引言
近年来，化工企业在新一轮工业化改革浪潮中通过实施产业升级，初步实现了节能降耗与提质增效等综合目标。但是，受到化学工程与工艺因素影响仍然会在产品生产的期间产出对水、土地、大气等有害的工业“三废”。因而，在新时期化工行业整体上向低碳化、绿色化发展现状下，此类企业应进一步通过技术赋能方式推进化学工程与工艺节能的研究。
1化学工程节能的重要性
1.1推动产业转型
我国化工企业的升级转型主要包括两大方向：（1）产业生态化转型，旨在通过化工产业资源与绿色化工技术资源的整合，走低碳化、绿色化发展之路。（2）产业数字化转型，强调在化工产业升级中按照已经十分成熟的技术赋能路径，扩大技术要素配置比例辅助企业提高全要素生产率，进而从根本上改变经济增长方式，逐渐从传统化工转型到“智慧化工”方向。从目前来看，基于中国式现代化理论的“并联式”发展思路下，化工企业的两个升级转型方向不仅不矛盾，而且还可以通过产业生态化与产业数字化方面的融合发展，有效推进产业转型。在这种前提下实施化学工程节能，符合产业转型需求并且能够为其实践提供助力。
1.2有助于改善环境污染问题
在传统的化工生产工艺应用中，环境污染问题较为突出，化工生产总是伴随着废水、废气及废渣的不合理排放，会对周边环境造成严重的不良影响，也会间接影响着人体健康，这与当前的可持续发展要求不符，企业需要对化工工艺进行进一步的优化与改善。在化工生产中应用节能降耗技术，化工人员可以提高自身的环境保护意识，通过对化工工艺的优化，生产绿色无公害化的产品，可以在提高产品质量的同时减少碳排放，提高能源的利用率，满足当前社会发展中碳达峰以及碳中和的化工生产要求，进而推动人与自然的和谐发展。
2化学工程中绿色化工技术应用
2.1清洁生产技术
在化工生产中，应用清洁生产技术能够对污染物尽可能抑制，科学规避有毒污染物，避免可能会出现污染环境、影响自然生态的废弃物排放，既可以保障生产效率的增强，同时也能做到环境的保护和改善。相对来看，该技术的应用没有较高的毒害性，而且也不会出现过多的污染物。在应用该技术时，应当遵守降低污染物毒害和稳步推进各项工艺程序的有效开展的相关原则，对原材料进行细致化筛选，把清洁资源纳入化工工艺生产过程中，尽可能保证所有的生产环节、生产过程和生产方法都是绿色化、无公害化以及环保化。当前相对比较成熟的清洁生产技术为海水淡化。全世界的淡水资源并不丰富，反而因为人类活动而导致部分淡水资源消失。相对应的海水储备较多，因此，海水淡化技术的应用则是充分把储量较多的海水作为原材料，通过一系列的化工反应，既可以得到淡水，同时还能获取盐制品，整个生产过程绿色无害，在保证人们的生存的前提下，也能保护环境，该技术在未来能够得到广泛运用。
2.2超临界流体化工技术
超临界流体化工技术是绿色化工领域的一项重要技术，在化学工程工艺中具有广泛的应用前景。该技术的核心理念是利用超临界流体的特殊性质，实现化工过程的高效、环保和可持续发展。超临界流体是一种介于气态和液态之间的状态，具有较高的扩散性、溶解性和反应活性，使其在化学反应中能够发挥独特的作用。超临界流体的特性使其能够替代传统有机溶剂，减少环境污染和资源消耗。例如，在海水淡化过程中，使用超临界水作为介质可以显著降低能量消耗，提高脱盐效率。此外，超临界二氧化碳也被广泛应用于化学合成和催化反应中，其独特的溶解性和热物性能使反应能够在较低的温度和压力下进行。另一个重要的要点是要优化反应条件和工艺参数。超临界流体具有较高的扩散性，可以促进反应物质的传输和反应速率。因此，在超临界流体化工生产过程中，合理调控温度、压力和流速等参数，可以实现反应的高效进行。同时，通过控制反应物质的浓度和比例，可以有效提高反应的选择性和产率，减少副产物的生成。此外，超临界流体化工技术还可以实现废弃物的高效利用。超临界流体的溶解性和萃取性使其在废物处理和回收利用方面具有潜力。
2.3生物技术
生物技术包括微生物技术、基因技术、细胞技术等。生物技术能应用于绿色化工中，包括生物化工、仿生生化、化学仿生学等。生物技术应用于生物化工中，常用的是利用生物酶的催化作用。生物酶是一种性能稳定、高效并且易传递的酶，其催化作用不受混合物浓度影响，对反应条件也没有过高的要求。比如在生产丙烯酰胺时，可以使用生物酶来代替具有污染性的丙烯腈，不仅能减少原料用量，并且不会污染环境，是一种绿色环保方法。空气中SO2等含硫化合物超标不仅污染空气，还会造成二次污染，如光污染、酸雨等，处理这些化合物需要较多种类的催化剂，广泛应用在工业中的生物酶是新型化学催化剂，能有效提高脱硫效率。将生物技术应用到绿色化工中，能把部分再生能源转化成化工产品。例如在仿生生化与化学仿生学中，利用生物膜的可渗透特性与选择性，制备具有选择性、渗透性的人造半透膜，是一种绿色、高效、新型的膜化学技术，可应用于海水淡化与控制空气污染等领域。再如，蓝色生物技术，能利用海藻的光合作用进行油脂的转化，并精准繁殖海洋植物，从而改善海洋生态环境。
2.4计算机分子设计技术
分子机械工程技术是现代科技进步的关键成果之一，涉及多个领域。这项新兴的技术将分子计算科学和分子工程学所遵循的原则有机结合，充分发挥了二者的融合作用。借助尖端分子计算科技与数据信号处理技术，可解决分子的化学合成过程、探索分子规律等一系列科学问题。同时，通过计算机的数据可视化和模拟技术，可更精确地模拟和分析新的化学制造流程，对生产线的细化工艺进行研发和全面运用，增强了新流程、新技术、新方法探索的直观性和可依赖性。分子化学与现代信息技术的结合，大力推动了精细化工中创新技术的发展，不仅显著提升了精细化工的生产效率，也极大地提高了生产的科学性和精确性。
结语
综上所述，中国式现代化改革时期的化工企业实施化学工程节能有利于促进产业升级、降低工业污染并使其产出综合效益。由于当前化学工程中应用的绿色化工技术相对增多，加上市场竞争环境发生了根本性变化，因而化工企业在低碳化、绿色化发展理念下，一方面扩大对绿色化工技术的应用，另一方面则根据自身的实际情况加强对新型绿色化工技术的研发。建议化工企业将工作重点集中到工艺设计、绿色环保产品开发、原料代替、工艺优化等方面，并通过综合性措施，实施高水准的化学工程节能。
参考文献
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