文档介绍：清洁生产工艺实例
从清洁生产的概念来看, 清洁生产的基本途径为绿色工艺和清洁产品。
在清洁生产中可以考虑的方面有化学反应、分离技术、催化剂替代、溶剂替代、高毒性物料替代、原料质量、中间产品和副产品、工艺条件等。
清洁生产可以通过控制反应途径和深度, 使用清洁原料、溶剂、试剂, 使用绿色催化技术, 对副产品进行深加工和循环利用, 寻找环境有害产品的清洁替代产品等方法来实现。
具体工艺实例如下:
一. 控制反应途径和深度
有些产品是连串反应的中间产物, 选取合适的抑制剂, 阻止产物的进一步反应, 可以消除或减少副产品, 提高反应的选择性。有些反应受化学平衡限制产物转化率低, 促使平衡右移可以提高收率, 节约能源。
为了避免传统烃氧化法生产醇时发生过氧化反应而在反应中加入硼酸的工艺, 以及采用催化剂晶格氧作为氧源, 避免气相氧对烃类分子的深度氧化工艺。
其中典型的工艺为用晶格氧氧化丁烷制顺酐, 该工艺 1992 年被Du Pont 公司推向工业化。由于晶格氧氧化具有潜在的优点, 近年来已成为选择氧化研究中的前沿技术, 是控制氧化深度, 节约能源和保护环境的绿色化学工艺。
二. 使用清洁原料
目前被公认的存在环境污染的基础有机原料合成工艺有五类: 以光气为原料生产甲苯二异***酸酯( TDI) 和二苯基甲烷二异***酸酯( MDI) ; 以氢***酸为原料, 用******醇法生产***丙烯酸甲酯; 以***气和丙烯为原料, 用***醇法生产环氧丙烷; 用苯制己内酰***的原子经济性很差的反应; 以过氧化氢和异丙苯为原料, 液体酸硫酸为催化剂分解制取苯酚。
TDI 的合成研究方面, Eni Chem 开发的基于碳酸二甲酯的新工艺实现了异***酸酯的非光气合成并成为绿色工艺。但不足之处是反应时间过长且需更多设备, 因此投资费用也将高于传统光气法。国外近年来着手研究直接法工艺, 即硝基化合物与CO 直接合成异***酸酯, 这是一个不需要光气而又开发利CO, 无废排放的环境友好工艺。
三. 使用清洁溶剂、试剂
有机反应大部分以有机溶剂为介质, 挥发性的有机溶剂被认为是大气层氧化容量和酸度变化的一个重要原因, 对环境污染严重。已经在研究的解决方法有改用超临界流体为溶剂, 如超临界二氧化碳; 用含水的溶剂代替有机溶剂作为反应介质; 开发无溶剂存在下的有机反应。
图示出了一个超临界流体中铑催化的烯烃氢甲酞化反应过程