Экалагічныя праблемы ў традыцыйнай вытворчасці фенолу
Традыцыйная вытворчасць фенолу ў значнай ступені залежыць ад нафтахімічных рэсурсаў, і яе працэсы ствараюць значныя праблемы для навакольнага асяроддзя: выкіды забруджвальных рэчываў:
У выніку сінтэзу з выкарыстаннем бензолу і ацэтону ў якасці сыравіны ўтвараюцца сцёкавыя воды, якія змяшчаюць бензол, фенольныя злучэнні і іншыя шкодныя рэчывы, непасрэдна забруджваючы вадаёмы і глебу. Адначасова выкідваецца вялікая колькасць вуглякіслага газу і іншых парніковых газаў, што пагаршае глабальнае пацяпленне.
Спажыванне рэсурсаў: рэакцыя патрабуе высокай тэмпературы і ціску, што прыводзіць да значнага спажывання энергіі і нізкага выкарыстання сыравіны, што выклікае марнаванне рэсурсаў.
Прымяненне сучасных тэхналогій аховы навакольнага асяроддзя
Інавацыі ў тэхналогіях каталізу і зялёнага сінтэзу
Новыя каталітычныя сістэмы: выкарыстанне эфектыўных каталізатараў (напрыклад, малекулярных сіт, іённых вадкіх каталізатараў) зніжае тэмпературу і ціск рэакцыі, мінімізуючы спажыванне энергіі і перашкаджаючы ўтварэнню пабочных прадуктаў. Напрыклад, тытана-крэмніевыя малекулярныя сіты могуць павысіць эфектыўнасць сінтэзу фенолу больш чым на 30%.
Замена зялёнай сыравіны: выкарыстоўваючы біялагічную сыравіну (напрыклад, лігнін, гідралізаты саломы) або злучэнні расліннага паходжання (напрыклад, эўгенол) у якасці субстратаў, фенол атрымліваюць шляхам біялагічнай канверсіі або хімічнага сінтэзу, што зніжае залежнасць ад нафтавых рэсурсаў.
Тэхналогіі ачысткі і перапрацоўкі забруджвальных рэчываў
Ачыстка адпрацаваных газаў: каталітычнае акісленне (напрыклад, фотакаталіз TiO₂, каталізатары з высакародных металаў) раскладаецца лятучымі арганічнымі злучэннямі (ЛОС);
Метады адсорбцыі (актываваны вугаль, малекулярныя сіты) здабываюць каштоўныя рэчывы, такія як бензол, з адпрацаваных газаў для перапрацоўкі.
Ачыстка сцёкавых вод:
Тэхналогіі мембраннага падзелу (зваротны осмас, ультрафільтрацыя) выдаляюць фенольныя рэчывы са сцёкавых вод;
Перадавыя тэхналогіі акіслення (акісленне азонам, рэакцыя Фентана) глыбока раскладаюць арганічныя забруджвальнікі, што дазваляе сцёкавым водам адпавядаць стандартам скіду або выкарыстоўваць іх паўторна.
Стратэгіі ўстойлівага развіцця
Скарачэнне крыніц і аптымізацыя працэсаў
Укараненне замкнёных сістэм: перапрацоўка сыравіны (напрыклад, бензолу, ацэтону) са сцёкавых вод і адпрацаваных газаў для дасягнення «нулявога скіду»;
Замяніце пакетныя працэсы бесперапыннай вытворчасцю, каб скараціць спажыванне энергіі і страты матэрыялаў.
Перапрацоўка рэсурсаў і выкарыстанне адходаў
Выкарыстанне рэсурсаў цвёрдых адходаў: рэшткі каталізатараў рэгенеруюцца для аднаўлення актыўнасці або спальваюцца для атрымання цеплавой энергіі; пабочныя прадукты (напрыклад, ацэтон) ачышчаюцца і рэінвесціруюцца ў вытворчасць.
Выкарыстанне каскаднай энергіі: выкарыстанне адпрацаванага цяпла рэакцыі для выпрацоўкі энергіі або ацяплення, каб знізіць агульнае спажыванне энергіі на заводзе.
Пабудова мадэляў цыркулярнай эканомікі
Стварэнне сістэм супрацоўніцтва ў прамысловых парках: аб'яднанне вытворчасці фенолу з перапрацоўчымі галінамі (напрыклад, перапрацоўка пластмас, смал) для дасягнення замкнёнага цыклу сыравіна-прадукцыя-адходы;
Супрацоўніцтва з энергетычнымі прадпрыемствамі для ўлоўлівання і захоўвання вугляроду (CCUS) з выхлапных газаў заводаў (напрыклад, CO₂), што дазволіць знізіць выкіды вугляроду.
Напрамкі развіцця будучыні
Фокус тэхналагічных інавацый
Тэхналогіі біясінтэзу: распрацоўка генетычна мадыфікаваных бактэрый для сінтэзу фенолу непасрэдна з цукроў шляхам ферментацыі, што дазваляе цалкам біялагічную вытворчасць;
Электрахімічныя і фотакаталітычныя тэхналогіі: стымуляванне сінтэзу фенолаў з выкарыстаннем аднаўляльных крыніц энергіі (сонечнай, электрычнай) для скарачэння выкідаў вугляроду.
Палітычнае і прамысловае супрацоўніцтва
Міжнароднае супрацоўніцтва спрыяе ўкараненню адзіных тэхнічных стандартаў і паскарае трансгранічнае прасоўванне працэсаў аховы навакольнага асяроддзя (напрыклад, зялёны каталіз, метады ўліку вугляроднага следу);
Урады стымулююць прадпрыемствы ўкараняць нізкавугляродныя тэхналогіі з дапамогай падатковых стымулаў і механізмаў гандлю выкідамі вугляроду, што спрыяе зялёнай трансфармацыі прамысловасці.
Устойлівае развіццё вытворчасці фенолу патрабуе інтэграцыі тэхналагічных інавацый з канцэпцыямі цыркулярнай эканомікі. Дзякуючы каталітычнай мадэрнізацыі, замене біясыравіны і паглыбленай ачыстцы забруджвальных рэчываў можна значна знізіць нагрузку на навакольнае асяроддзе. Тым часам, апора на палітычную падтрымку і прамысловае супрацоўніцтва для стварэння замкнёнай сістэмы «рэсурсы-вытворчасць-перапрацоўка» будзе спрыяць нізкавугляроднай і эфектыўнай трансфармацыі, дасягаючы ўзаемна выгадных умоў як для эканомікі, так і для навакольнага асяроддзя.
Час публікацыі: 18 чэрвеня 2025 г.
