【正文】 展方向，引進(jìn)和開發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)將成為中國煤化工業(yè)發(fā)展的重要支撐 ，中國正在向世界最大的煤化工業(yè)國家邁進(jìn)。煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對于緩解我國石油、天然氣等優(yōu)質(zhì)能源供求矛盾，促進(jìn)鋼鐵、化工、輕工和農(nóng)業(yè)的發(fā)展，發(fā)揮了重要的作用。因此，加快煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展是必要的。 但是， 2022 年煤化工產(chǎn)業(yè)在快速發(fā)展的同時(shí)，也出現(xiàn)了令人擔(dān)憂的問題。煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對煤炭資源、水資源、生態(tài)、環(huán)境、技術(shù)、資金和社會配套條件要求較高，一些地方不顧資源、生態(tài)、環(huán)境等方面的承載能力，出現(xiàn)了盲目規(guī)劃、競相建設(shè)煤化工項(xiàng)目的苗頭。這些問題對煤化工產(chǎn)業(yè)，對經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展均產(chǎn)生了不利的影響。為統(tǒng)籌規(guī)劃、合 理布局、科學(xué)引導(dǎo)和規(guī)范煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國家發(fā)展改革委 2022 年 7 月 7 日發(fā)布了 “關(guān)于加強(qiáng)煤化工項(xiàng)目建設(shè)管理促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知 ”，要求各地區(qū)、各部門特別是主要煤炭生產(chǎn)省要高度重視煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作，深刻認(rèn)識盲目發(fā)展的危害性，認(rèn)清形勢、準(zhǔn)確把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。 加速發(fā)展煤化工已成為煤炭和化工行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。中國煉焦、煤氣化制合成氨等傳統(tǒng)煤化工行業(yè)均呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢，煤炭液化合成油、氣化合成醇醚燃料以及煤化工聯(lián)產(chǎn)等新型煤化工技術(shù)研 究與產(chǎn)業(yè)化也在啟動發(fā)展中。 新型煤化工以生產(chǎn)潔凈能源和可替代石油化工的產(chǎn)品 為主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油氣、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料（甲醇、二甲醚）等，它與能源、化工技術(shù)結(jié)合，可形成煤炭 —能源化工一體化的新興產(chǎn)業(yè)。煤炭能源化工產(chǎn)業(yè)將在我國能源的可持續(xù)利用中扮演重要的角色，是今后 20 年的重要發(fā)展方向，這對于我國減輕燃煤造成的環(huán)境污染、降低我國對進(jìn) 口石油的依賴均有著重大意義。可以說，煤化工行業(yè)在中國面臨著新的市場需求和發(fā)展機(jī)遇。 煤炭企業(yè)和產(chǎn) 煤地區(qū)為把資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，已紛紛將建設(shè)新型煤化工工程作為企業(yè)和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略方向，并正在加緊實(shí)施以煤化工調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) ，走新型工業(yè)化道路的戰(zhàn)略。但總體而言，中國新型煤化工行業(yè)尚處于發(fā)展的初期，加上新型煤化工技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展涉及煤炭、化工、石油、電力等多個(gè)領(lǐng)域，建設(shè)投資大、技術(shù)密集，因此其發(fā)展必須走聯(lián)合發(fā)展、集團(tuán)化發(fā)展的道路，并需要進(jìn)行大量的整體規(guī)劃、技術(shù)研究、新工藝開發(fā)以及系統(tǒng)優(yōu)化集成等配套工作。同時(shí)，推進(jìn)煤化工行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，必須真正做到以經(jīng)濟(jì)效益的持續(xù)發(fā)展為中心，這樣才能使煤化工的發(fā)展充分適應(yīng)我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速增長的需要。 聚氨酯 新材料行業(yè) 聚氨酯（ PU）樹脂是由異氰酸酯與多元醇反應(yīng)制成的 一種具有氨基甲酸酯鏈段重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的聚合 物。 PU 制品分為泡沫制品和非泡沫制品兩大類。泡沫制品有軟質(zhì)、硬質(zhì)、半硬質(zhì)泡沫；非泡沫制品包括涂料、膠粘劑、合成革、彈性體和彈性纖維（氨綸）等。聚氨酯材料性能優(yōu)異，用途廣泛，制品種類多，其中尤以聚氨酯泡沫塑料的用途最為廣泛。 目前，世界聚氨酯每年的總需求量為 700 多萬噸，其中美國約 250 萬噸，歐洲約 220萬噸，亞太地區(qū)約 200 萬噸。據(jù)聚氨酯工業(yè)聯(lián)合會分析，北美（美國和加拿大） 2022 年聚氨酯需求量比上年增長 ％，美國為 250 萬噸，加拿大為 萬噸，墨西哥為 126 萬噸。其中，彈性聚氨酯泡沫占聚氨酯需求量 40％，其余為：硬性聚氨醋泡沫占 ％，涂料占％，彈性體占 4％。 目前全球聚氨酯泡沫塑料的需求年均增長率一直保持在 7％左右。其中南亞地區(qū)的增長速度還高于此數(shù)。美國和歐洲聚氨酯泡沫塑料均以軟泡為主，分別占 60％和 57％，硬泡則分別占 40％和 43％。預(yù)計(jì) 2022 年，世界聚氨酯泡沫的總需求量將超過 1000 萬噸，亞太地區(qū)聚氨酯工業(yè)將與歐美成三足鼎立之勢，中國和日本在這一地區(qū)的產(chǎn)量和需求量最大。美國的軟泡聚氨醋應(yīng)用以家具業(yè)為主，占 40％；其次是運(yùn)輸業(yè)，占 23％。美國硬 泡聚氨酯在建筑業(yè)的應(yīng)用占 55％，制冷設(shè)備占 ％，工業(yè)絕熱設(shè)備占 ％，包裝和運(yùn)輸業(yè)分別占 ％和 ％。另外，聚異氰脲酸酯泡沫塑料具有較好的阻燃性能，在建筑業(yè)得到廣泛應(yīng)用。 近年來，隨著氟里昂替代技術(shù)的發(fā)展，國際上聚氨酯泡沫塑料用的表面活性劑產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也發(fā)生了很大變化。由于在軟泡聚氨酯發(fā)泡過程中，液態(tài)二氧化碳幾乎瞬間就會轉(zhuǎn)化成氣體，因此要求表面活性劑具有很強(qiáng)的成核能力，否則很難制得泡孔結(jié)構(gòu)優(yōu)良的產(chǎn)品。德國金施密特公司（ Gold－ Schmidt）和美國威特科公司（ Witco）的表面活性劑產(chǎn)品 均適用于液態(tài)二氧化碳發(fā)泡制軟泡聚氨酯產(chǎn)品。試驗(yàn)結(jié)果表明，以環(huán)戊烷 /異成烷混合物（質(zhì)量比為 80:20）發(fā)泡生成的硬泡聚氨酯制品的性能較好。目前環(huán)戊烷類發(fā)泡劑在歐美 已 得到廣泛應(yīng)用。日本還開發(fā)了一項(xiàng)技術(shù)，可將環(huán)戊烷發(fā)泡的硬泡聚氨酯的絕熱性能提高 10％。另外，一般硬泡聚氨酯長期使用的溫度最高為 150℃ ，而 Elastogran 公司開發(fā)的一種聚異氰脲酸酯硬泡塑料，其短期使用溫度可達(dá) 500℃ ，國外宇航部門正在用其作宇宙飛船燃料貯罐絕熱應(yīng)用試驗(yàn)。美國霍尼韋爾（ Honeywell）性能聚合物和化學(xué)品公司開發(fā)了用 于 硬泡聚氨酯塑 料的第三代發(fā)泡劑 HFC－ 245fa，可應(yīng)用于聚氨酯絕熱泡沫、噴涂泡沫等，具有不損耗大氣層臭氧的優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)已進(jìn)行半商業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)，并于去年 11 月提交美國環(huán)保局申請獲得新化學(xué)物質(zhì)認(rèn)可，以便列入有毒物質(zhì)控制法案（ TSCA）目錄。在美國吉斯瑪?shù)纳虡I(yè)化裝置于今年中期啟動。 中國石化天津分公司研究院也開發(fā)和生產(chǎn)了用于軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的泡沫穩(wěn)定劑（勻泡劑），并計(jì)劃投資 2022 萬元建設(shè) 1000 噸 /年的軟泡勻泡劑。該產(chǎn)品是有機(jī)硅－聚氧化烯烴共聚物，是聚氨酯軟泡的重要助劑。該軟泡勻泡劑附加值較高，據(jù)稱其原料成本約 2 萬元 /噸 左右，加上其他成本，總生產(chǎn)成本不超過 萬元／噸，而目前進(jìn)口聚氨酯軟泡勻泡劑售價(jià)為 5 萬元 /噸。 近年來世界液晶聚氨酯研究比較活躍，主要集中于原料的選擇、工藝路線的優(yōu)化及物性改善等方面。液晶聚氨酯是由剛性致介基因和柔性間隔基團(tuán)連接而成，是一種在溶體狀態(tài)下有液晶性能的聚氨酯彈性體。該材料具有良好的機(jī)械、熱穩(wěn)定、高彈性、高延伸性能及良好的加工性能。液晶聚氨酯彈性體的合成采取一步或二步聚會的方法加工成型，工藝多樣，擠出、注射模塑、涂覆均可。 丸紅公司和合成革生產(chǎn)商 KoatsuCloth 公司聯(lián)合工業(yè)化生產(chǎn)了水基 聚氨酯樹脂。據(jù)稱該原料生產(chǎn)的合成革具有密度均勻、強(qiáng)度優(yōu)異的性能，并能降低生產(chǎn)過程中的能耗。普通聚氨酯合成革為溶劑型，對人體和環(huán)境有潛在危害性，由其涂布于織物上制得合成革，需要一個(gè)聚合過程，能耗也大。兩家公司開發(fā)的上述產(chǎn)品可應(yīng)用于服裝、鞋類、家庭用品、家具及汽車運(yùn)輸設(shè)備。上海翔雄科技公司也開發(fā)了一種水性聚氨酯樹脂。該產(chǎn)品具有優(yōu)越的不變黃性、耐水性，適合于各種纖維加工，各種水性樹脂可與之以任意比例稀釋而相容，可用干涂花、印花用裝料，可添加于水性涂料，防止涂層的開裂，增加光澤及潤滑感，用于真皮和 PU 革的光亮劑、防 雨布、傘面的涂層等。 生產(chǎn)環(huán)境友好的產(chǎn)品是清潔生產(chǎn)大環(huán)境的組成內(nèi)容。歐洲技術(shù)公司開發(fā)成功用于涂料和替代環(huán)氧聚氨酯的非異氰酸酯聚氨酯（ NIPU）。它不是由有害的異氰酸酯前身物生產(chǎn)，使用異氰酸酯聚氨酯對環(huán)境有不利影響，而 NIPU 中不含有害物質(zhì)。 NIPU 比常規(guī)聚氨酯還有更好的機(jī)械性能和耐化學(xué)性能。 NIPU 由交聯(lián)的環(huán)化碳酸酯和胺低聚物生產(chǎn)。第一套 50 噸 /年裝置已于 2022 年在以色列興建。 目前，汽車和家電產(chǎn)品的廢泡沫塑料回收已越來越受到人們的重視。國外汽車生產(chǎn)商 已提出， 2022 年前使用 30％的回收廢泡沫塑料。 美國 Argonne 國家實(shí)驗(yàn)室及其合作者已開發(fā)成功一項(xiàng)低成本回收技術(shù)，并建成一套試驗(yàn)裝置。其生產(chǎn)過程是先除去汽車?yán)械慕饘匐s質(zhì)，然后將廢泡沫塑料進(jìn)行清洗、粉碎、干燥，最后用粘合劑將這些廢泡沫塑料粘在一起，即可用于生產(chǎn)地毯襯墊及其他墊材。據(jù)估算，建一套年生 產(chǎn)能力為 1000 噸的工廠，需投資 70 萬美元，全部投資估計(jì)可在兩年內(nèi)收回。 東芝公司開發(fā)了冰箱隔熱材料聚氨酯泡沫塑料的連續(xù)化學(xué)回收法（化學(xué)分解法）。使用具有壓縮、加熱及混合三種功能的擠出機(jī)，以乙二醇胺為分解劑，將粒碎成 smm 大小的廢舊聚氨酯樹脂分解 成一部分具有氨基 甲酸酯鍵的低聚物和多元醇為主體的低聚物。將這種分解物與新鮮多元醇和異氰酸酯混合（分解物約占 20％），可生產(chǎn)性能良好的再生聚氨酯泡沫塑料。用這種完全回收工藝可連續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)，不產(chǎn)生廢物，該技術(shù)已向?qū)嵱没l(fā)展。其設(shè)備使用 借助 螺桿的旋轉(zhuǎn)連續(xù)地進(jìn)行壓縮、混合及加熱的擠出機(jī)，注入二乙醇胺連續(xù)分解廢舊聚氨酯，可高速地得到分解物。聚氨酯樹脂的混合比例在 80％以上時(shí)，間歇法處理需要 45 分鐘，而連續(xù)法僅用 3 分鐘便可分解。分解物具有透明性，粘度也比間歇法低很多。據(jù)分析，分解物中有 68％為含氨基甲酸酯基因的低聚物，另有 28％為聚醚 多元醇為主體的低聚物。有關(guān)聚氨酯樹脂的再生，采用在低聚物分解物中加入純的多元醇和異氰酸酯成分，高速攪拌制得聚氨酯樹脂。當(dāng)混合比例低于 20％時(shí)，便成為強(qiáng)度比純材料高的發(fā)泡體。這種再生工藝的特征是，除可高速連續(xù)處理外，因分解到進(jìn)入聚合物內(nèi)，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，也不需要分解物的分離和精制。 思考題 1． 生物化工的定義及特點(diǎn) ? 2． 生物技術(shù)生產(chǎn)大宗化學(xué)品的典型產(chǎn)品有哪些？并簡述其生產(chǎn)過程？ 3． 試論述生物化工技術(shù)發(fā)展趨勢？ 4． 綠色化學(xué)的定義及特點(diǎn)？ 5． 什么是“原子經(jīng)濟(jì)性”反應(yīng)？ 6． 列舉一些綠色化工催化劑？ 7． 典型的綠色化工產(chǎn)品有哪些？ 8． 納米技術(shù)的定義？ 9． 納米技術(shù)是如何產(chǎn)生與發(fā)展起來的？ 10． 說明納米材料的特性？ 11． 試論述納米技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢？ 12． 試再列舉一些綠色化工新技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品？ 參考文獻(xiàn) [1]林強(qiáng) ． 張睿 ． 生物化工領(lǐng)域研究進(jìn)展 ． 北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版 )[J]． 2022， 20(1)： 58~60 [2]王新廣，羅先群，楊東生 ． 對 21 世紀(jì)我國生物化工發(fā)展的展望 [J]． 河北化工 ． 2022， (4) ： 1~5 [3]董樹清 ． 生物化工的發(fā)展和創(chuàng)新 [J]． 科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì) ． 2022， 15(7)： 160~161 [4]房存金 ． 我國生物化工發(fā)展的現(xiàn)狀與展望 [J]． 科技論壇 ． 2022， ()13： 39 [5]李繼軍，黃衛(wèi)星 ． 生物紫油的應(yīng)用研究 [J]． 內(nèi)燃機(jī) ． 2022， 4(2)： 45~48 [6]張志，史吉平，杜風(fēng)光 ． 生物柴油及其生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)展 [J]． 能源技術(shù) ． 2022， 28(2)： 88~91 [7]宋玉春 ． 生物燃料的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 [J]． 日用化學(xué)品科學(xué) ． 2022， 30(7)： 16~19 [8]田忠科 ， 孔海鳳 ． 我國生物農(nóng)藥現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的探討 [J]． 山西科技 ． 2022， (3)： 6~8 [9] 李 偉年 ． 歐洲生物乙醇燃 [J]． 日用化學(xué)品科學(xué) ． 2022， 30(5)： 43 [10]王福安，任保增 ． 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