現(xiàn)代化工的發(fā)展前景課件

現(xiàn)代化工的發(fā)展前景

傳統(tǒng)化工面臨的挑戰(zhàn)化工資源與能源的危機(jī)石油、煤和天然氣既可用做能源，也是化工的起始原料。石油化工產(chǎn)品與規(guī)?？涨鞍l(fā)展。由價(jià)廉的石油得到各種石油化工產(chǎn)品。人們逐漸認(rèn)識到化工資源的匱乏和能源的危機(jī)。傳統(tǒng)化工對生態(tài)環(huán)境的污染

化工三廢對生態(tài)環(huán)境的影響

有害化學(xué)品對人類與生態(tài)環(huán)境的影響科技發(fā)展的基本思考—可持續(xù)性發(fā)展

目前：人類生存安全中級：人類生存質(zhì)量初級：人類生存

人們逐漸認(rèn)識到可持續(xù)性發(fā)展要依賴科技進(jìn)步；但并非一切科技都支持可持續(xù)性發(fā)展。只有滿足人類生存、生存質(zhì)量和生存安全三個(gè)方面的要求，科技進(jìn)步才能夠成為人類不斷進(jìn)步的推動力。人類面臨的五大基本問題人類面臨的五大基本問題是：

人口,糧食，能源，資源，環(huán)境。在化學(xué)化工領(lǐng)域，認(rèn)識到化工資源的短缺危機(jī)與傳統(tǒng)化工的三廢對污染環(huán)境的挑戰(zhàn)促使各國政府倡導(dǎo)“綠色化學(xué)與化工”。綠色化學(xué)的興起

綠色化學(xué)的興起與原則

環(huán)保治理的三個(gè)發(fā)展階段“稀釋廢物來防治環(huán)境污染”

三廢的后處理技術(shù)在源頭防止廢物的生成

綠色化學(xué)的基本原則

美國的P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出綠色化學(xué)的12條原則：（1）防止廢物的生成比在其生成后再處理更好。（2）設(shè)計(jì)的合成方法應(yīng)使生產(chǎn)過程中所采用的原料最大量地進(jìn)入產(chǎn)品之中。綠色化學(xué)的基本原則（3）設(shè)計(jì)合成方法時(shí)，只要可能，不論原料、中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)品，均應(yīng)對人體健康和環(huán)境無毒、無害（包括極小毒性和無毒）。（4）化工產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，必須使其具有高效的功能，同時(shí)也要減少其毒性。（5）應(yīng)盡可能避免使用溶劑、分離試劑等助劑，如不可避免，也要選用無毒無害的助劑。綠色化學(xué)的基本原則（6）合成方法必須考慮過程中能耗對成本與環(huán)境的影響，應(yīng)設(shè)法降低能耗，最好采用在常溫常壓下的合成方法。

（7）在技術(shù)可行和經(jīng)濟(jì)合理的前提下，原料要采用可再生資源代替消耗性資源。（8）在可能的條件下，盡量不用不必要的衍生物（derivatiza-tion），如限制性基團(tuán)、保護(hù)/去保護(hù)作用、臨時(shí)調(diào)變物理、化學(xué)工藝。綠色化學(xué)的基本原則（9）合成方法中采用高選擇性的催化劑比使用化學(xué)計(jì)量（stoichiometric）助劑更優(yōu)越。（10）化工產(chǎn)品要設(shè)計(jì)成在其使用功能終結(jié)后，它不會永存于環(huán)境中，要能分解成可降解的無害產(chǎn)物。

10.2.1.2綠色化學(xué)的基本原則）（11）進(jìn)一步發(fā)展分析方法，對危險(xiǎn)物質(zhì)在生成前實(shí)行在線監(jiān)測和控制。（12）選擇化學(xué)生產(chǎn)過程的物質(zhì)，使化學(xué)意外事故（包括滲透、爆炸、火災(zāi)等）的危險(xiǎn)性降低到最小程度。綠色化學(xué)的基本原則是從源頭消除污染，包括新設(shè)計(jì)或者重新設(shè)計(jì)化學(xué)合成、制造方法和化工產(chǎn)品來根除污染源。綠色化學(xué)的定義

綠色化學(xué)是指化學(xué)反應(yīng)和過程以“原子經(jīng)濟(jì)性”

為基本原則，即在獲取新物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)中充分利用參與反應(yīng)的每個(gè)原料原子，

實(shí)現(xiàn)零排放。

不僅充分利用資源，而且不產(chǎn)生污染；

并采用無毒、無害的溶劑、助劑和催化劑，

生產(chǎn)有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人身健康的環(huán)境友好產(chǎn)品。

綠色化工的定義綠色化工又稱清潔生產(chǎn)或環(huán)境友好技術(shù)，它是在綠色化學(xué)基礎(chǔ)上開發(fā)的從源頭上阻止環(huán)境污染的化工技術(shù)。綠色化工與傳統(tǒng)化工最主要的區(qū)別是從源頭上阻止環(huán)境污染，即設(shè)計(jì)和開發(fā)在各個(gè)環(huán)節(jié)上都潔凈和無污染的反應(yīng)途徑和工藝。

綠色化學(xué)與化工的關(guān)系

綠色化學(xué)追求的目標(biāo)是從源頭上消除污染，而綠色化工的目標(biāo)則要求是經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益協(xié)調(diào)發(fā)展，可以概括為“三高”、“三低”、“兩小”。反應(yīng)要高轉(zhuǎn)化率、高選擇性和高能源利用率。原料要低毒、反應(yīng)介質(zhì)（溶劑）要低毒、產(chǎn)品要低毒。產(chǎn)生廢物小，副產(chǎn)物也要小。

綠色化學(xué)與化工是

未來化學(xué)工業(yè)發(fā)展的方向和基礎(chǔ)綠色化學(xué)與化工是當(dāng)今國際化學(xué)與化工科學(xué)研究的前沿，它吸收了當(dāng)代化學(xué)、物理、生物、材料、信息等科學(xué)的最新理論和技術(shù)，是具有明確的社會需求和科學(xué)目標(biāo)的新興交叉學(xué)科。目前，綠色化學(xué)作為未來化學(xué)工業(yè)發(fā)展的方向和基礎(chǔ)，越來越受到各國政府、企業(yè)和學(xué)術(shù)界的關(guān)注。世界各國重視綠色化學(xué)與化工

美國總統(tǒng)克林頓宣布設(shè)立“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”一個(gè)由日本政府規(guī)劃，旨在防止全球氣候變暖、在21世紀(jì)重建綠色地球的“新陽光計(jì)劃”開始實(shí)施。1997年底德國聯(lián)邦政府正式通過了一個(gè)名為“為環(huán)境而研究”的計(jì)劃。綠色化學(xué)與化工的研究內(nèi)容

原料的綠色化無毒、無害原料；可再生資源為原料化學(xué)反應(yīng)的綠色化原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)；提高反應(yīng)選擇性催化劑的綠色化：無毒無害催化劑溶劑的綠色化：無毒無害溶劑產(chǎn)品的綠色化

原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)和高選擇性反應(yīng)

原子經(jīng)濟(jì)性概念：原子經(jīng)濟(jì)性或原子利用率（%）=

（被利用原子的質(zhì)量/反應(yīng)中所使用全部反應(yīng)物分子的質(zhì)量）100%

原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)和高選擇性反應(yīng)環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)CO氣相催化偶聯(lián)合成草酸二乙酯使用無毒無害原料及可再生資源

取代氫氰酸路線合成苯乙酸的新工藝用生物質(zhì)原料（淀粉、纖維素）合成乙醇等有機(jī)品以生物質(zhì)為原料制生物質(zhì)能源分子篩代替三氯化鋁催化劑合成乙苯和異丙苯采用無毒無害溶劑超臨界二氧化碳作為綠色溶劑的利用離子液體作為綠色溶劑的應(yīng)用

環(huán)境無害的綠色化學(xué)產(chǎn)品

綠色化學(xué)產(chǎn)品應(yīng)該具有兩個(gè)特征：產(chǎn)品本身必須不會引起環(huán)境污染或健康問題，包括不會對野生生物、有益昆蟲或植物造成損害；當(dāng)產(chǎn)品被使用后，應(yīng)該能再循環(huán)或易于在環(huán)境中降解為無害物質(zhì)。環(huán)境無害的綠色化學(xué)產(chǎn)品可降解塑料的研制

新型化學(xué)殺蟲劑

化工與高技術(shù)信息、微