【行业资料】环保化工

环保化工编辑ppt一、环保产业概述环保产业定义狭义：为环境污染控制与减排、污染清理以及废弃物处理等方面提供设备和服务的行业，主要进行环境的“末端治理”。广义：既包括侠义的“末端治理”，还包括使污染排放和原材料消耗最小量化的清洁生产技术和产品，针对整个“产品生命周期”。编辑ppt环保市场规模世界环保产业年产值6000亿美元，被誉为发展潜力巨大的“朝阳产业”。我国环保产业产值目前约2000亿元，年增长率达15%-20%。环保设备产值550亿元，占27.5%；资源综合利用产值950亿元，占47.5%；环境服务及工程产值500亿元，占25%。编辑ppt重点环保领域编辑ppt环保产品结构

编辑ppt二、中国环境现状2003-2008年中国治理废水投资总额（亿元）

资料来源:国家环保总局良好水质占41.8%，中度污染占30.3%，重度污染占27.9%，水质富营养化严重。编辑ppt全国废水排放量年际对比

编辑ppt全国废水中COD排放量1339万吨，工业排放占总38.1%，生活污水排放占总61.9%。全国废水COD年际对比

编辑ppt

工业行业废水和COD排放情况编辑ppt2008年全国二氧化硫排放2321万吨，已超过环境承受能力的80%。

全国二氧化硫排放量年际变化中国环境保护部数据编辑ppt重污染行业二氧化硫排放强度变化趋势

单位：吨/万元

行业20012002200320042005200620072008电力业0.2290.1850.2180.2130.2180.1650.1050.087非金属矿物制品业0.0490.0560.0540.0440.0430.0380.030.02黑色金属冶炼业0.0170.0150.0120.010.010.0080.0070.005编辑ppt编辑ppt三、环保投资状况

历次五年计划环保投资规模资料来源:国家环保总局编辑ppt

“十一五”环保规划六大投资方向资料来源:国家环保总局编辑ppt“十一五”与“十二五”环保投入结构基本一致，投入强度翻番（达到3万亿元）；大气污染治理约占40%，电厂脱硫是重点；水污染治理约占40%，城市污水处理是重点；固废治理约占15%，城市垃圾处理是重点。编辑ppt随着政府对环境保护的进一步重视，环境执法力度的增强。造纸、冶金、电力、化工、医药等行业中部分高污染企业的环保成本将会加大；从事环保设备生产，环保项目建设和运营的企业，受到巨大投资需求拉动，以及市场化运营机制的改革，面临较好发展机会。编辑ppt电厂烟气脱硫“十一五”期间火电机组脱硫控制目标按照“三同时”要求，新建机组全部脱硫；按照环保“十一五”规划，现役机组期末脱硫比重必须达到40%。编辑ppt

“十一五”期间脱硫市场需求预测编辑ppt火电脱硫市场“十一五”、“十二五”期间将保持旺盛的需求；脱硫市场快速增长，进入企业增多，行业无序竞争，但市场仍相对集中，优势企业将迎来快速发展机遇；毛利率跌入低谷，行业秩序好转，重要原材料钢材价格走弱，业务盈利能力有望回升。编辑ppt

城市污水处理

“十一五”供水市场容量预测城市供水，安全第一，增长不大编辑ppt工业废水生活污水预处理城市污水管网污水处理厂环境产品提供商：污水处理设备：创元科技污水管网：新兴铸管、凯乐科技、国通管业药剂：澄星股份检测仪器：创元科技工程承包商：首创股份、创业环保、合加资源设施运营商：首创股份、创业环保、原水股份、南海发展城市污水处理参与者编辑ppt目前存在的主要问题配套设施严重滞后管网污泥处理规模偏大，负荷率低运营体制存在问题80%的污水处理厂成为准事业单位主要发展方向加快管网和污泥处理设备等配套设施建设扩大污水处理能力建设完善收费政策、引入市场化运行机制编辑ppt水污染处理设备(工业废水+城市污水)需求翻番，“十一五”期间2400亿，年均480亿。管网投资需求倍增，“十一五”市场530亿，年均100亿；2006年是管网建设年。工程及服务需求翻番，“十一五”期间1600亿，年均320亿。污泥处理设备需求倍增。编辑ppt

“十一五”污水处理市场容量预测编辑ppt污水处理行业潜力巨大短期产品提供商：污水处理设备、管网；工程承包商。长期设备运营商关键在于完善污水收费机制，让污水处理厂总资产回报率（ROA）高于融资成本，使运营商能够利用财务杠杆进行扩张运营；推行特许经营制度，引入有序竞争，提高市场效率。编辑ppt城市垃圾处理中国已成为世界垃圾包袱最重的国家城市存量生活垃圾60亿吨，占用耕地5亿平方米；每年产生城市垃圾1.5亿吨，以年10%速度增长。垃圾集中处理率54.2%，无害化处理更低填埋处理占89.7%；堆肥处理占6.7%；焚烧处理占3.6%。编辑ppt垃圾焚烧发电具有最为广阔的发展前景填埋、堆肥占用大量土地，容易造成二次污染；焚烧符合减量（体积减少90%，重量减少80%）、灭菌和回收能源的特点；发达国家焚烧发电占垃圾无害化处理超过80％；“十一五”间垃圾发电装机将达到39%的复合增长。机械炉排焚烧炉技术成熟，占据世界份额80%流化床焚烧炉效果好，容量小；回转型焚烧炉容量小，难控制。编辑ppt绿色化学编辑ppt人类发展的三个难题：

资源、环境和健康地球十大环境问题；水资源、生物资源、矿产资源、能源资源的缺失人类面临各种健康难题编辑ppt医药对人类威胁欧美发现了许多"粒细胞缺乏症"病人，他们对多种感染失去防御能力，极易发炎、发热。后经医学家长达11年的了解努力，才查明是解热镇痛药氨基比林在作祟，而此药竟已使用了40年之久。

欧美国家出现大量失明的白内障病人，尤其以肥胖妇女居多。经查实，系服用减肥药二硝基酚所致。

美国推出降血脂新药三苯乙醇，虽然疗效较好，但大量病人服用后，不但发生脱发等毒副反应，而且还有许多人患上了白内障。

西欧一些国家发现，用新药"仅应停"治疗孕妇的呕吐反应，竟然出现1200多个类似海豹一样的胎儿，他们缺臂少腿。在日本则因长期使用抗症药氮碘喹，酿成了万余人致盲及下肢瘫痪。

在美国发现了300多名妙龄少女患阴道腺癌，后来才证实与他们的母亲在怀孕期间服用保胎药乙雌酚有关。

编辑ppt绿色化学不但有重大的社会、环境和经济效益，而且说明化学的负面作用是可以避免的，显现了人的能动性。绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用，是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用的产物，对化学本身而言是一个新阶段的到来。作为新世纪的一代，不但要有能力去发展新的、对环境更友好的化学，以防止化学污染;而且要让年轻的一代了解绿色化学、接受绿色化学、为绿色化学作出应有的贡献。

绿色化学编辑ppt医药、农药、功能化学品的研究——绿色化学最活跃的前沿领域

大力研究原子经济反应和手性合成等医药、农药等产品要引进多种官能团和调整化学结构，生产往往经过多步反应，需要配套开发技术，才能推向工业化编辑ppt超临界二氧化碳代替有毒、有害溶剂正在推广应用

挥发性有机溶剂有广泛用途涂料和油漆的溶剂泡沫塑料的发泡剂微电子器件等的精密清洗服装干洗的清洗剂化工生产过程中作为溶剂挥发性有机溶剂对环境的危害形成光化学烟雾引起和加剧多种呼吸系统疾病，增加癌症发病率导致谷物减产、橡胶硬化等，每年造成大量损失二氟二氯甲烷等破坏地球大气中的臭氧层编辑ppt绿色化学品的设计：

功能与环境影响并重

转变观念——产品功能与环境影响并重，设计、研制新产品时，一般要考虑下面因素：物质的结构与活性的关系避免采用毒性功能基团生物吸收量最小化使辅助的物质最小化编辑ppt绿色化学与绿色化工技术于20世纪90年代兴起绿色化学（又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学）绿色化工技术（又称环境友好技术、清洁生产技术）

核心是利用化学原理从源头上减少或消除化学工业对环境的污染，其内容包括重新设计化学合成、制造方法和化工产品.编辑ppt绿色化学的特点绿色化学所研究的中心问题是使化学反应具有以下的特点：（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”的传统标准编辑ppt各国政府推动绿色化学的措施★美国

1990年美国颁布了《污染防治条例》，将污染的防治定为国策1996年设定“总统绿色化学挑战奖”★日本

制订“21世纪重建绿色地球”的新阳光计划，设立“为地球创新技术的研究院”★欧盟各国

德国1991年制订“为环境而研究的计划”英国2000年设立“JerwoodSalters环境奖”荷兰制订“清洁生产手册”编辑ppt

1990年，美国通过了一项“防止污染行动”的法令。

1991年后，绿色化学由美国化学会（ACS）提出并成为美国国家环保局（EPA）的中心口号。

1995年，美国前总统克林顿设立了“总统绿色化学挑战奖”，从1996年开始在华盛顿国家科学院每年颁发一次，这是化学领域唯一的总统级科学奖。

1999年，世界上第一本《绿色化学》杂志诞生。

2000年，美国化学会出版了第一本绿色化学教科书。编辑ppt★中国

制订了“科教兴国”和可持续发展策略，并于1993年世界环境和发展大会之后，编制了《中国21世纪议程》郑重声明走可持续发展道路的决心。◆1995年中国科学院化学部组织了《绿色化学与技术——推进化工生产可持续发展的途径》院士咨询活动◆1997年国家自然科学基金委“九五”重大项目：环境友好石油化工催化化学与反应工程◆1997年5月，香山科学会议第72次学术研讨会：可持续发展问题对科学的挑战——绿色化学◆1998年合肥第一届国际绿色化学高级研讨会◆1999年北京第16次九华山科学论坛“绿色化学的基本科学问题”◆2000年科技部《国家重点基础研究发展规划项目》立项——石油炼制和基本有机化学品合成的绿色化学编辑ppt一、绿色化学的兴起环境保护的推动合理利用资源降低成本环境监测费用废物处理费用人身保健费用社区安全保险费用等编辑ppt二、绿色化学的主要内容无毒无害原料可再生资源环境友好产品回归自然废物回收利用无毒无害催化剂

无毒无害溶剂原子经济反应编辑ppt三、绿色化学的12条原则

1、防止废物的产生而不是产生后再来处理；

2、合成方法应设计成能将所有的起始物质嵌入到最终产物中；

3、只要可能，反应中使用和生成的物质应对人类健康和环境无毒或毒性很小；

4、设计的化学产品应在保护原有功效的同时尽量使其无毒或毒性很小；

5、尽量不使用辅助性物质（如溶剂、分离试剂等），如果一定要用，也应使用无毒物质；

6、能量消耗越小越好，应能为环境和经济方面的考虑所接受；

编辑ppt7、只要技术上和经济上可行，使用的原材料应是能再生的；

8、应尽量避免不必要的衍生过程（如基团的保护，物理与化学过程的临时性修改等）；

9、尽量使用选择性高的催化剂，而不是提高反应物的配料比；

10、设计化学产品时，应考虑当该物质完成自己的功能后，不再滞留于环境中，而可降解为无毒的产品；

11、分析方法也需要进一步研究开发，使之能做到实时、现场监控，以防有害物质的形成；

12、化学过程中使用的物质或物质的形态，应考虑尽量减少实验事故的潜在危险，如气体释放、爆炸和着火等。编辑ppt有机合成Trost认为，合成效率（SyntheticEfficiency）成了今天合成方法学研究中关注的焦点。合成效率包括两个方面,一是选择性(化学、区域、非对映体和对映体选择性);

另一个就是原子经济性(atomeconomy),即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。一个有效的合成反应不但要有高度的选择性,而且必须具备较好的原子经济性,尽可能充分地利用原料分子中的原子。

Diels-Alder反应就是一个原子经济性的反应。四、绿色化学的应用编辑ppt“原子经济”反应是绿色化学的重点BarryTrost教授：原子经济性(AtomEconomy)概念

A＋BC＋DA＋BC+

％原子经济性＝100

产物废物废物为零被利用原子的原子量之和反应中所有反应物的分子式量编辑ppt理想的原子经济性的合成反应应该是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不需要附加,或仅仅需要无损耗的促进剂,即催化剂。例如：有乙烯制备环氧乙烷的过程，以往方法是：CH2=CH2+CaCl2+H2O

2871744411118原子利用率仅为44/（28+71+74）=25%，而采用了新的催化方法：2CH2=CH2+O2原子利用率就为100%编辑ppt又如：以往制备帕金森病药物Lazabemide是从2-甲基-4-乙基吡啶出发经八步反应合成，总产率仅8%，而利用了Pd为催化剂可一步完成，且原子利用率可达100%

编辑ppt1.过渡金属催化的环加成反应其反应过程是先形成了金属杂环，再经烯烃或炔烃插入碳——金属键而生成产物。编辑ppt2、质子迁移的成环异构化编辑ppt3炔烃的异构化编辑ppt4.二价钯催化的烯炔偶联反应分子内的氧原子也能作为亲核试剂代替卤素完成反应：5.利用超临界CO2，从二氧化碳和氢合成甲酸编辑ppt如何最大限度地利用资源，就要从合成各方面去寻找切入点：1）注重有原子经济潜力的反应：加成、重排反应好于取代、消除。2）催化剂起重要作用，如提高反应速率，产率，减少步数，污染等3）改变反应的介质，如超临界流体能够减少污染和使产品易分离。编辑ppt绿色催化绿色化学与催化作为绿色化学的一项重要内容，研究如何应用催化转化并开发新的催化剂越来越受到科学家们的重视，并做出了许多新的研究成果。1催化剂在原子经济性化学反应中的应用如上面的例子可以看出，在反应物不变的前提下，改用“绿色”催化剂，能用简单、安全、环境友好、资源有效的操作，快速定量地把廉价易得的起始原料转化为天然或设计的目标分子，原子利用率高，能推绿色化学的快速发展。编辑ppt2无毒、无害的催化剂的应用

使用对人类和生态环境无毒、无害的催化剂获得目标产物是绿色化学的追求目标。例如甲基丙烯酸甲酯（methylmethacrylate）是重要的高分子单体，转统的工业制法为：而壳牌公司开发的一步催化法为：原子利用率，产物选择性均大于99%，而且避免使用强腐蚀性H2SO4的使用。编辑ppt又如无铅汽油添加剂甲基叔丁基醚（MTBE）的工业生产过程用磺酸树脂取代浓H2SO4作醚化催化剂。可见，无毒、无害的催化剂保证了绿色化学其从根本上消除污染的重要意义。3生物催化合成的研究

利用生物催化（酶，微生物等催化）合成化学品不但具有条件温和、转化率高的合成的优点，而且可以合成手性化合物及高分子及化学法难于合成的化合物。生物催化合成的产品有类固醇及甾醇合成，类萜合成，生物碱合成，半合成抗生素合成，有机酸类合成，糖的转化，药用多肽及蛋白质的合成，氨基酸类合成，胺合成等。

编辑ppt以下是几个例子：（1）转统化学法由丙烯腈合成丙烯酰胺，转化率仅为97%~98%，由化学法合成的丙烯酰胺聚合生成的聚丙烯酰胺分子质量很难超过1200万，而采用生物法即采用丙烯腈水合酶催化合成，其转化率达99.9%以上，比化学法成本低10%以上，聚合生成聚丙烯酰胺分子质量达2000万。（2）利用酶法生产的氨基酸有很多，若利用顺酐和富马酸等为原料经化学法生产天门冬氨酸，转率仅为80~85%，而采用酶法生产，天门冬氨酸的转化率可达99%以上。编辑ppt（3）酶催化剂将化学合成的前体、潜手性化合物或外消旋衍生物转化为单一、光学活性产物，根据有机化学基本理论中关于立体化学的阐述，得知通过酶催化而生成的手性化合物在精细化工中占极重要的地位。它利用生物酶的生物合成和拆分，解决手性源问题，还减少化学合成中的污染和无效对映体，称为“绿色合成”。例如德国BASF公司研究了酶法制旋光性胺，氨基酸等，用脂酶催化拆分外消旋混合物，产率及对映体的纯度高。可见，生物酶催化技术是现代绿色化学加工业重要部分极富生命力。编辑ppt4催化新技术的概述

为了适应绿色化学的需要，许多新的催化方法已经产生或正在发展之中，以下是几种有影响的新技术的简述和展望。1）酸催化酸催化反应和酸催化剂是烃类裂解、重整、异构等石油炼制以及包括烯烃水合、芳烃烷基化、醇酸酯化等石油化工在内的一系列重要工业的基础。目前已有一批固体酸用于酸催化,其固体酸有混合氧化物(如Ａｌ2Ｏ3ＳｉＯ2)、杂多酸、超强酸(ＳｂＦ5/ＳｉＯ2ＺｒＯ2,ＺｒＯ2ＳＯ4等)、沸石分子筛、金属磷酸盐硫酸盐、离子交换树脂等。反应工艺上采用多相过程取代均相催化,如烯烃水合生产乙醇、异丙醇都已采用固体酸多相催化工业化。编辑ppt目前ＭｏｂｉｌＢａｄｇｅｒ工艺完全避免了负载型酸,直接采用酸性沸石分子筛作催化剂,避免了液体酸污染，降低E因子，选择性大大提高，把此工艺变成了真的绿色工艺。例：编辑ppt2）氧化催化氧化不论在石油化工还是精细化工中都是一类重、要的反应,用催化过程生产的有机化学品中,催化选择氧化生产的产品约占25%。在石油化学工业过程中,氧化反应大多采用氧气或空气在气相中进行,如甲醇在负载银催化剂上氧化制甲醛,丙烯氨氧化制丙烯腈等。目前许多新的氧化催化技术正在兴起。编辑pptＴＳ-1分子筛Ｈ2Ｏ2氧化

环己酮肟是己内酰胺生产中的一个重要中间体,。Ｅｎｉｃｈｅｍ公司开发了一种用ＴＳ-1分子筛和Ｈ2Ｏ2进行环己酮肟化的新技术。采用这种技术环己酮转化率99.9%,环己酮肟选择性98.2%,以Ｈ2Ｏ2计收率在92%以上。ＴＳ-1分子筛法具有独特的性能,反应条件温和;氧源安全易得;选择性高,副反应少;过程清洁,副产品为Ｏ2和Ｈ2Ｏ。ＴＳ-1分子筛Ｈ2Ｏ2氧化法在近年来发展迅速,是绿色化学中极有希望的氧化工艺。编辑ppt编辑ppt3）羰化催化羰化不仅可增加碳原子合成新的含氧化合物,羰化包括氢甲酰化反应都属于绿色化学中提倡的原子经济性反应。甲醇羰化成醋酸(ＣＨ3ＯＨ+ＣＯ=ＣＨ3ＣＯＯＨ),乙烯氢甲酰化(ＣＨ2=ＣＨ2+Ｈ2+ＣＯ=ＣＨ3ＣＨ2—ＣＨＯ)等都属于原子经济性的典型例子,是绿色化学中应提倡的反应。

a水溶性均相氢甲酰化催化水溶性金属有机络合物为催化剂的两相催化体系自20世纪80代以来发展迅速,1984年第一次成功地将水溶性铑膦络合物用于两相催化体系催化丙烯氢甲酰化工业化生产。编辑pptb非铑非卤素体系的气相羰基化醇羰基化醇羰基化合成酸及其酯在化学工业中是一个极具吸引力的过程。非铑非卤素新催化体系的气相羰化是绿色化学中更为清洁的生产路线。特别是以此为基础发展一系列非铑非卤素的气相羰化反应。如硝基化合物合成二异氰酸酯(取代不利于环境的光气合成法)、醋酸甲酯羰化合成醋、酐、醇的还原羰化、烯烃或炔烃羰化等,是绿色化学中具有广泛前景的新技术。编辑ppt4）其他的新技术质子溶剂中的Ln（OTf）3

催化Diels——Alder反应、羟醛缩合反应、烯丙化反应、缩醛化反应，自由基反应等经典反应的绿色化研究取得较大的进展，其在水相良好的稳定性使其可以取代传统的有机相Lewis酸催化，使反应可以在环境友好的溶剂中进行。编辑ppt环境保护中的绿色化学（一）、绿色化学与环境保护的关系

自18世纪以来，工业革命促使社会生产力迅速向前发展，但随之也带来了对自然资源的无限消耗及严重的环境污染和生态平衡的破坏，而传统的化学工业，已经被公认为是世界上最大的污染根源，但是化学工业又是与、人类生活关系最密切的工业，已经渗透到人类生活的各个方面，对社会的进步和可持续发展做出了巨大的贡献。现在最根本的解决方法就是彻底改变传统的生产模式，倡导绿色化生产，在污染的源头防止污染的产生，走可持续发展的道路，发展绿色化学工艺来代替传统的化学工艺尤为重要。

编辑ppt（二）、化学工艺的绿色化1开发原子经济性反应理想的原子经济性反应其原子转化率达100%,不产生副产物或废物,实现废物的零排放。原子经济性反应有利于资源利用和环境保护。现在已有不少化工产品的生产符合这一标准,如丙烯氢甲酰化制丁醛,乙烯或丙烯的聚合,丁二烯与ＨＣＮ合成已二腈等。2采用无毒无害的原料化工生产中常用有毒有害原料,例如剧毒的光气、氢氰酸和有害的甲醛、环氧烷等,它们严重地污染环境危害人类健康。采用无毒无害原料替代它们是绿色化学的一项重要任务。编辑ppt3在无毒无害反应条件下生产生产中采用的有毒有害溶剂会对环境造成污染,用无害溶剂来取代它们对环保有重大的价值。（1）水是无害的,用水或近临界水作溶剂及有机溶剂水相界面反应的研究引起人们的注意。（2）在无毒无害溶剂中最引人瞩目的是超临界流体(ＳＣＦ),特别是超临界ＣＯ2，优点是无毒不燃价廉并使许多反应加速增加选择性,是种应用前景广泛的绿色化学溶剂。（3）新近开发分子筛、杂多酸,超弥酸等固体酸催化剂消除污染、延长设备运转周期、改善生产条件,催化性能稳定、选择性提高等优点,使产品杂质含量下降,经济效益提高。编辑ppt4利用可再生资源合成化学品用可再生生物质作化工原料,是绿色化学的一项战略任务。现代95%以上的有机化学品都来自石油和煤,但石油和煤的储量有限,其开采和加工对环境影响大。用生物质取代它们既可以保护资源又有利于环境。1996年首届美国总统绿色化学挑战奖的学术奖授予了德克萨斯的Ａ＆Ｍ大学柯尔兹帕里教授,由于他发明了用石灰处理和细菌发酵的简单技术即可把废生物转化为饲料、工业化学品和燃料。美国能源Ｐ组织的是新原料计划中开发了一个能有效把木质