chǎn)生,從而使化學(xué)對環(huán)境造成污染。綠色化學(xué)正是基于人與自然和諧的可持續(xù)發(fā)展的理論之上,其研究所追求的目標(biāo)是:舍棄有毒的原材料從源頭上消除污染,探求嶄新的合成路線,使其產(chǎn)率更大,向人類所需的方向發(fā)展、采用無污染的反應(yīng)過程和工藝,能最大限度地減少三廢,并實行原材料篩選-產(chǎn)品生成-產(chǎn)品使用-循環(huán)再利用的“全過程控制”。綠色化學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用不但能提高生產(chǎn)效率和優(yōu)化產(chǎn)品,而且也能提高資源和能源的利用率,減輕污染,從而大幅度提高生產(chǎn)的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。因此,綠色化學(xué)的技術(shù)推廣應(yīng)用使環(huán)境與經(jīng)濟(jì)性成為技術(shù)創(chuàng)新的主要推動力。近些年來,綠色化學(xué)在物質(zhì)的利用、原子經(jīng)濟(jì)工藝設(shè)計等諸多領(lǐng)域取得了一系列重大研究成果。
1 綠色化學(xué)
綠色化學(xué)的定義是:應(yīng)用化學(xué)的技術(shù)、原理和方法去解決對人體健康、安全和生態(tài)環(huán)境有毒有害的化學(xué)污染,因此也稱環(huán)境友好化學(xué)或潔凈化學(xué)。其核心內(nèi)容之一是“原子的經(jīng)濟(jì)性”,即百分之百的利用反應(yīng)物中各個原子,因而不但能充分利用資源,而且也能防止化學(xué)污染。用原子利用率衡量反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性,為高效的有機合成應(yīng)最大限度地利用原料分子的每一個原子,使之結(jié)合到目標(biāo)分子中,達(dá)到零排放。綠色有機合成應(yīng)該是原子經(jīng)濟(jì)性的。原子利用率越高,反應(yīng)產(chǎn)生的廢棄物越少,對環(huán)境造成的污染也越少。綠色化學(xué)的核心內(nèi)容之二,其內(nèi)涵主要體現(xiàn)在五個“R”上:第一是Reduction-“減量”,即減少“三廢”排放;第二是Revuse-“重復(fù)使用”,諸如化學(xué)工業(yè)過程中的催化劑、載體等,這是降低成本和減廢的需要;第三是Recycling-“回收”,可以有效實現(xiàn)“省資源、少污染、減成本”的要求;第四是Regeneration-“再生”,即變廢為寶,節(jié)省資源、能源,減少污染的有效途徑;第五是Rejection-“拒用”,指對一些無法替代,又無法回收、再生和重復(fù)使用的,有毒副作用及污染作用明顯的原料,拒絕在化學(xué)過程中使用,這是杜絕污染的最根本方法。
2 綠色化學(xué)的應(yīng)用
綠色化學(xué)的應(yīng)用包括對醫(yī)藥、農(nóng)藥等精細(xì)化學(xué)品的“原子經(jīng)濟(jì)”反應(yīng);大型石油化工品的綠色化技術(shù)的發(fā)展;新的或非傳統(tǒng)的“潔凈”反應(yīng)介質(zhì)的開發(fā)利用;可再生物質(zhì)資源生產(chǎn)大型有機化工品和超清潔生物柴油的生產(chǎn);廢合成材料的回收利用等等。在化學(xué)制藥工藝方面為了減少污染進(jìn)行重新設(shè)計少污染或無污染的生產(chǎn)工藝,盡可能選用無毒或低毒的原輔材料來代替有毒或劇毒的原輔材料,以降低或消除污染物的毒性;優(yōu)化工藝條件,改進(jìn)操作方法,在生產(chǎn)工藝確定的前提下,從改進(jìn)操作方法入手,減少或消除污染物的形成;采用新技術(shù)顯著提高生產(chǎn)技術(shù)水平同時也十分有利于污染物的防治和環(huán)境保護(hù);進(jìn)行循環(huán)套,以為反應(yīng)往往不完全,因此分離母液常含有一定數(shù)量的未反應(yīng)的反應(yīng)原料,可以通過工藝設(shè)計任意周密而細(xì)致的安排實現(xiàn)反應(yīng)母液的循環(huán)套用或經(jīng)適當(dāng)處理后套用,可節(jié)約原料,提高產(chǎn)率,可減少環(huán)境污染;從排放的廢棄物中回收有價值的物料,進(jìn)行綜合利用。改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備,加強設(shè)備管理。
2.1 開發(fā)“原子經(jīng)濟(jì)”反應(yīng)
化學(xué)反應(yīng)的“原子經(jīng)濟(jì)性”則是指在化學(xué)反應(yīng)中究竟有多少原料的原子進(jìn)入到產(chǎn)品之中。我們常用原子利用率來衡量化學(xué)過程的原子經(jīng)濟(jì)性。在合成反應(yīng)中,要減少廢物排放的關(guān)鍵是提高目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性和原子利用率,即化學(xué)反應(yīng)中,到底有多少反應(yīng)物的原子轉(zhuǎn)變到了目標(biāo)產(chǎn)物中。
開發(fā)新的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)已成為綠色化學(xué)研究的熱點之一。1997年的新合成路線獎的獲得者BCH公司的工作即是一個很好的例證。該公司開發(fā)了一種合成布洛芬的新工藝(布洛芬是一種廣泛使用的非類固醇類的鎮(zhèn)靜、止痛藥物),傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝包括6步化學(xué)計量反應(yīng),原子的有效利用率低于40%,新工藝采用三步催化反應(yīng),原子的有效利用率達(dá)80%,如果再考慮副產(chǎn)物乙酸的回收利用,則原子利用率達(dá)到99%。此外還有一個生產(chǎn)聚氨酯塑料的重要原料之一是環(huán)氧丙烷,傳統(tǒng)上主要采用二步反應(yīng)的氯醇法,不僅使用可能帶來危險的氯氣,而且還產(chǎn)生大量污染環(huán)境的含氯化鈣廢水,國內(nèi)外均在開發(fā)催化氧化丙烯制環(huán)氧丙烷的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)新方法。
2.2 采用無毒、無害的原料
盡可能選用無毒或低毒的原輔材料來代替有毒或劇毒的原輔材料,以降低或消除污染物的毒性。但為使制得的中間體具有進(jìn)一步轉(zhuǎn)化所需的官能團(tuán)和反應(yīng)性,在現(xiàn)有化工生產(chǎn)中仍使用劇毒的光氣和氫氰酸等作為原料。為了人類健康和社區(qū)安全。需要用無毒無害的原料代替它們來生產(chǎn)所需的化工產(chǎn)品。
2.3 采用無毒、無害的催化劑
近年來越來越多利用雜多酸代替濃硫酸做催化劑,雜多酸是由不同的含氧酸縮合而制得的縮合含氧酸的總稱,是強度均勻的質(zhì)子酸,并且有氧化還原的能力。雜多酸H3PW12O40通過改變分子組成,可調(diào)節(jié)酸強度和氧化還原性能。它不但具有很高的催化活性和酸性,而且穩(wěn)定性好,是一種多功能的新型催化劑,可作均相及非均相反應(yīng),甚至可作相轉(zhuǎn)移催化劑,對環(huán)境無污染,是一類大有前途的綠色催化劑。
2.4 采用無毒、無害的溶劑
大量的與化學(xué)品制造相關(guān)的污染問題不僅來源于原料和產(chǎn)品,而且源自在其制造過程中使用的物質(zhì)。最常見的是在反應(yīng)介質(zhì)、分離和配方中所用的溶劑。當(dāng)前廣泛使用的溶劑是揮發(fā)性有機化合物(VOC)。其在使用過程中有的會引起地面臭氧的形成。有的會引起水源污染。因此。需要限制這類溶劑的使用。采用無毒無害的溶劑代替揮發(fā)性有機化合物作溶劑已成為綠色化學(xué)的重要研究方向。
在無毒無害溶劑的研究中。最活躍的研究項目是開發(fā)超臨界流體(SCF)。特別是超臨界二氧化碳作溶劑。超臨界二氧化碳是指溫度和壓力均在其臨界點(3llC、7477.7gkPa)以上的二氧化碳流體。它通常具有液體的密度。因而有常規(guī)液態(tài)溶劑的溶解度;在相同條件下。它又具有氣體的粘度,因而又具有很高的傳質(zhì)速度。而且。由于具有很大的可壓縮性。流體的密度、溶劑溶解度和粘度等性能均可由壓力和溫度的變化來調(diào)節(jié)。超臨界二氧化碳的最大優(yōu)點是無毒、不可燃、價廉等。
除采用超臨界溶劑外。還有研究水或近臨界水作為溶劑以及有機溶劑/水相界面反應(yīng)。采用水作溶劑雖然能避免有機溶劑,但由于其溶解度有限,限制了它的應(yīng)用,而且還要注意廢水是否會造成污染。在有機溶劑/水相界面反應(yīng)中。一般采用毒性較小的溶劑(甲苯)代替原有毒性較大的溶劑,如二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、醋酸等。采用無溶劑的固相反應(yīng)也是避免使用揮發(fā)性溶劑的一個研究動向,如用微波來促進(jìn)固、固相有機反應(yīng)。
2.5 利用可再生的資源合成化學(xué)品
利用生物量(生物原料)(Biomass)代替當(dāng)前廣泛使用的石油,是保護(hù)環(huán)境的一個長遠(yuǎn)的發(fā)展方向。1996年美國總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎中的學(xué)術(shù)獎授予TaxaA大學(xué)M?Holtzapp教授,就是南于其開發(fā)了一系列技術(shù)。把廢生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成動物飼料、工業(yè)化學(xué)品和然料。
物質(zhì)主要由淀粉及紆維素等組成。前者易于轉(zhuǎn)化為葡萄糖。而后者則由于結(jié)晶及與木質(zhì)素共生等原因,通過纖維素酶等轉(zhuǎn)比為葡萄糖。難度較大。Frost報道以葡萄糖為原料,通過酶反哎可制礙己二酸、鄰苯二酚和對苯二酚等。尤其是不需要從傳統(tǒng)的苯訐始采制運作為尼龍原料的己二酸取得了顯著進(jìn)展。由于苯是已知的治癌韌質(zhì),以經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上可行的方式,從合成大量的有機原料中取除苯是具有競爭力的綠色化學(xué)目標(biāo)。
2.6 環(huán)境友好產(chǎn)品
在環(huán)境友好產(chǎn)品方面。從1996年美國總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎看,設(shè)計更安全他學(xué)品獎授予RohmHaas公司。由于其開發(fā)成功一種環(huán)境友好的海洋生物防垢劑。小企業(yè)獎授予Donlar公司。因其開發(fā)了兩個高效工藝以生產(chǎn)熱聚天冬氨酸,它是一種代替丙烯酸的可生物降解產(chǎn)品。
柴油是另一類重要的石油煉制產(chǎn)品。對環(huán)境友好柴油。一是要有性能優(yōu)異的深度加氫脫硫催化劑;二是要開發(fā)低壓的深度脫硫/芳烴飽和工藝。國外在這方面的研究已有進(jìn)展。
3 綠色化學(xué)在處理工業(yè)三廢中的應(yīng)用
任何一項工業(yè)所排放的廢料量都沒有化學(xué)工業(yè)排放的多,化學(xué)工業(yè)所排放的廢料總量甚至超過了其他行業(yè)排放的總和。綠色化學(xué)的科研工作主要是圍繞化學(xué)反應(yīng)、原材料、催化劑、溶劑和產(chǎn)品的綠色化工展開的,達(dá)到從源頭上盡量減少甚至杜絕化學(xué)化工生產(chǎn)中對環(huán)境污染,實現(xiàn)三廢的零排放。化學(xué)工業(yè)排放的污染物通常具有毒性、刺激性和腐蝕性,在污染物中,以廢水的量最大,種類最多,危害最嚴(yán)重,對可持續(xù)發(fā)展的影響也最大。過程中還產(chǎn)生大量的廢氣、廢渣并產(chǎn)生一定的噪聲,因此加強三廢處理尤為重要。必須采用科學(xué)的處理方法對其進(jìn)行處理。如:用地球磁能和大自然產(chǎn)生的雷電的電能等代替現(xiàn)用的污染能源,這樣就可以有效的從源頭解決工業(yè)三廢對環(huán)境的污染。綠色化學(xué)可以從源頭上解決污染問題,實現(xiàn)零排放。
3.1 工業(yè)三廢的來源及特點
化學(xué)工業(yè)廢水主要來源于工業(yè)生產(chǎn)過程,其中含有種類繁多的有機物、金屬及廢酸廢堿等。生產(chǎn)過程本身大量使用各種化學(xué)原料,但由于多步反應(yīng),原料利用率低,大部分隨廢水排放,對環(huán)境影響大。該類廢水的水質(zhì)差并且排放量多,其中含有許多有機物,難降解物和微生物生長抑制劑等。
廢氣主要為機械過程所產(chǎn)生的粉塵,以及鍋爐燃燒所產(chǎn)生的煙塵。廢氣中主要含固體懸浮物,無機污染物,有機污染物廢氣。這類廢氣通常會導(dǎo)致溫室效應(yīng),空氣質(zhì)量降低,對人類身體產(chǎn)生危害。
化學(xué)工業(yè)的廢渣在生產(chǎn)過程中,每一步環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生。工業(yè)廢渣會破壞環(huán)境衛(wèi)生,污染水和空氣等。廢渣有高爐礦渣、鋼渣、煤灰、硫鐵灰、電石渣、赤泥、白泥、洗煤泥、硅錳渣、鉻渣等,這些也是一種資源,要想方設(shè)法利用,以開辟新的原料來源,減少對環(huán)境的污染。
總結(jié)其來源具體有以下幾點,其一,工藝反應(yīng)不完全產(chǎn)生的廢料。工業(yè)生產(chǎn)過程中,一般的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率只能達(dá)到70%~80%,未反應(yīng)完的原料一部分可以回收再利用,但最終有一部分因回收不完全或不可回收而環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)入廢水、廢氣或廢渣中。其二,副反應(yīng)所產(chǎn)生的廢料。工業(yè)生產(chǎn)再進(jìn)行工藝主反應(yīng)的同時,往往還伴隨著一些副反應(yīng),副反應(yīng)的產(chǎn)物數(shù)量一般較少,有些可以回收,但有些成分復(fù)雜,回收困難或回收費用很大,因此,只能將其作為廢料排棄。其三,工業(yè)物料儲存、運輸以及生產(chǎn)過程中的“跑”、“冒”、“滴”、“漏”現(xiàn)象,不僅會造成經(jīng)濟(jì)損失,而且也可能造成嚴(yán)重的污染。其四,許多生產(chǎn)工藝中都需要大量的冷卻用水,如煉鋼、煉油等。冷卻的方式一般有直接冷卻和間接兩種,直接冷卻是使冷卻水直接與冷卻的物料接觸,很容易成為工業(yè)廢水;間接冷卻的冷卻水雖然不與物料直接接觸,但因為其中往往需要加入防腐劑、殺藻劑等化學(xué)物質(zhì),故也受到一定的污染,但間接冷卻水相比其他工業(yè)廢水較為清潔,可通過一定的處理后循環(huán)使用。
3.2 當(dāng)前工業(yè)三廢處理方式及存在的不足
工業(yè)企業(yè)一般避免布置在城鎮(zhèn)居民區(qū)的上風(fēng)向和水源上游;一些污染較大的工業(yè)如冶金、化工、造紙要遠(yuǎn)離城市中心;大工業(yè)企業(yè)與生活區(qū)間要有適當(dāng)?shù)母綦x帶以減少環(huán)境污染的影響等。大力采用無污染或少污染的新工藝、新技術(shù)、新產(chǎn)品,開展“三廢”綜合治理,是防治工業(yè)“三廢”污染,搞好環(huán)境保護(hù)的重要途徑之一。不同物質(zhì)會有不同影響,三廢治理不是一兩句話能說清楚。廢氣、廢水、廢渣種類各有不同。以固體廢棄物來說就分為危廢和一般廢物,危廢處理方法一般是焚燒或者是深度填埋等,填埋場的要求很高,建一個大型的填埋場要幾個億投資。
由此我們可以看出,現(xiàn)在三廢處理耗費的人力、物力等都特別大,并且得不到好的效果。其特點:一、不能從源頭上解決,生產(chǎn)過程中還會產(chǎn)生;二、沒有有效的將三廢重新利用變廢為寶。
3.3 應(yīng)用綠色化學(xué)處理工業(yè)三廢的方法
用新型的能源代替有污染的能源,現(xiàn)有的新型能源如太陽能、風(fēng)能、潮汐能等已經(jīng)被人們開發(fā)利用。但是大自然存在很多豐富的資源還有待開發(fā)。我們經(jīng)過調(diào)查分析研究認(rèn)為雷電、地球磁場存在著很大的開發(fā)利用價值。將雷電和地球磁場利用某些技術(shù)轉(zhuǎn)化成我們需要的能源從而可有效的從源頭解決“三廢”對于環(huán)境所造成的污染問題。
4 結(jié)束語
綠色化學(xué)在獲得物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中充分利用原料中的每一個原子,實現(xiàn)“零排放”,因此既可以充分利用有限的資源,又不會產(chǎn)生污染。傳統(tǒng)化學(xué)向綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變可以看作是化學(xué)從“粗放型”向“集約型”的轉(zhuǎn)變。綠色化學(xué)充分體現(xiàn)了能源節(jié)約型和環(huán)境友好型。減少了工廠上“三廢”排放,消除污染物的形成;顯著提高生產(chǎn)技術(shù)水平同時也十分有利于污染物的防治和環(huán)境保護(hù)。降低成本和循環(huán)利用,變廢為寶,使經(jīng)濟(jì)效益大大提高。綠色化學(xué)已在全世界發(fā)展,不但有重大的社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益,而且也說明了化學(xué)的負(fù)面作用是完全可以避免的,顯現(xiàn)了人類的自我保護(hù)性。綠色化學(xué)體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)、技術(shù)與社會的相互聯(lián)系和相互作用,是化學(xué)科學(xué)高度發(fā)展以及社會對化學(xué)科學(xué)發(fā)展的作用的產(chǎn)物,對化學(xué)本身而言是一個新的歷史。作為新世紀(jì)的一代,不但要有能力去發(fā)展新的、對環(huán)境更友好的化學(xué),以防止化學(xué)污染;而且要讓年輕的一代了解綠色化學(xué)、接受綠色化學(xué)、為綠色化學(xué)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
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各地?zé)嵘霞状贾频吞枷N項目的狀況,已經(jīng)引起國家有關(guān)部門的高度關(guān)注。不久前,國家工信部組織專家組對各地甲醇制低碳烯烴項目情況進(jìn)行調(diào)查摸底,對西部富煤省區(qū)建設(shè)甲醇制低碳烯烴項目的水--資源、環(huán)境容量、生態(tài)情況等支撐條件進(jìn)行了重點調(diào)查,其調(diào)查結(jié)果將成為國家布局甲醇制低碳烯烴項目的主要依據(jù)。
甲醇制低碳烯烴,在“十二五”中,能夠成為攪動產(chǎn)業(yè)變革的一匹黑馬嗎?
打破壟斷的突破口
中科院大連化物所新興能源科技有限公司總經(jīng)理呂志輝認(rèn)為:“由于石油路線往往是1000萬噸煉油配套100萬噸乙烯,而我國90%的煉油化工又掌握在中石化、中石油等少數(shù)企業(yè)手中,導(dǎo)致我國烯烴行業(yè)成了事實上的壟斷行業(yè)。甲醇制低碳烯烴技術(shù)的推廣應(yīng)用,將從根本上改變這種格局。”
據(jù)呂志輝介紹,作為一種危險化學(xué)品和基礎(chǔ)化工原料中間體,國家對烯烴的生產(chǎn)、經(jīng)營、進(jìn)出口都有嚴(yán)格的限制。多年來,我國烯烴的生產(chǎn)。經(jīng)營、進(jìn)出口業(yè)務(wù)幾乎由中石油、中石化兩大巨頭控制,加之煉化能力有限,使得我國烯烴長期產(chǎn)不足需,年供需缺口達(dá)2000多萬噸。其中,最常用的基礎(chǔ)化工原料聚丙烯、聚乙烯,自給率分別只有67.3%和54.5%。甲醇制低碳烯烴技術(shù)推廣應(yīng)用后,由于所用原料為市場化程度很高的甲醇產(chǎn)品,只要國家政策放開,各地就可根據(jù)水資源、環(huán)境容量、市場供需狀況酌情規(guī)劃和建設(shè)烯烴裝置。從目前的情況看,一旦國家政策放開,我國甲醇制低碳烯烴產(chǎn)能3~5年內(nèi)可達(dá)上千萬噸。“十三五”期間,甲醇制低碳烯烴產(chǎn)能甚至?xí)^石油路線烯烴產(chǎn)能,成為國內(nèi)烯烴市場的主導(dǎo)產(chǎn)品。
中科院大連化物所研究員、甲醇制低碳烯烴首席科學(xué)家劉中民博士列出甲醇制烯烴3大優(yōu)勢其一,甲醇裝置沒有廢氣排放,屬環(huán)保項目。其二,甲醇制烯烴原料甲醇來源廣泛、競爭力很強。其三,甲醇制烯烴可大量替代日益寶貴和稀缺的石油資源,實現(xiàn)能源多元化,保障國家能源戰(zhàn)略安全。因此,他認(rèn)為,無論從節(jié)能減排的角度,還是從調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、減少污染物排放、減少我國石油對外依存度和打破石油路線烯烴產(chǎn)品壟斷格局的角度,甲醇制低碳烯烴產(chǎn)業(yè)化都是大勢所趨。
滋養(yǎng)下游產(chǎn)品的源泉
甲醇制低碳烯烴技術(shù)的推廣應(yīng)用,將對哪些化工子行業(yè)產(chǎn)生重大影響?呂志輝表示:“精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)無疑受益最大。”
據(jù)介紹,此前,由于我國烯烴產(chǎn)品嚴(yán)重產(chǎn)不足需,價格高企,且主要控制在中石化、中石油兩大集團(tuán)手中,使得其下游精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)成本高,原料來源無保證。而兩大集團(tuán)對生產(chǎn)精細(xì)化工產(chǎn)品的積極性不高,導(dǎo)致我國精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模小、技術(shù)落后。產(chǎn)品品種少,不少產(chǎn)品不得不長期依賴進(jìn)口。甲醇制低碳烯烴技術(shù)推廣應(yīng)用后,經(jīng)營壟斷一旦破除,相關(guān)企業(yè)不僅可以多渠道獲得烯烴產(chǎn)品,甚至可以自建工廠,以甲醇為原料生產(chǎn)烯烴,然后用乙烯、丙烯作原料,進(jìn)一步加工生產(chǎn)乙二醇、丙烯醇、聚苯乙烯、氯乙烯等上千種精細(xì)化工產(chǎn)品。這樣的趨勢,也將迫使兩大石化巨頭將更多精力轉(zhuǎn)移到發(fā)展高附加值、高科技含量的精細(xì)化工產(chǎn)品上。
國家化工行業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心總工程師方德巍則透露,由國家化工行業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心,清華大學(xué)、中科院成都有機所合作開發(fā)的以硅鋁磷酸鹽為催化劑的固定床甲醇制低碳烯烴技術(shù),已經(jīng)完成中試,正在進(jìn)行工業(yè)化試驗。一旦業(yè)化試驗成功并推廣應(yīng)用,可為精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)提供更加廉價的烯烴原料,促進(jìn)精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)大發(fā)展。更為重要的是,該工藝技術(shù)可同時生產(chǎn)烯烴、芳烴。烷烴等十幾種有機化工品,如果將其與醋酸、苯或甲苯等原料進(jìn)一步反應(yīng),又會衍生聚乙烯醇、醋酸乙烯,對二甲苯等更多精細(xì)化工產(chǎn)品。
專家們的預(yù)測正在變?yōu)楝F(xiàn)實
9月27日,陜西渭河煤化工集團(tuán)與
據(jù)了解,借助甲醇制低碳烯烴技術(shù)帶來的機遇謀劃發(fā)展精細(xì)化工產(chǎn)品的企業(yè)絕不止渭化集團(tuán)一家。大連某公司計劃以進(jìn)口甲醇為原料,在江蘇建設(shè)的兩套60萬噸/年甲醇制低碳烯烴項目,其終端產(chǎn)品就是乙二醇、環(huán)氧乙烷等精細(xì)化工產(chǎn)品;山東一家企業(yè)擬上的甲醇制低碳烯烴項目,終端產(chǎn)品則鎖定為異丙醇、環(huán)氧乙烷和丙烯酸酯:總投資100億美元的神華陶氏榆林煤化工項目,其產(chǎn)品包括環(huán)氧乙烷、乙撐胺、聚醚多元醇、丙烯酸等20多種精細(xì)化工產(chǎn)品。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的推手
業(yè)內(nèi)專家還透露了一個重大信息