【正文】 膜設(shè)施回收聚丙烯裝置排放的不凝氣中的丙烯，尾氣丙烯含量15%，單程回收率達(dá)90%。上海石化總廠運(yùn)用膜分離技術(shù)從乙二醇裝置回收乙烯，年回收乙烯達(dá)300噸，增效120多萬元。以色列碳膜公司開發(fā)了利用中空碳纖維膜從丙烷中分離丙烯的有潛在吸引力的技術(shù)，該技術(shù)可將煉廠級丙烯提純?yōu)榛瘜W(xué)級丙烯。丙烯通過速率為606升/平方米?時(shí)?大氣壓，丙烯/丙烷（體積比75/25）在700℃下通過中空碳纖維組件，%~%的丙烯滲透通過，：1的選擇率。這種膜系統(tǒng)可望替代耗能的致冷蒸餾才能分離沸點(diǎn)相近的丙烯和丙烷（47℃和42℃）的傳統(tǒng)技術(shù)。（32）格雷斯戴維遜公司和蘇爾壽膜系統(tǒng)公司（蘇爾壽化學(xué)技術(shù)公司分公司）開發(fā)采用膜分離的低費(fèi)用方法生產(chǎn)超低硫汽油的工藝。稱為SBrane的新工藝使用膜分離將催化裂化含硫化合物濃縮為極少的餾分，這一技術(shù)可直接處理輕和中沸程范圍的汽油。這種簡易的膜系統(tǒng)將進(jìn)料汽油物流分離成二種產(chǎn)品物流。一種物流（未滲透物）為約70%~85%的進(jìn)料汽油，含硫小于30PPm。另一物流為含大量硫化物的少量物流，送去進(jìn)一步加工。進(jìn)料物流進(jìn)入系統(tǒng)，通過定制的聚合膜分離，這種膜對含硫分子有高的選擇性。隨著汽油進(jìn)入膜組件，含硫分子和一些烴類進(jìn)入膜結(jié)構(gòu)中，其他的分子則被排斥在外。膜的背面一側(cè)（滲透側(cè)）加以減壓，驅(qū)使雜質(zhì)通過膜，并使這些化合物蒸發(fā)。一旦通過膜，蒸氣被冷凝器冷凝，并進(jìn)一步送去脫硫處理。該處理技術(shù)中不發(fā)生任何反應(yīng)。 SBrane技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有：（可擴(kuò)容和易于建造），該技術(shù)易于放大。關(guān)鍵設(shè)備包括膜組件和外殼、冷凝器、制冷系統(tǒng)、減壓和進(jìn)料泵。，易于維修。，無需加熱爐，系統(tǒng)工作在低溫（90~120℃）下。過程不產(chǎn)生H2S，并且工作在低溫和低壓下，因此不發(fā)生烯烴/H2S再組合反應(yīng)。系統(tǒng)的主要目的不是脫除芳烴，但經(jīng)過該工藝過程后未滲透物芳烴濃度大大降低，為汽油低苯濃度的未來規(guī)范帶來附加效益。驗(yàn)證裝置已于2002年底投運(yùn)。（33）（34）日本先進(jìn)工業(yè)科技國家研究院（AIST）開發(fā)了由苯一步法合成苯酚的膜法催化工藝，而常規(guī)工藝從苯開始需三個(gè)步驟，并且產(chǎn)生需處埋的廢酸。AIST的工藝使用不銹鋼外管和多孔α氧化鋁內(nèi)管組成的反應(yīng)器，關(guān)鍵元件是厚1181。m的鈀膜催化劑，用化學(xué)蒸氣沉積法涂復(fù)在氧化鋁管的外側(cè)。膜由AIST與丸善石化公司和NOK公司共同開發(fā)。反應(yīng)器置于加熱至150~250℃的加熱爐內(nèi)，苯和氧氣流過氧化鋁內(nèi)管。氫被吸附在膜上，在此被離解和活化，然后通過氧化鋁管內(nèi)表面，活化的氫捕集管子內(nèi)表面上的氧分子，生成活化的氧，活化的氧與苯環(huán)的雙鍵反應(yīng)通過苯環(huán)氧化物由苯生成苯酚。 實(shí)驗(yàn)室中，在轉(zhuǎn)化率低于3%時(shí)，生成苯酚的選擇性大于90%。10%~15%轉(zhuǎn)化率時(shí)，選擇性大于80%。，隨著工藝過程的改進(jìn)，預(yù)計(jì)轉(zhuǎn)化率還可提高。（36）4. 生物化工技術(shù)、納米技術(shù)和高效信息化技術(shù). 生物法制石化產(chǎn)品技術(shù)生物技術(shù)生產(chǎn)化學(xué)品的核心是用酶取代催化劑，將傳統(tǒng)的化學(xué)催化，變?yōu)闇睾偷?、低污染的生物處理。與傳統(tǒng)方法和過程相比，生物過程條件緩和，能耗低，產(chǎn)生廢物少，生物催化劑可重復(fù)使用，是環(huán)境友好的低費(fèi)用、低投資工藝。目前，生物技術(shù)在石化和化工領(lǐng)域研究開發(fā)十分活躍，將會對新世紀(jì)的化學(xué)工業(yè)帶來巨大變革。據(jù)Maxygen公司分析，全球8000億美元的通用、專用和精細(xì)化學(xué)品市場中有500億美元可采用生物技術(shù)加工。今后10~20年內(nèi)，將另有2000億美元的化學(xué)產(chǎn)品也可采用生物技術(shù)途徑生產(chǎn)。生物法制石化和化工產(chǎn)品已在以下領(lǐng)域取得重要進(jìn)展（37）（38）（40）：（1）丙烯腈酶催化生產(chǎn)丙烯酰胺丙烯酰胺的常規(guī)化學(xué)生產(chǎn)法有硫酸水合法和銅催化水合法兩種，前者工藝過程復(fù)雜，后者因反應(yīng)中會生成加成反應(yīng)而含有少量加成反應(yīng)物。用酶催化丙烯腈生產(chǎn)丙烯酰胺，產(chǎn)品純度高，選擇性好。俄羅斯曾開發(fā)出丙烯腈生物催化生產(chǎn)丙烯酰胺的工業(yè)方法。該工藝基于RhedococcusSPM 8菌種，該菌種含有高活性和高熱穩(wěn)定性的腈水合酶。日本日東化學(xué)公司也于1985年建成4000噸/年生物法生產(chǎn)丙烯酰胺裝置。此后，日本京都大學(xué)發(fā)現(xiàn)了Pseudomonas Chlarordphis B23和Rhodococcus Rhodochrous J1菌種，對現(xiàn)有裝置又進(jìn)行大規(guī)模改造。生物法制取丙烯酰胺，系將丙烯腈、原料水和固定化生物催化劑調(diào)配成水合溶液，催化反應(yīng)后分離出廢催化劑就可得到丙烯酰胺產(chǎn)品。其特點(diǎn)是：在常溫常壓下反應(yīng)，設(shè)備簡單，操作安全；單程轉(zhuǎn)化率極高，無需分離回收未反應(yīng)丙烯腈；酶的特異性能使選擇性極高，無副反應(yīng)。采用J1菌種時(shí)，反應(yīng)溫度為5~15℃，PH值為7~8，反應(yīng)區(qū)丙烯腈濃度為1%~2%。%，%，反應(yīng)器出口丙烯酰胺濃度接近50%；%；無需離子交換處理，使分離精制操作大為簡化；產(chǎn)品濃度高，無需提濃操作；整個(gè)過程操作簡便，利于小規(guī)模生產(chǎn)。近年來，德固薩公司、SNF公司等也推出生物法生產(chǎn)丙烯酰胺技術(shù)，并向外輸出技術(shù)產(chǎn)品。德固薩公司在俄羅斯Perm擁有年產(chǎn)數(shù)千噸的生物催化法生產(chǎn)丙烯酰胺裝置，產(chǎn)品用于水處理。法國SNF Floerger公司是世界領(lǐng)先的聚丙烯酰胺生產(chǎn)商，正在印度擴(kuò)增水溶性聚丙烯酰胺能力，在法國、美國和中國的新建裝置已于2002年投產(chǎn)。該公司采用生物催化技術(shù)在中國泰興的2萬噸/年丙烯酰胺裝置己開工投產(chǎn)，在美國Andrezieux的二套聚丙烯酰胺生產(chǎn)線也將投產(chǎn)。該公司在印度投資1500萬美元建設(shè)的一套2萬噸/年丙烯酰胺裝置和二套1萬噸/年聚丙烯酰胺裝置將于2005年投運(yùn)。%，達(dá)到48萬噸/年。生物法生產(chǎn)丙烯酰胺為水處理行業(yè)需求的聚丙烯酰胺提供了低費(fèi)用的生產(chǎn)途徑。（2）生物法生產(chǎn)甲醇、醋酸2000年，雪佛龍研究和技術(shù)公司與Maxygen公司簽署了為期3年的生物法生產(chǎn)特種石化產(chǎn)品合同，一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域是將甲烷生物轉(zhuǎn)化為甲醇，將采用更廉價(jià)的、環(huán)境更友好的生物過程代替高費(fèi)用的化學(xué)加工過程。塞拉尼斯公司與Diversa公司合作，正在開發(fā)生物催化途徑生產(chǎn)醋酸工藝。該公司確信，生物催化工藝可節(jié)減生產(chǎn)醋酸的能耗和催化劑費(fèi)用。2002年該公司建設(shè)中型裝置正在驗(yàn)證該技術(shù)。美國俄克拉何馬州立大學(xué)正在研究利用厭氧菌種（新棱菌）將合成氣（CO、COH2）轉(zhuǎn)化成液體產(chǎn)品如乙醇、丁醇和醋酸酯的生物法工藝。研究表明，由CO產(chǎn)生乙醇的產(chǎn)率是生成丁醇和醋酸酯的9倍，隨著在CO/CO2原料中添加H2，可提高乙醇產(chǎn)率?，F(xiàn)正在研究工藝條件的優(yōu)化以達(dá)到最高的細(xì)胞生長速度，并利用由生物質(zhì)氣化產(chǎn)生的合成氣來評價(jià)工藝性能。該研究成果已在2000年召開的美國化學(xué)工程師年會上發(fā)表。（3）生物法生產(chǎn)可生物降解溶劑杜邦公司開發(fā)了生物途徑生產(chǎn)可生物降解的溶劑二甲基2哌啶，這種溶劑用于金屬和電子部件（如計(jì)算機(jī)電路板）清洗。杜邦稱這種溶劑為Xolvone，它通過細(xì)菌與2甲基戊二腈（MGN）（生產(chǎn)尼龍的聯(lián)產(chǎn)品）反應(yīng)制得。細(xì)菌反應(yīng)與替代的化學(xué)路線相比，產(chǎn)率較高，雜質(zhì)較少。該工藝過程的關(guān)鍵是凝膠涂層，它將細(xì)菌包膠起來，但允許它與MGN反應(yīng)。生物催化劑優(yōu)于化學(xué)催化劑，包膠可降低費(fèi)用。細(xì)菌直徑僅2~3微米，將細(xì)菌與凝膠包膠，形成小球，這使細(xì)菌易于處理。反應(yīng)發(fā)生在相對較低溫度的水中，與替代的催化化學(xué)路線相比，毒性很小，被包膠的細(xì)菌在含MGN的反應(yīng)容器內(nèi)攪拌幾小時(shí)，隨著液體通過小球，MGN與細(xì)菌酶反應(yīng)生成產(chǎn)品。在反應(yīng)過程中，酶不被消耗掉，因此小球可重復(fù)使用。（4）生物法生產(chǎn)氨基酸德固薩精細(xì)化學(xué)品業(yè)務(wù)部門開發(fā)了生物催化工藝生產(chǎn)氨基酸，該Hydantoinase工藝已首次用于德固薩公司在哈諾的多用途裝置，生產(chǎn)非天然L氨基酸，它可用于生產(chǎn)高血壓用醫(yī)藥。迄今，該產(chǎn)品僅能通過復(fù)雜的化學(xué)途徑才能生產(chǎn)。在新工藝中，改進(jìn)型微生物—全細(xì)胞催化劑將D,L乙內(nèi)酰脲中間體直接而完全地轉(zhuǎn)化為L氨基酸，因而實(shí)現(xiàn)了一步法生產(chǎn)工藝替代多個(gè)步驟。微生物隨后用超級離心分離，并用超級過濾生成無生物體產(chǎn)品，可滿足醫(yī)藥工業(yè)高標(biāo)準(zhǔn)要求。該工藝過程不僅比傳統(tǒng)路線快捷而簡單，而且更為靈活，有寬的應(yīng)用范圍。（5）生物法生產(chǎn)1，3丙二醇杜邦公司與Tate amp。 Lyle 公司(英國)、Genencer國際公司(美國)合作，投產(chǎn)了從谷物(而不是從石油)生產(chǎn)1，3丙二醇(PDO)的中型裝置。PDO是杜邦公司新的Sorona 3GT聚合物（聚對苯二甲酸三亞甲基酯PTT）的關(guān)鍵成分。從谷物用生物法制造這種聚合物的總費(fèi)用比現(xiàn)在從石油化工產(chǎn)品制造要便宜25％。 91噸/年的中型裝置位于美國伊利諾斯州Decatur的Tate amp。 Lyle公司谷物加工工廠內(nèi)。在新的發(fā)酵工藝中，由磨碎的潮濕谷物得到的葡萄糖經(jīng)兩步法轉(zhuǎn)化成PDO。第一步由細(xì)菌發(fā)酵轉(zhuǎn)化成丙三醇，第二步將丙三醇發(fā)酵轉(zhuǎn)化成PDO。產(chǎn)品從細(xì)胞質(zhì)中分離出來，并用蒸餾提純。 2001年。（6）.新型生物降解塑料的開發(fā)塑料大都屬石油化工產(chǎn)品，以石油和天然氣生產(chǎn)的化工原料合成，多不具備降解性。越來越多的塑料廢棄物造成嚴(yán)重的“白色污染”，促使人們開發(fā)和利用可自然降解的塑料。20世紀(jì)90年代后期，完全生物降解塑料和所謂全淀粉塑料大力發(fā)展，使用發(fā)酵和合成方法制備能真正降解的塑料及用微生物生產(chǎn)可降解塑料受到重視。聚乳酸屬新型可完全生物降解性塑料，是世界上近年來開發(fā)研究最活躍的降解塑料之一。聚乳酸塑料在土壤掩埋3~6個(gè)月破碎，在微生物分解酶作用下，6~12個(gè)月變成乳酸，最終變成CO2和H2O。 卡吉爾陶氏聚合物公司在美國內(nèi)布拉斯加州帕雷爾興建的14萬噸/年生物法聚乳酸裝置于2001年11月投產(chǎn)。這套裝置以玉米等谷物為原料，通過發(fā)酵得到乳酸，再以乳酸為原料聚合，生產(chǎn)可生物降解塑料—聚乳酸。據(jù)稱，這是目前世界上生產(chǎn)規(guī)模最大的一套可生物降解塑料裝置。，到2009年在美國的生產(chǎn)能力達(dá)到45萬噸/年。加上技術(shù)轉(zhuǎn)讓在亞洲、歐洲和南美建設(shè)三套世界規(guī)模級裝置，預(yù)計(jì)在10年后生產(chǎn)能力將達(dá)到100萬噸。與此同時(shí)通過改進(jìn)技術(shù)，以降低生產(chǎn)成本。預(yù)期7年后，聚乳酸的生產(chǎn)成本、銷售價(jià)格可以達(dá)到與通用熱塑性塑料相競爭的水平。該公司還計(jì)劃于2005年在美國建設(shè)世界規(guī)模級生物煉油廠，采用木質(zhì)纖維素原料，用生物發(fā)酵分離工藝生產(chǎn)乙醇、乳酸和木質(zhì)素（用作燃料）。（39）羅納普朗克（RhonePoulenc）公司發(fā)現(xiàn)了聚酰胺水解酶，可水解聚酰胺低聚物，可消化尼龍廢料，為生物法回收尼龍廢料打開了大門。. 加快滲透應(yīng)用的納米技術(shù)納米材料自從20世紀(jì)80年代開發(fā)問世之后，引起世界各國的極大關(guān)注。當(dāng)材料被“粉碎”制成納米材料后，不但光、電、熱、磁等特性發(fā)生了變化，而且會產(chǎn)生輻射、吸收、催化、殺菌、吸附等新特性。從發(fā)展趨勢看，納米材料現(xiàn)已滲透到石油化工三大合材料領(lǐng)域。 全球500強(qiáng)企業(yè)中已有43%將發(fā)展納米實(shí)用化技術(shù)作為今后幾年的發(fā)展戰(zhàn)略。美國政府制定了新的納米科技發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，擬用10~15年時(shí)間使納米技術(shù)創(chuàng)造價(jià)值1萬億美元/年?，F(xiàn)有93%的工業(yè)部門和58%的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室都在進(jìn)行納米技術(shù)的研發(fā)。歐盟將在后4年內(nèi)投資7億美元研發(fā)納米技術(shù)。日本將發(fā)展納米技術(shù)作為21世紀(jì)前30年的立國之本，2002年投資近5億美元研發(fā)納米技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界的納米研發(fā)投資已由1997年4億美元、1998年6億美元、1999年7億美元增加到2000年9億美元、。（41） 目前納米技術(shù)的全球市場為455億美元/年，預(yù)計(jì)后7年內(nèi)將超過5000億美元/年，到2010年全球納米市場將達(dá)到2萬億美元。 納米技術(shù)正在向石化和化工領(lǐng)域加快滲透應(yīng)用。日本三井化學(xué)公司建成世界最大規(guī)模的碳納米管生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)能力為120噸/年，碳納米管價(jià)格稍低于90美元/kg，該產(chǎn)品己用于生產(chǎn)高性能塑料的增強(qiáng)材料、蓄電池、電子元件及燃料電池電極材料。日本昭和電工公司開發(fā)成功在纖維素納米管（纖維直徑20nm）與氣相法碳素纖維（纖維直徑150nm）范圍之間的80nm碳納米纖維，建立了10噸/年生產(chǎn)裝置。德國由菲利浦斯大學(xué)和Max Planck微細(xì)結(jié)構(gòu)學(xué)院組成的研究集團(tuán)開發(fā)了生產(chǎn)均一聚合物納米管的簡易技術(shù)，生產(chǎn)的聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯和聚四氟乙烯功能納米管（長度100μ），用作催化劑具有應(yīng)用潛力。 據(jù)報(bào)導(dǎo)，一種新型的具有高表面積的碳納米纖維在氧氣存在下，可望成為乙苯脫氫制苯乙烯的新型催化劑。研究人員比較了這種碳納米纖維與燈炭黑和石墨在乙苯氧化脫氫反應(yīng)中的催化性能，結(jié)果顯示，以碳納米纖維為催化劑時(shí)，產(chǎn)品選擇性較高，苯乙烯收率提高37%，這種碳納米纖維對氧的穩(wěn)定性也高，可望成為乙苯氧化脫氫制苯乙烯的工業(yè)化催化劑。 瑞士技術(shù)研究院開發(fā)了一種低費(fèi)用、高效的納米顆粒二氧化鈦二氧化硅催化劑，可應(yīng)用于環(huán)氧化反應(yīng)。環(huán)氧化物是生產(chǎn)許多聚合物、表面活性劑和醫(yī)藥的關(guān)鍵中間體。與傳統(tǒng)的環(huán)氧化催化劑相比，這種催化劑可大大提高轉(zhuǎn)化率。它們基于相同的材料，但產(chǎn)生副產(chǎn)物很少，同時(shí)更高效和更穩(wěn)定。傳統(tǒng)的環(huán)氧化催化劑選擇性為65%~80%，而二氧化鈦二氧化硅納米新催化劑的選擇性約為90%。 這種催化劑按連續(xù)氣相過程生產(chǎn)，比制備常規(guī)環(huán)氧化催化劑要價(jià)廉。常規(guī)環(huán)氧化催化劑采用濕相化學(xué)批量過程制造。為制取這種新催化劑，二氧化硅和二氧化鈦前身物在送入氫氣空氣擴(kuò)散火焰之前就分別被蒸發(fā)和混合，反應(yīng)時(shí)，相應(yīng)的氧化物形成高度聚結(jié)的納米顆粒，二氧化鈦沉積于二氧化硅顆粒的表面?；鹧娣磻?yīng)器制造這種催化劑雖尚未用于工業(yè)規(guī)模，但用火焰法制造的催化劑已顯示有極好的選擇性和高的穩(wěn)定性，適用于寬范圍的工藝過程，包括2環(huán)己烯醇與叔丁基過氧化氫環(huán)氧化生產(chǎn)2,3環(huán)氧化環(huán)已烯醇。（42） 納米聚合物在輪胎中應(yīng)用也能收到節(jié)能成效。意大利Novamont公司與固特異（Goodyear）輪胎和橡膠公司合作，開發(fā)了由谷物生產(chǎn)的納米顆粒尺寸淀粉聚合物，它可大大減少輪胎的滾動阻力。用淀粉聚合物改進(jìn)的輪胎比所謂“綠色”輪胎（含沉積氧化硅）相比，滾動阻力減少25%，進(jìn)一步開發(fā)可望減少阻力40%。利用該技術(shù)已向歐洲推出固特異公司Biotred GT3輪胎，并由固特異子公司鄧綠普公司推向日本市場。該技術(shù)將淀粉聚合物的園形納米顆粒與橡膠相摻混，關(guān)鍵組分使用了未披露的石化聚合物，使淀粉低的滾動阻力與石化聚合物的高彈性相結(jié)合。使用Biotred GT3輪胎與摻有氧化硅的輪胎相比，可減少燃料消耗5%，相當(dāng)于7g CO2/km。（43）