第一章 绿色化工发展动态

绿色化学工艺学

Greenchemistrytechnology第一章绪论经过近三年的学习，对化工生产应该有了大致的了解。化学工业可以说是国民经济的支柱。正是由于化学工业的发展，人类的生活水平才有了大幅度的提高。化学工业为人类创造了巨大财富，促进了社会的文明和进步。化学工业对人类的贡献主要体现在如下四个方面。A、农药、化肥的使用大幅度提高了农产品的产量，使人们免除了饥饿的困扰；B、合成材料使人们衣着华丽、生活变的丰富多彩；C、化学合成药物为人们防病祛病，延年益寿；D、各种精细化学品为人们提供了多种多样、方便实用的生活用品。可以说化学化工与我们的生活息息相关，而且逐渐发展成为国家经济发展的支柱。化学工业的负面影响令人遗憾的是，化工生产过程中所用原料部分转变成产品外，有相当一部分转变成污染物。因而，可以说全球严峻的生态环境问题都直接或间接与化学污染有关。比如，重晶石焙烧生产钡盐时，有相当多的可溶钡盐留在钡渣中，从而形成钡污染。这些现象目前已危及人类自身的健康和生存，给工业文明蒙上了阴影。曾经被喻为“人类救星”的某些化学技术，已被证明是侵害人类的罪犯。某些农药是杀虫剂，也是杀人剂。以至于人们认为化工是引起环境污染的罪魁祸首，化学家要负主要责任。由此可见，整个社会向化学工作者提出了严峻的挑战。如何使现代化学科技摒弃负面影响，继续为人类创造巨大的财富，促进社会的文明和进步，正是人类社会生存发展对绿色化学的迫切要求。第一节环境污染状况一、地球环境的恶化环境是指影响人类生存和发展的各种天然和经过人工改造的自然因素的总和。环境包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草场等。地球环境的恶化体现在如下六个方面。1、大气污染导致大气污染的物质大气污染的特征全球受污染最严重的十大城市中有九个是在中国。目前城市天气预报中就含有空气污染指数这一项。在空气污染指标中，一是粉尘，二是氮化物。大气中氮化物的来源由于国产柴油的十六烷值较低，需要氮化物调整提高十六烷值，燃烧后以NO、NO2的形式进入大气。氮化物主要是硝基化合物，相当于低爆性炸药。比如硝酸异丙脂、硝酸丁酯、硝酸辛酯等单酯，与双酯、多硝基酯相比更稳定些。加入硝基化合物相当于在柴油中加入了炸药，燃烧速度加快。2、水污染

国内水污染状况江河、湖、海等污染，污染物含量超过了水体的自净能力。沿海企业把污染物向大海排放，而内陆企业只有将污染物排入河流、湖泊，从而造成污染。我国年排放废水总量约500亿吨，其中工业废水和生活废水，约各占一半，其中大部分未作处理即直接排放，全国七大水系均遭到严重污染。有相当一部分不适合人畜饮用。我们所看到的河流多是有色河流，更尤甚者在流动过程中变色，比如由蓝绿色变为红褐色（二价铁→三价铁）。因而需要下大力气治理污染。地下水污染，能作为饮用水的地下水越来越少。3、固体废弃物污染包括工业固体废弃物、矿业固体废弃物、城市垃圾、农业固体废弃物及放射性固体废弃物。代表性的污染物a碱厂白泥（含悬浮态的碳酸钙，溶解态的氯化钙、氯化钠、氧化钙等）。b铬渣（含可溶性铬酸盐）。c钡渣（含可溶性的钡盐）。4、噪声污染工业和交通工具所发出的不同频率和强度的杂乱振动造成的超常声音容易使人产生烦躁，故称之为噪音。空调如何静音？大型空压机如何避免喘振？上述四种污染已被人们称为四大公害。我国每年由环境污染造成的损失达到1000亿元以上。5、电磁污染

长时间打手机所导致的头痛等均是电磁伤害所致。6、放射性污染

放射性物质的应用日趋广泛，比如，工业探伤就是采用x射线。强化放射物的管理，避免流失到环境中去是当务之急。二、环境污染对人体危害废水所含的有机污染物，如苯、酚等，无机污染物，如氰化物、金属离子（砷、汞、铬、镉、铅）均对人体产生严重危害。其主要表现在：1、癌症病人日渐增多；（二噁英，氯乙烯、；氯丁烯等致癌物质）2、职业病人多；（矽肺病）3、人的生育能力下降50%，不育病人增多。第二节未来化工的发展趋势一、化工原料的变化趋势：由石油、天然气向煤和生物质的转化。目前世界范围内的石油及天然气的开采高峰期已经过去，未来的供应量将会日趋减少。国内每年自产石油量不足1.5亿吨，年进口量3亿吨。而煤的储量远高于石油、天然气。国内已探明储量达到10000亿吨，目前年开采量达到25亿吨，按目前的开采速度仅供开采400年。日渐枯竭的资源要求原料的利用率尽可能高。生物质属于可再生能源，以生物质为原料，利用生化反应可生产一系列化工产品，逐渐减少对石油、天然气的依赖。煤碳化工利用的途径以煤为原料生产化工产品的工艺路线主要有如下两种：1、合成气路线

CO+2H2→(-CH2-)+H2O①合成气生产化工产品合成气可用于生产合成氨、羰基合成生产醇类（乙醇除外），有了这些基础原料，可以衍生出一系列的化工产品。②合成气生产石油以合成气为原料，通过费托合成生产石油，真正实现煤代油路线。2、甲醇路线以甲醇为原料经脱水醚化生产粗二甲醚，不需经过任何精制，进一步脱水生产乙烯、丙烯。由乙烯、丙烯为基本原料，通过分子组合，可衍生出一系列化工产品。比如乙烯水合生产乙醇，氧化生产环氧乙烷、乙醛等；丙烯羰基合成生产正、异丁醛等。二、化工生产过程的绿色化1、化工原料的绿色化化工原料的绿色化就是尽可能选用无毒、无害的化工原料和可再生资源进行化学品的合成和制备。比如，以碳酸二甲酯代替硫酸二甲酯进行甲基化合成；以二氧化碳代替光气合成异氰酸酯，热稳定剂由铅盐改为钙、锌盐等。2、化工生产技术的绿色化利用全新的化工技术，如反应精馏技术、反应萃取技术、新催化技术、生物技术、电化学技术、光化学技术、膜技术等，开发高效、高选择性的原子经济性反应，从源头上减少或消除有害废物的产生，降低或避免对环境有害的原料的使用，合理使用和节省资源和能源，减少或消除产品的制备和使用过程中的事故和隐患。3、化工产品的绿色化

化工产品的绿色化就是根据绿色化工的新观念、新技术和新方法，设计、研究和制备更为安全的绿色化工产品。要求产品无毒或低毒，与生物圈相容性好，使用后在环境中能分解成对环境和生态无害的产物。如油溶剂型油漆改为水性漆，以水代替有毒、有害的溶剂。以甲缩醛和甲醇的混合物代替具有遗传毒性的MTBE（甲基叔丁基醚，可有效提高汽油的辛烷值）。三、化工产品的精细化和功能化目前国内化工产品的精细化率小于40%，产品附加值小，利润率低；国外化工产品的精细化率达到80%以上，基本实现了产品性能的差异化和功能化，取得了较好的经济效益。以聚乙烯醇为例，国内产品品种有1788和1799国外品种除1788、1799外还有2088、2099、以及1780等。1780不仅具有增稠功能，还具有降低表面张力的功能。表面活性剂的分子结构及分类：

表面活性剂属于双亲分子，即亲油基和亲水基。1）阴离子型表面活性剂。这类表面活性剂溶于水后生成的亲水集团为带负电荷的酸根，按亲水基的不同又分为如下四种：表面活性剂的分子结构及分类：2）阳离子型表面活性剂这类表面活性剂溶于水后生成的亲水集团为带正电荷的基团，按亲水基的不同分为如下四种：表面活性剂的分子结构及分类：3）非离子型表面活性剂这类表面活性剂溶于水后不解离成离子，因而不带电荷。按其亲水基结构可分为聚乙二醇型、多元醇型和醇酰胺型。表面活性剂的分子结构及分类：4）两性离子型表面活性剂这类表面活性剂溶于水后生成正负两种离子。它在酸性溶液中呈阳离子性，在碱性溶液中呈阴离子性。1780聚乙烯醇的结构：酯基团作为亲油基，醇羟基作为亲水基，形成双亲分子，该大分子既具有增稠效果，又具有表面活性。而通常的乳化体系，既要有增稠剂，又要有表面活性剂。采用本品可以一代二，且无需彻底去除，残留在产品中，也不会影响产品性能（表面活性剂溶于油及水）。第三节绿色化学化工的特点一、绿色化学化工的定义绿色化学早期称为环境无害化学，环境友好化学、洁净化学。从环境友好的角度出发，绿色化学化工的定义为：利用现代科学技术的原理和方法，减少或消灭对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、助剂、产物、副产物等的使用和产生，突出从源头上根除污染，研究环境友好的新原料、新反应、新过程、新产品，实现化学工业与生态的协调发展。二、发展绿色化学化工的需要1、维持生态平衡的需要生态系统的能量和物质是人类赖以生存的物质基础。在自然界中一个运转正常的生态系统中的能量和物质的输入和输出，在一定时间内是自动趋于平衡的。当受到外来影响干扰时，生态系统也能通过自身调节和净化，来恢复和保持原来的平衡。但这种自动恢复的能力是有限的。当外来影响超过一定限度时，生态系统这种自动恢复的能力就会受到严重干扰或完全丧失，导致生态系统的失调，从而引起连锁反应，使整个生态系统遭到破坏，给人类社会带来灾难。杀虫剂和重金属盐通过生物链传递给人类。人类社会只能依托在一个良好的生态系统上，才有可能持续稳定地发展，因而要求绿色化学在为人类提供丰富的生活物质的同时必须保持生态系统的良性循环。2、充分合理地利用资源的需要自然资源是国民经济赖以发展的物质基础。自然资源是丰富和多样的，但是从储量看，它又是有限的。煤、石油和天然气均是目前全球发展的基础能源，也属于不可再生的矿物资源。目前全球能源需求的75%和化工原料95%均来自化石燃料。以往人类的高消耗和过度开采导致目前全球的资源枯竭和危机。只有通过优化资源的使用方式，提高资源的利用率，才能实现自然资源的消耗与增长相平衡。3、维护人类自身健康的需要人类自身的健康生存是人类社会追求的目标之一。事实证明，某些化工生产的废弃物，以及使用剧毒原料或中间体的泄漏，给人类带来了极大的伤害。比如，酸雨使全球大面积的森林死亡；印度光气泄漏致使2500人死亡，50000人失明，20余万人受到严重伤害。三、绿色化学的特点绿色化学是对传统化学思维方式的更新和发展，是更高层次的化学，是化学化工发展的新阶段。1、绿色化学与传统化学的区别在于前者更多地考虑社会的可持续发展，促进人和自然的协调。在这种意义上说，绿色化学化工是对化学工业乃至整个现代工业的革命，是化学工作者面临的机遇和挑战。2、绿色化学与环境化学的区别在于前者研究环境友好的化学反应和新技术，而环境化学则是研究影响环境的化学问题。3、绿色化学与环境治理（又叫环境工程）的区别在于前者是从源头上防止污染的生成，而环境治理则是对已被污染的环境进行治理，即末端治理的经营模式，往往治标不治本，既浪费资源和能源，又耗费了大量的治理费用，综合效益差，甚至造成二次污染。第四节绿色化工的基本原则1、坚持可持续发展的原则为判断化工产品的生产过程是否符合可持续发展的要求，必须建立一整套的绿色化工可持续发展的评估方法，对生产过程进行可持续发展评估。包括对环境、安全、和人类健康影响评价，资源的有效利用评价。生命周期是指一个产品从摇篮到坟墓的全过程，包括从最初的原材料开采、提炼加工、产品制造、包装、运输、为消费者服务、回收和循环利用、最终的废弃物处置等。资源的耗损和环境的污染在每个阶段都有可能发生，那么污染的预防和控制应体现在产品生命周期的每一个阶段。因此，以上评价应是对产品整个生命周期的影响评价。2、提倡在污染源头防止污染产生防止污染产生优于污染的后治理。一旦污染物对生态环境造成严重破坏，要想彻底根治是比较困难的，不仅投资大，花钱多、治理时间长，而且治标不治本，还可能造成二次污染。环氧丙烷的传统工艺原料为氯气、水、丙烯、石灰，反应式：CI2+H2O==HOCI+HCIC3H6+HOCI==CH3CHCICH2OH2CH3CHCICH2OH+Ca(OH)2==2C3H6O+H2O+CaCI2该反应需要消耗大量的石灰和氯气，设备腐蚀和环境污染严重，废水排放量大，吨产品产生60吨左右的低浓度氯化钙废水。目前正在开发的绿色工艺为以丙烯、双氧水为原料，以钛硅分子筛为催化剂。C3H6+H2O2==C3H6O+H2O3、化学反应的设计应遵循“原子经济性”原则“原子经济性”原则，就是使所有的反应物都转化为目的产物，以最大限度地利用资源，尽可能将所有原料转化为产品，避免产生废物。目前化工原料90%以上来源于不可再生资源，以往低效率的化学工业造成了这些资源的巨大浪费，同时也产生了大量的废物。现在提倡“原子经济性”，最好原子利用率达到100%。化学反应的原料尽可能采用无毒或低毒物质，并且，这些原料本身的生产也是环境友好的。比如，氯化法生产环氧丙烷的工艺中，氯气、石灰均未进入产品中，原子利用率仅38%。而双氧水氧化法原子利用率100%。4、不用和不产生有害且有安全隐患的物质和能源合成某种目的产物一般有多种路线可供选择，在设计和选择合成路线时，应根据这一原则选择原料和反应路线。聚碳酸酯的传统合成方法是采用光气和苯酚反应生成碳酸二苯酯，进而和双酚A进行酯交换，再缩聚成聚碳酸酯。然而光气属于剧毒物质，对人体健康和环境有害（工厂周围20公里内不允许有居民）。为此，国外开发了碳酸二甲酯代替光气的新技术。5、设计的产品不仅具有良好的功效和耐久性，还应低毒无害和废弃后易于降解为无害物质。汽油的成分由烷烃、烯烃、芳烃构成。烷烃中的正构烃燃烧速度快，辛烷值低。而芳烃和烯烃虽然燃烧速度慢，辛烷值高，但由于毒性大、燃烧不完全，严格限制其在油品中的含量。为提高汽油的辛烷值需要调配辛烷值提高剂，而MTBE可有效提高汽油的辛烷值。随着环保意识的提高，考虑到MTBE具有遗传毒性，在美国已禁用。改用其他含氧化合物代替。如甲醇、甲缩醛、碳酸二甲酯均作为汽油的含氧添加剂。6、尽可能不使用助剂和溶剂，必要时应采用无毒无害的溶剂和助剂

传统涂料使用苯、甲苯等溶剂，逐渐改为水分散或水溶、醇溶等溶剂系列。在相当多的化学反应中，需要采用溶剂，反应后，在将溶剂回收回用。溶剂在整个循环过程中难免有损耗，而且溶剂的循环也是相当耗能的。最近几年所出现的固相反应，即是避免使用溶剂的很好的例子。另外，利用CO2的超临界条件代替溶剂用于萃取或浸取，有效减少溶剂向环境的排放。7、合理使用和节省能源

能量是保证化学反应和化工过程顺利进行的必要条件。但是化工过程所需要的能量应考虑其对环境和经济效益的影响，尽可能使化工过程在环境温度和压力下进行，达到合理使用和节省能源。化学反应常常需要加热来加速反应，通常能量被用来克服活化能。应用催化剂可降低活化能，使反应完全的热能需求降至最低。化工产品的分离、提纯、如蒸馏、重结晶等，是相当耗能的步骤。因此，在设计反应过程时，应充分利用物质的物理化学性质的差异或研究新的分离技术实现产品和副产品的分离，应将分离步骤所需的能量降至最低。热能品位，低温热能的利用。再沸器和冷凝器在使用过程中的概念合并。8、在技术和经济可行的条件下，尽量利用可再生的资源和能源合成化学品。对于可再生资源的利用，从科学、工业和环境方面看均有重大意义。如石油系增粘树脂改为松香系增粘树脂；利用光电转换，由太阳能转化为电能，进而实现电化学氧化、还原等。9、尽量避免不必要的衍生化步骤反应步骤多，总收率大幅度降低，假如反应分五步，单步收率80%，则总收率仅为33%。10、采用高选择性的催化剂采用离子交换树脂代替氧化铝催化剂生产二甲醚，反应温度由300℃降至160℃，通过降低反应温度实现节能。11、实施在线监测分析，以有效控制有害物质的形成或准确掌握其排放量化学反应过程是动态的，受多种因素的影响。如果反应条件发生变化，就可能改变方向，产生一些废物或者生成一些有毒有害的危险品，或者反应不完全，使一些原料变成了废物，降低了生产效率，增加了生产成本。通过实时分析，在线监控可以及时调节反应条件和准确判断反应的完成程度，提高目的产物的收率，使废弃物的产生量降到最低。如醛氧化生产酸的过程中，在线检测过氧化物含量，减少深度氧化反应的发生。控制转化深度，追求最高收率。12、充分了解和研究生产过程中可能涉及的各种化学反应的热力学规律，尽可能避开剧烈的放热反应，以保证生产安全剧烈的放热反应也是造成化学事故的主要原因之一，在生产过程中由于不能及时地移出反应过程中产生的热量，可能会造成反应温度等参数的失控，而影响产品的质量和数量，严重时可能发生冲料、爆炸等事故。如硝化反应的移热问题，移热不及时会导致分解爆炸反应的发生。13、应综合考虑可用能源的相互耦合在化工生产过程中，可充分利用放热反应产生的热或其它余热（如排出的加热蒸气，造气-变换一体化技术）来驱动吸热反应，或其它需要加热的过程。1）苯酐生产是强放热反应，而乙苯脱氢生产苯乙烯是强吸热反应，二者耦合反应，可实现热平衡。2）合成氨脱碳工段，脱碳液去减压再生时，压强能可用于驱动透平，进而作为脱碳液返回脱碳吸收塔的动力。14、应考虑产品的服务功能结束后的性能和去向，最好能再利用在很多情况下，产品的寿命终结都是因为技术或款式上的老化而导致的，而不是因为其基本性能或质量的衰竭。为了减少废物，那些还有功效或价值的成分应再利用或重新构建。因而，在设计产品时就应充分考虑产品服务功能结束后产品的再利用问题。比如，聚苯乙烯包装材料，可由水溶性甲缩醛溶剂溶解，脱溶剂后得到固体聚苯乙烯，可以回用。15、强调“输出”的牵引，而不是靠输入物质和能量的推动许多化学反应是平衡反应，当反应体系的温度、压力、浓度发生变化时会破坏这种平衡。通常，通过提高反应温度、压力或反应物的量使化学平衡向生成产物的方向移动，但这样会造成能量和原料的浪费。通过不断将产品从反应体系中移出也可达到相同的目的，并可减少能量和原料的消耗。反应精馏技术、反应萃取技术、膜技术即是一些很好的应用例子。16、集约化生产在同一区域内各厂之间原料、热源互供，既可以充分利用资源，又可以节省大量运输费用。17、反应之间的耦合技术从前面所讲的原子利用率部分可以看出，以丙烯和双氧水生产环氧丙烷的原子利用率达到100%。H2O+1/2O2===H2O2C3H6+H2O2==C3H6O+H2O从环保角度和资源利用上看该工艺符合绿色工艺。但该工艺也有缺陷，主要是生产成本高。目前双氧水的价格：2500元/吨，有效浓度30%，折算一下，纯氧原子相当于17708元/吨。该工艺利用的氧实际上是来源于空气中的氧，因而为降低成本，能否以低成本实现环氧化生产哪？丙烯、丙醛共氧化生产环氧丙烷和丙酸丙醛易于氧化，空气或纯氧可将其氧化成过氧丙酸，而过氧化物不稳定，易分解产生初生态的氧，初生态的氧氧化能力强，如接触丙酸则会发生深度氧化反应，降低产品收率。C2H5CHO+O2==C2H5COOOHC2H5COOOH==C2H5COOH+O共氧化则以丙烯的环氧化消耗初生氧，降低初生氧浓度，有利于丙酸收率。同时得到环氧产品。C2H5CHO+C3H6+O2==C2H5COOH+C3H6O绿色化工的基本原则汇总1、坚持可持续发展的原则2、提倡在污染源头防止污染产生3、化学反应的设计应遵循“原子经济性”原则4、不用和不产生有害且有安全隐患的物质和能源5、设计的产品不仅具有良好的功效和耐久性，还应低毒无害和废弃后易于降解为无害物质。6、尽可能不使用助剂和溶剂，必要时应采用无毒无害的溶剂和助剂7、合理使用和节省能源8、在技术和经济可行的条件下，尽量利用可再生的资源和能源合成化学品。9、尽量避免不必要的衍生化步骤10、采用高选择性的催化剂11、实施在线监测分析，以有效控制有害物质的形成或准确掌握其排放量12、充分了解和研究生产过程中可能涉及的各种化学反应的热力学规律，尽可能避开剧烈的放热反应，以保证生产安全13、应综合考虑可用能源的相互耦合14、应考虑产品的服务功能结束后的性能和去向，最好能再利用15、强调“输出”的牵引，而不是靠输入物质和能量的推动16、集约化生产17、反应之间的耦合技术第五节绿色化工过程的评估

绿色化工的定义比较抽象，如何判断某一化工过程是否是绿色化工，就需要建立相应的绿色化工过程的评估准则。完整的绿色化学化工评估方法和理论的建立，是开展绿色化工研究的基础，是设计绿色化工工艺的必要条件，能减少绿色化工研究的盲目性，保证绿色化工的健康发展。一、绿色化工过程的评估方法按照可持续发展理论，绿色化学的评估就是如何评估化学化工过程的可持续性。为了评估一个化工工艺过程，需要有一套衡量可持续性的指标或规则。在衡量可持续性时，必须注意如下两个方面。一是评估原则；二是评估步骤。1、评估原则1）可持续发展是建立在生态、经济、社会三个方面的。如果只着眼于生态的可持续性是远远不够的，还必须考虑到生态发展对经济和社会的影响。经过生态可持续性评价后还必须进行经济和社会可持续发展方面的评价。例如，在化学合成中，有毒有害的溶剂被无毒无害的溶剂取代，那么生态可持续性得以改善。但是，新溶剂比被取代的溶剂贵，那么经济可持续性就变差。再进一步考虑，如果有毒有害的溶剂的量大大减少，那么它的生产商必然减小生产规模，这将导致就业率降低，社会可持续性发展就变差。2）可持续性发展是强调整体，不仅仅是对生产的某个过程和步骤，而是在整个生命周期内的可持续发展。

忽视对上游、下游产品和过程的重视，而只局限于一个小的过程，可以认为是数据的不足和认知的缺乏，所得结论不全面。因而，在阐述可持续性时，说明所得到的结论是否通过一个全过程研究得到的是非常重要的。例如，如果所采用的低毒低害溶剂的生产步骤多，价格高，而且在生产过程中产生了更多的有害废物，消耗了更多的能量。那么仅以生产过程对环境的影响来看，可以说是持续的，但从整体来说就是不持续的。3）可持续发展具有地方性、区域性和全球性的特点可持续发展是为了满足人类的可持续需求，但这些需求是有其地域差异的。化学化工过程可持续性的评估方法包括定性和定量两种。可持续发展理论、绿色化学的各条原则是界定什么是绿色化学的重要理论基础，根据这些理论和原则，人们可以依据化学反应过程制定那些潜在的可持续性的定性衡量标准和评估新技术绿色程度的原则指标。绿色化学定量评估中最具代表性的方法是生命周期评价方法（LCA）。它是对最初从地球上获得原料开始，到最终所有的残留物返归地球的整个生命周期中，任何一种产品和人类活动所带来的污染物排放及其对环境影响进行评测的方法。这种方法实际上是对能量和物质的利用及由此造成的环境影响进行识别和评估。按照可持续发展的原则，要确定一个化合物是否是绿色的，要看化合物本身是否有毒有害，这个过程需要几年、十几年甚至几十年的时间。生命周期评价方法需要大量的数据和信息。该方法还把除了产品和原料外的全部材料定义为废物，但副产品可能有另外的用途，所以这种定义是不正确的。另一种定量评估的方法是框架结构模型法。该方法将生态环境、社会和经济性能综合在一起，并依据生态环境，社会和经济绩效有效地做出战略决策。该框架方法提出了五个基本的衡量标准：原料强度、能量强度、水消耗、有毒物排放和污染物排放。这个框架方法将标准限定于有问题的化学工艺，仅使用五个标准来评估工艺，所以非常实用。2、评估步骤通常情况下对一个化学化工过程进行绿色化程度的评估至少有以下四个步骤：（1）化合物的鉴定这一步骤主要是提供工艺过程中所涉及的所有化合物的理化性质、药物学、药理毒性等性质。（2）制备过程的分析在进行制备过程的分析时应尽可能多的提供反应的途径，具体需做以下几方面的工作。①化学反应分析。确定反应的机理，给出反应过程中物质结构的变化，可分离出的产物的信息，尽可能详细地描述反应过程，为选择反应路线提供依据。②产品的纯化说明。主要说明如何得到纯净的合格产品。③工艺过程的描述。按照操作顺序，对制备过程的各个操作步骤进行排序，并对每个步骤中的原料和产品所处状态及能量利用状况进行描述，以便分析复杂的工艺过程。④总产量的分析。计算生产过程中产品的总产率，包括转化率和选择性，废物的种类及数量。（3）对环境和社会影响的评估提供关键物质和能量利用信息，包括溶剂和废物的数量，正常情况下所需的能量，还要考虑反应物的性质以及废物对环境和社会的潜在影响。（4）综合评价对以上提出的问题进行综合分析、比较，并兼顾对生态环境、经济效益、社会效益及人类健康的影响，从而判断出某一化工工艺过程的绿色化程度。二、绿色化学化工过程的评估指标1、原子经济性原子经济性，又叫原子利用率，可表示为：原子利用率=目标产物的相对分子质量/反应物的相对分子质量总和原子经济性是衡量所有反应物转变为最终产物的量度，如果全部转化，则原子经济性为100%，原子经济性是绿色化学的重要指标之一。通过对化学工艺过程的计量分析，合理设计反应过程，以提高原子经济性，从而达到节省资源和能源，提高化工生产过程效率的目的。但是仅用原子经济性来考察化学反应的绿色化程度过于简单、片面，还必须结合产率和选择性这样的指标来进行考核，只有原子经济性、选择性和转化率三个指标都达到100%时，才可能是绿色化程度最高的绿色工艺过程。2、环境因子和环境指数环境因子是指每产出1千克目标产物所产生的废弃物的千克数，E因子=废弃物总量（kg）/目标产物量（kg）环境因子仅考虑废弃物的量，而不是质，将环境因子乘以一个对环境不友好因子（Q）得到的参数即为环境指数P。废弃物毒性越大，不友好因子越大。因而，环境指数对判断化工过程的绿色化程度才更有效。P=E因子Q3、质量强度在实际生产中，为了促进反应的进行，常需要加入一定量的介质、催化剂、助剂等，它们的流失和消耗必将增加产品成本和废物的排放量。而原子经济性、选择性、转化率等指标无法表达它们的绿色化程度，为全面评价化工过程的绿色化程度，引入质量强度（MI）概念，即获得单位质量