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1、绿色化学课件1经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 1 绿色化学的诞生和发展简史绿色化学的诞生和发展简史一、绿色化学的诞生一、绿色化学的诞生 有毒有害化学品的种类及数量的不断增有毒有害化学品的种类及数量的不断增加,其负面影响对生态环境和人类健康造成加,其负面影响对生态环境和人类健康造成现实的或潜在的巨大危胁,因此必须从化学现实的或潜在的巨大危胁,因此必须从化学品的设计、生产过程着手把化学改革成可持品的设计、生产过程着手把化学改革成可持续发展的学科,续发展的学科,“绿色化学绿色化学”这一崭新的学这一崭新
2、的学科应运诞生了。科应运诞生了。2经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用Green Chemistry)环境无害化学环境无害化学环境友好化学环境友好化学 清洁化学清洁化学 绿色化学就是研究在化学产品的设计、开发和绿色化学就是研究在化学产品的设计、开发和加工生产过程中减少或消除使用或产生对人类健康加工生产过程中减少或消除使用或产生对人类健康和环境有害物质的科学。和环境有害物质的科学。绿色化学是研究从源头消除污染的一门学科。绿色化学是研究从源头消除污染的一门学科。二、绿色化学定义二、绿色化学定义3经营者提供
3、商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 “绿绿色色化化学学”的的目目标标要要求求任任何何一一个个化化学学的的活活动动,包包括括使使用用的的原原料料、化化学学和和化化工工过过程程、以以及及最最终终产产品品,对对人人类类的的健健康康和和环环境境都都应应该该是是友好的。友好的。4经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 美国美国 1990年年美美国国颁颁布布了了污污染染防防治治条条例例,将将污污染染的的防治定为国策;防治定为国策;
4、1996年设定年设定“总统绿色化学挑战奖总统绿色化学挑战奖”。日本日本 制制订订“21世世纪纪重重建建绿绿色色地地球球”的的新新阳阳光光计计划划,设设立立“为地球创新技术的研究院为地球创新技术的研究院”欧盟各国欧盟各国 德国德国:1991年制订年制订“为环境而研究的计划为环境而研究的计划”;英国英国:2000年设立年设立“Jerwood Salters环境奖环境奖”;荷兰荷兰:制订制订“清洁生产手册清洁生产手册”。三、绿色化学在国内外的发展三、绿色化学在国内外的发展5经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费
5、用 中国中国1993年年世世界界环环境境和和发发展展大大会会之之后后,编编制制了了中中国国21世世纪议程郑重声明走可持续发展道路的决心。纪议程郑重声明走可持续发展道路的决心。科学行动科学行动:1995年年中中国国科科学学院院化化学学部部组组织织了了绿绿色色化化学学与与技技术术推推进化工生产可持续发展的途径院士咨询活动进化工生产可持续发展的途径院士咨询活动 1997年年5月月,香香山山科科学学会会议议第第72次次学学术术研研讨讨会会:可可持持续续发发展问题对科学的挑战展问题对科学的挑战绿色化学绿色化学 1998年合肥第一届国际绿色化学高级研讨会年合肥第一届国际绿色化学高级研讨会 1999年年北北
6、京京第第16次次九九华华山山科科学学论论坛坛“绿绿色色化化学学的的基基本本科科学学问题问题”2000年年科科技技部部国国家家重重点点基基础础研研究究发发展展规规划划项项目目立立项项石油炼制和基本有机化学品合成的绿色化学石油炼制和基本有机化学品合成的绿色化学6经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 20世纪世纪4050年代年代 稀释废物稀释废物 20世纪世纪6070年代年代 废物后处理废物后处理 20世纪世纪90年代年代 从源头消除污染源从源头消除污染源废物处理与处置的发展过程废物处理与处置的发展过程7经
7、营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 2 绿色化学的基本原理绿色化学的基本原理一、一、绿色化学的绿色化学的12条原则条原则(1)防止污染的产生优于治理产生的污染;)防止污染的产生优于治理产生的污染;(2)原子经济性;)原子经济性;(3)只要可行应尽量采用毒性小的化学合成路线;)只要可行应尽量采用毒性小的化学合成路线;(4)更安全的化学品的设计应能保留其功效,但降)更安全的化学品的设计应能保留其功效,但降低毒性;低毒性;(5)应尽可能避免使用辅助物质(如溶剂、分离剂)应尽可能避免使用辅助物质(如溶剂、分离
8、剂 等),如用时应是无毒的;等),如用时应是无毒的;(6)应考虑到能源消耗对环境和经济的影响,并应)应考虑到能源消耗对环境和经济的影响,并应尽量少地使用能源;尽量少地使用能源;8经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(7)原料应是可再生的,而非将耗竭的;)原料应是可再生的,而非将耗竭的;(8)尽量避免不必要的衍生化步骤;)尽量避免不必要的衍生化步骤;(9)高选择性催化剂优于化学计量学其它助剂;)高选择性催化剂优于化学计量学其它助剂;(10)化工产品在完成其使命后,不应残留在环境)化工产品在完成其使命后,
9、不应残留在环境中,而能降解为无害的物质;中,而能降解为无害的物质;(11)分析方法必须进一步发展,以使在有害物质)分析方法必须进一步发展,以使在有害物质生成前进行实时的和在线跟踪及控制;生成前进行实时的和在线跟踪及控制;(12)在化学转换过程中,所选用的物质和物质形)在化学转换过程中,所选用的物质和物质形态应尽可能地降低发生化学事故的可能性。态应尽可能地降低发生化学事故的可能性。9经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 Twelve Principles of Twelve Principles of
10、Green ChemistryGreen Chemistry10经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1:It is better to prevent waste than to treat or clean up waste after it is formed.2:Synthetic methods should be designed to maximize the incorporation of all materials used in the process into the final
11、 product.3:Wherever practicable,synthetic methodologies should be designed to use and generate substances that possess little or no toxicity to human health and the environment.11经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4:Chemical products should be designed to preserve effic
12、acy of function while reducing toxicity 5:The use of auxiliary substances(e.g.solvents,separation agents)should be made unnecessary wherever possible and innocuous when used.6:Energy requirements should be recognized for their environmental and economical impacts and should be minimized.12经营者提供商品或者服
13、务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用7:A raw material or feed stock should be renewable rather than depleting,wherever technically and economically practicable.8:Unnecessary derivations should be avoided whenever possible.9:Catalytic reagent(as selective as possible)are superior to
14、 stoichiometric reagents13经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用10:Chemical products should be designed so that at the end of their function they do not persist in the environment and break down into innocuous degradation products.11:Analytical methodologies need to be dev
15、eloped to allow for real time,in-process monitoring,and control prior to the formation of hazardous subatances.12:Substances and the form of a substance used in a chemical process should be chosen so as to minimize the potential for chemical accidents,including releases,explosions,and fires.14经营者提供商
16、品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 从从根根本本上上说说,绿绿色色化化学学是是要要求求化化学学从从一一个个崭崭新新的的角角度度来来审审视视“传传统统”的的化化学学研研究究和和化化工工过过程程,并并以以“与与环环境境友友好好”为为基基础础和和出出发发点点提提出新的化学问题,创新出新的化工技术。出新的化学问题,创新出新的化工技术。15经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 现在,生物质作为能源和化学产品的原料又再次受到关注。
17、现在,生物质作为能源和化学产品的原料又再次受到关注。生物质(生物质(biomassbiomass)是理想的石油品替代原料。生物质包括农)是理想的石油品替代原料。生物质包括农作物、植物及其他任何通过光合作用生成的物质。由于其含有作物、植物及其他任何通过光合作用生成的物质。由于其含有较多的氧元素,在产品制造中可以避免或减少氧化步骤的污染。较多的氧元素,在产品制造中可以避免或减少氧化步骤的污染。煤、石油、天然气生物质工业革命二、绿色原材料二、绿色原材料 150 年前年前,有机物全来自生物质。有机物全来自生物质。16经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿
18、的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用生物质作为可再生的原料具有明显的优点:生物质作为可再生的原料具有明显的优点:1 可代替石油。可代替石油。2 生物质中含有一定量氧可减少或避免以石油作原生物质中含有一定量氧可减少或避免以石油作原料时的加氧反应带来的环境污染问题。料时的加氧反应带来的环境污染问题。3 生物质的利用有利于开发新的合成反应和化学品。生物质的利用有利于开发新的合成反应和化学品。4 生物质燃烧时不会向大气排放更多的二氧化碳。生物质燃烧时不会向大气排放更多的二氧化碳。17经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价
19、款或接受服务的费用三、绿色溶剂三、绿色溶剂1 超临界流体超临界流体(supercritical fluids,SCF)一些物质在超临界条件下,其物理化学性质一些物质在超临界条件下,其物理化学性质介于气体和液体之间,兼具两种状态的特点。如介于气体和液体之间,兼具两种状态的特点。如具有与液体相近的溶解能力和传热系数,又具有具有与液体相近的溶解能力和传热系数,又具有与气体相近的粘度系数和扩散系数,即与气体相近的粘度系数和扩散系数,即具有气体具有气体和液体的双重特点和液体的双重特点。18经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或
20、接受服务的费用超临界流体兼有气体和液体的性质超临界流体兼有气体和液体的性质性性 质质流流 体体 状状 态态气气 体体超超 临临 界界 流流 体体液液 体体密度密度/(gcm-3)(0.62.0)10-30.20.90.61.6扩散系数扩散系数D/(cm2s-1)0.10.4(0.20.7)10-3(0.22.0)10-5粘度粘度/(Pas)(13)10-5(19)10-5(0.20.3)10-3导热系数导热系数k W/mK(530)10-3(3070)10-3(70250)10-3 由由上上表表知知,SCF与与一一般般液液体体溶溶剂剂相相比比,除除密密度度外外,在在传传递递性性质质方方面面也也
21、有有优优势势。SCF除除了了具具有有与与液液体体相相近近的的密密度度外外,其其粘粘度度却却与与气气体体接接近近,比比液液体体小小10倍倍,自自扩扩散散系系数数比比液液体体大大近近100倍,比气体略低,因此其传递和渗透性比一般溶剂要好。倍,比气体略低,因此其传递和渗透性比一般溶剂要好。19经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 超临界二氧化碳就是典型且广泛应用的一种。处于临界状态(tc=31.1,pc=7.38Mpa)可作为溶剂。超临界二氧化碳适于作诸如氢化、氨化、羰基化、烷基化、异构化、氧化、成环作用等
22、小分子反应的介质,也可用于无机的和有机金属的反应及自由基反应。20经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用超临界二氧化碳溶剂的优点超临界二氧化碳溶剂的优点二氧化碳在常温下是气体,无色、无味、不燃烧、化二氧化碳在常温下是气体,无色、无味、不燃烧、化学性质稳定学性质稳定不会形成光化学烟雾,也不会破坏臭氧层不会形成光化学烟雾,也不会破坏臭氧层来源丰富,价格低廉来源丰富,价格低廉超临界二氧化碳可很好地溶解一般有机化合物超临界二氧化碳可很好地溶解一般有机化合物21经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的
23、要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2 离子液体离子液体 完全由一种正离子和一种负离子组成,在室温下呈液态完全由一种正离子和一种负离子组成,在室温下呈液态的化合物的化合物,称之为室温离子液体。,称之为室温离子液体。离子之间作用力降低,晶格能下降,熔点下降,所以在离子之间作用力降低,晶格能下降,熔点下降,所以在室温下呈液态室温下呈液态。室温离子液体的特性:室温离子液体的特性:1.蒸汽压极小。蒸汽压极小。2.液程很宽液程很宽。3.电导率高。电导率高。4 4.电化学稳定性高电化学稳定性高,电化学窗口宽。电化学窗口宽。5.热稳定性好,不易燃烧。热稳定性好,不易
24、燃烧。6.粘度低,热容大。粘度低,热容大。22经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3 水作为溶剂水作为溶剂 水是最安全的溶剂,在水是最安全的溶剂,在100 以下可促成多以下可促成多种化学反应的进行。种化学反应的进行。超临界水对氧和有机物都是很好的溶剂,氧超临界水对氧和有机物都是很好的溶剂,氧化反应(通常达到化反应(通常达到400600)几乎能完全彻底,)几乎能完全彻底,可使有机物转化为可使有机物转化为CO2。23经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金
25、额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用四、绿色催化剂四、绿色催化剂 80以上的化学品均是通过催化反应制备的,催化以上的化学品均是通过催化反应制备的,催化剂在当今化工生产中占有极为重要的地位,而新催化材剂在当今化工生产中占有极为重要的地位,而新催化材料是创造发明新催化剂的源泉,也是开发绿色化工技术料是创造发明新催化剂的源泉,也是开发绿色化工技术的重要基础。通过新催化剂的开发形成新工艺新技术,的重要基础。通过新催化剂的开发形成新工艺新技术,最终提高反应的原子经济性。最终提高反应的原子经济性。24经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购
26、买商品的价款或接受服务的费用1 新型酸碱催化剂新型酸碱催化剂 固体超强酸(碱)催化剂,杂多酸催化剂。固体超强酸(碱)催化剂,杂多酸催化剂。2 夹层催化剂夹层催化剂 利用天然粘土等层状材料为基材,在层与层之间插利用天然粘土等层状材料为基材,在层与层之间插入金属、金属离子、有机金属络离子或无机氧化物,形成入金属、金属离子、有机金属络离子或无机氧化物,形成的一种新型的夹层化合物。的一种新型的夹层化合物。3 相转移催化剂相转移催化剂 在非均相反应中,添加特殊的表面活性剂促使反应进在非均相反应中,添加特殊的表面活性剂促使反应进行,这种表面活性物质称为相转移催化剂。如行,这种表面活性物质称为相转移催化剂。
27、如:季胺盐、季胺盐、叔胺、聚乙二醇等。叔胺、聚乙二醇等。25经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4 仿酶催化剂仿酶催化剂 采用化学或生物方法对酶分子进行修饰和改采用化学或生物方法对酶分子进行修饰和改造以提高酶的活性的稳定性。造以提高酶的活性的稳定性。5 沸石分子筛催化剂沸石分子筛催化剂 分子筛是一种多孔固体颗粒,人工分子筛可分子筛是一种多孔固体颗粒,人工分子筛可调节其结构和孔径以有针对性的合成符合工艺要调节其结构和孔径以有针对性的合成符合工艺要求的不同类型的分子筛。求的不同类型的分子筛。26经营者提供
28、商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用五、原子经济性反应五、原子经济性反应 Barry Trost教授:原子经济性教授:原子经济性(Atom Economy)概念概念 A B C D A B C 产物废物废物废物为零为零27经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用原子利用率原子利用率=目标产物的量目标产物的量按化学计量式所得所有产物的量之和按化学计量式所得所有产物的量之和=目标产物的量目标产物的量各反应物的量之和各反应物的量
29、之和 100%100%28经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用ExamplesThe preparation of epoxy-ethane(环氧乙烷环氧乙烷)from ethylene29经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用Traditional wayThe overall raction is:The overall raction is:30经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加
30、赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用31经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用Disadvantages of the traditional methodL1.The atom utilization could reach only 25%,i.e.,1kg of target product/3kg of wastes.L 2.The reactant Cl2 is harmful,it erodes(腐蚀腐蚀)the equipment and injures(
31、伤害伤害)human beings,thus demanding special equipment and special protection measure.L 3.Separation and purification(纯化纯化)processes are necessary to obtain useful product.If every step could obtain 100%selectivity and 100%yield,then32经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 采采用
32、用乙乙烯烯催催化化环环氧氧化化方方法法仅仅需需一一步步反反应应,原原子子利利用用率率达达到到100%,产率,产率99%。银为催化剂。银为催化剂。New greener way33经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用Molecular Weight 28 16 44Molecular Weight 28 16 44The amount of target molecular 44The amount of target molecular 44The amount of waste formed 0Th
33、e amount of waste formed 0The amount of reactants used 4434经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用New greener way Silver catalyst is used to convert ethylene directly to the target molecule by using oxygen as the oxidant,which gives 100%atom utilization.35经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,
34、应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用J High atom economy(100%)J Oxygen is safe to human beings and to environment.J No separation or purification is needed.Advantages of the new greener methodIf the selectivity of the reaction could reach 100%36经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金
35、额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用J 高原子经济性高原子经济性(100%)J 氧对于人类和环境是安全的。氧对于人类和环境是安全的。J 无需分离和纯化。无需分离和纯化。催化环氧化方法优点:催化环氧化方法优点:37经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用例:例:Noyori发展了一种把环己烯直接用发展了一种把环己烯直接用30%双氧水氧化双氧水氧化成己二酸的方法:成己二酸的方法:这是一个不用有机溶剂和不含卤素的绿色过程。这是一个不用有机溶剂和不含卤素的绿色过程。38经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当
36、按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用六、绿色化学的主要内容六、绿色化学的主要内容无毒无害原料无毒无害原料可再生资源可再生资源环境友好产品环境友好产品回归自然回归自然废物回收利用废物回收利用无毒无害无毒无害催化剂催化剂 无毒无害无毒无害溶剂溶剂原子经济反应原子经济反应39经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 3 绿色化学的应用绿色化学的应用一、绿色工程和工业生态学一、绿色工程和工业生态学 通过科学技术和工程手段达到提高可持续能通过科学技术和工程手段达
37、到提高可持续能力的目的。力的目的。绿色工程的绿色工程的12条原理:条原理:See p.489.工业生态学原理工业生态学原理40经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 化学品的化学品的“原子经济原子经济”反应反应 大宗石油化工品的绿色化技术大宗石油化工品的绿色化技术 超临界超临界CO2代替有毒、有害溶剂的推广应用代替有毒、有害溶剂的推广应用 生生物物质质资资源源生生产产大大宗宗有有机机化化工工品品和和超超清清洁洁生生物物柴柴 油的生产油的生产 废合成材料的回收利用废合成材料的回收利用 等等等等二、绿色化学
38、的应用二、绿色化学的应用41经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1 烃类氧化的技术突破烃类氧化的技术突破实现实现“原子经济原子经济”反反应应20世纪世纪80年代年代发明钛硅分子筛作为氧化催化剂发明钛硅分子筛作为氧化催化剂采用采用H2O2为氧化剂为氧化剂工业应用工业应用q丙烯环氧化制环氧丙烷丙烯环氧化制环氧丙烷q环己酮氨氧化制环己酮肟环己酮氨氧化制环己酮肟q苯酚氧化制对苯二酚苯酚氧化制对苯二酚q等等等等42经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费
39、者购买商品的价款或接受服务的费用(1)丙烯氧化制环氧丙烷的绿色化学研究)丙烯氧化制环氧丙烷的绿色化学研究 环环氧氧丙丙烷烷(PO)是是丙丙烯烯衍衍生生物物中中产产量量仅仅次次于于聚聚丙烯和丙烯腈的第三大品种。丙烯和丙烯腈的第三大品种。PO化化学学性性质质十十分分活活泼泼,是是生生产产聚聚醚醚、丙丙二二醇醇、异异丙丙醇醇胺胺、丙丙烯烯醇醇、非非聚聚醚醚多多元元醇醇等等的的重重要要原原料料,进进而而生生产产不不饱饱和和聚聚酯酯树树脂脂、聚聚氨氨酯酯、表表面面活活性性剂剂等等;也也可可用用于于生生产产非非离离子子表表面面活活性性剂剂、油油田田破破乳乳剂剂、农农药药乳乳化化剂剂和和润润湿湿剂剂等等,广
40、广泛泛应应用用于于化化工工、轻轻工工、医医药药、食食品品、纺纺织织等等行行业业,对对化化学学工工业业及及国国民民经经济济的的发展具有深远的影响。发展具有深远的影响。43经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用丙烯氧化制环氧丙烷丙烯氧化制环氧丙烷氯醇法次氯酸次氯酸石灰石灰废渣废渣 废水废水原子经济性原子经济性=44%皂化皂化44经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 新型催化材料新型催化材料钛硅钛硅-l(TS-l)分
41、子筛的开发,使由)分子筛的开发,使由丙烯环氧化生产环氧丙烷过程的原子经济性得到明显提高。丙烯环氧化生产环氧丙烷过程的原子经济性得到明显提高。原子经济性原子经济性=76.3%45经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用TS-1分子筛的选择氧化反应分子筛的选择氧化反应 46经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(2)烃类催化氧化的新进展)烃类催化氧化的新进展降低降低H2O2费用费用q原位原位H2、O2合成合成H2O2,
42、与丙烯环氧化集成与丙烯环氧化集成q新氧化剂新氧化剂异丙苯过氧化物异丙苯过氧化物新氧化催化材料新氧化催化材料q沸石沸石q有机氮络合有机氮络合Fe2+系催化剂系催化剂q含钨的金属簇相转移催化剂含钨的金属簇相转移催化剂47经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2 大力发展可再生生物质资源的利用技术大力发展可再生生物质资源的利用技术 以以植植物物为为主主的的生生物物质质资资源源是是一一个个可可再再生生的的巨巨大大资资源源宝宝库库,用用之之不不竭竭,利利用用可可再再生生生生物物质质资源消除污染,实现可持续发展资源
43、消除污染,实现可持续发展开发生物催化技术是关键开发生物催化技术是关键48经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用生物质原料制产品目标产品种类产品种类生物质原料产品所占比例,生物质原料产品所占比例,%当前当前2020年年2090年年液体燃料液体燃料121050有机化学品有机化学品102590美国国家研究委员会美国国家研究委员会(National Research Council)49经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的
44、费用生物质资源生产大宗化工产品生物质资源生产大宗化工产品国外国外nDu Pont和和 Genecor International等等合合作作建建成成由由玉玉米米生生产产1,3丙丙二二醇醇(PDO)装装置置,生生产产成成本本比比化化学学法法低低25 nCargillDOW公司正在建设一个公司正在建设一个14万万t/a的聚乳酸工的聚乳酸工厂,加工为塑料、纤维厂,加工为塑料、纤维 50经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用国内国内生物催化丙烯腈制丙烯酰胺在已建几套千吨级生物催化丙烯腈制丙烯酰胺在已建几套千吨级
45、工厂的基础上,一套工厂的基础上,一套2 2万吨万吨/年工厂正在投产;年工厂正在投产;以厌氧活性污泥为原料的以厌氧活性污泥为原料的“有机废水发酵法制有机废水发酵法制氢技术氢技术”研究目前已通过中试验证,实现了中研究目前已通过中试验证,实现了中试规模连续非固定菌长期操作生物制氢;试规模连续非固定菌长期操作生物制氢;以玉米淀粉制得的糖类化合物为原料,采用生以玉米淀粉制得的糖类化合物为原料,采用生物发酵法制造甘油,已建成示范工厂。物发酵法制造甘油,已建成示范工厂。51经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用生物质
46、资源生产超清洁燃料生物质资源生产超清洁燃料生物柴油生物柴油n生物柴油的特点生物柴油的特点q减少汽车尾气中减少汽车尾气中SOx和颗粒物排放和颗粒物排放q整个过程少排放整个过程少排放CO2,减少温室效应减少温室效应q 本身无毒、无害,能自行分解回归自然本身无毒、无害,能自行分解回归自然q具有一定的润滑性,从而延长机动车的寿命具有一定的润滑性,从而延长机动车的寿命燃烧热值稍低,影响低温启动燃烧热值稍低,影响低温启动 52经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用生物柴油的制造生物柴油的制造n植物油与甲醇(乙醇)酯
47、交换制得植物油与甲醇(乙醇)酯交换制得 棉籽油、棕榈油、椰子油、菜籽油、野生植物油棉籽油、棕榈油、椰子油、菜籽油、野生植物油以及海藻等以及海藻等n化学法化学法q液碱催化液碱催化q固体碱催化固体碱催化q二段催化二段催化n酶催化酶催化53经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用生物柴油在国外已经销售使用生物柴油在国外已经销售使用n目前欧共体年产生物柴油目前欧共体年产生物柴油70万吨,万吨,2003年规划达到年规划达到230万吨,万吨,2010年达到年达到830万吨。万吨。n德国生物柴油的年产量已达德国生物柴油
48、的年产量已达40万吨,已有万吨,已有700多个加多个加油站销售生物柴油。油站销售生物柴油。n法法国国许许多多石石油油柴柴油油中中已已调调配配有有生生物物柴柴油油,哥哥本本哈哈根根、里斯本等欧洲城市的公共汽车已经使用生物柴油里斯本等欧洲城市的公共汽车已经使用生物柴油 n美国美国30万吨万吨/年,日本年,日本40万吨万吨/年生物柴油生产能力年生物柴油生产能力54经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用我国发展生物柴油的意义、问题及对策我国发展生物柴油的意义、问题及对策意义:意义:n超清洁柴油超清洁柴油n有利于
49、增产柴油、调整柴汽比有利于增产柴油、调整柴汽比n减少原油进口,多一条运输能源安全保障的途径减少原油进口,多一条运输能源安全保障的途径n多一条农林业增产、增收途径多一条农林业增产、增收途径问题:问题:n植物油成本高,难与石油柴油竞争植物油成本高,难与石油柴油竞争对策:对策:q政府支持政府支持q与农业生产结合(农业加工工业)与农业生产结合(农业加工工业)q种植低成本油料作物种植低成本油料作物 q改进工艺,利用副产品(甘油、润滑剂、清洁溶剂等)降改进工艺,利用副产品(甘油、润滑剂、清洁溶剂等)降低成本低成本55经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用总总 结结绿色化学绿色化学 从科学观点看从科学观点看化学科学基础的创新化学科学基础的创新 从环境观点看从环境观点看从源头上消除污染从源头上消除污染 从经济观点看从经济观点看合理利用资源和能源,降低合理利用资源和能源,降低 生产成本生产成本 符合经济和社会可持续发展的要求符合经济和社会可持续发展的要求56
限制150内