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而生成氢气的反应更像是翻过一座高山一样困难

2018-08-05 13:11 点击:

  苯酚在生产生活中应用广泛,是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物的重要原料,被大量应用在医学、化工、合成纤维等领域。

  近两年,国内对于环保的核查力度不断加大,而化工行业历来是环保问题的重灾区。环保核查作为去落后产能的主要手段之一,已经成为常态化操作。“先关停,后整改”成为环保核查的主要思路。在环保风暴的席卷至下,大批不合规的企业被陆续关停,这一经济周期下的环保核查明显不再是雷声大、雨点小的走形式,而是真刀真枪地惩处。

  半导体主要由被电子占据的能带价带,以及没有电子占据的能带导带组成,在价带和导带之间,具有一定宽度的空间即为禁带。

  其中,木质纤维素利用最为广泛。作为自然界中含量最为丰富的有机碳资源,通过对木质纤维素进行机械破坏、蒸汽爆破、酸碱处理、生物处理等预处理过程,将得到的五碳糖或六碳糖利用水热液化等方法进行处理,最终可以得到呋喃、糠醛等平台化合物,再通过催化技术,我们就可以将平台化合物转化为生物燃料和精细化学品等一系列产品。

  提到化工厂,不少人会想到刺鼻的废气、乌黑的废水……确实,利用煤、石油作为原料的化工厂一直是环境污染大户。而如今,只要有太阳存在,很多化学品用木头就能制备出来,几乎没有污染的绿色化工厂距离我们不远了。

  当地干部群众纷纷表示,推动长江经济带发展,需要不断提升“共抓大保护”的思想自觉,必须驰而不息、久久为功,才能答好高质量发展的时代答卷。 (新华社武汉8月1日电)

  对于清洁能源——光能的使用,人们比较熟悉的是利用半导体进行太阳能发电、分解污染物等。其实,通过半导体利用光能来制备合成化学品,其实与上述应用有着异曲同工之妙。

  传统中,几乎所有化工厂的初级原料都是煤、石油等传统化石能源;而绿色化工厂的原料却是大自然中最常见、最廉价的资源之一——生物质,也就是利用大气、水、土地等,通过光合作用而产生的各种有机体。

  亨斯迈总部位于美国,是一家全球性特殊及特种化学品制造和销售企业。公司旗下4大事业部在全球约30个国家运营超过75个生产、研发和经营机构。2017年营业收入约80亿美元。

  从润丰股份近五年的营收情况来看,它的业绩实际上是紧跟行业呈现周期性变化的。2017年的净利润也仅仅是达到了5年前的高点水平。未来,润丰股份能否在行业下行周期保持稳健的利润增长,具有很大的不确定性。

  目前,生产苯酚的主要方法包括苯磺化法、氯苯法、甲苯、苯甲酸法和环己酮法等,也可以采用较为直接的苯氧化法。但几乎全都离不开具有高毒性和高致癌性的物质——苯,并且主要是通过重整汽油及炼焦副产品生产。这一生产过程会产生严重的大气、水体以及植被等污染问题。由于相关反应进行需要一定的温度,以及后期分离等过程也会消耗大量能源,高污染+高耗能成为苯酚现实生产中面临的严重问题。

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  化工制造是世界范围的一大污染源。从所产生的废物来看,目前化学工业排放的废水、废气、废渣分别占工业排放量的38%至42%、8%至10%、7%至11%。

  通过木质纤维素合成芳香族化合物,其实早有人进行过研究。但是,在反应过程中,木质纤维素单体中两个苯环不能有效离开彼此,导致后续反应难以进行。2017年,来自中国科学院大连化学物理研究所的王峰研究员团队利用光能,通过多相催化剂ZnIn2S4对该反应进行催化,以氢解技术实现了对这一问题的攻克。

  乍一看,“80后”刘雪芹和任何一名普通姑娘都没什么不同。观察作物情况是一天里的必修课,刘雪芹每天步行往2公里以外的试验大棚跑,上午一次,下午一次,无论风吹雨淋,雷打不动。[详细]

  看到这里也许有人会问,既然催化剂表面有大量的氢,为什么不会生成大量的氢气呢?

  由于环保核查导致很多中小化工企业被关停,产能急剧减少,从而带来农药售价的提高。这一波利好确实让现存产能大为受益。但是这一波所关停的产能如果在达标之后复产,而行业下游市场需求没有明显的增加,那么整个农药行业的供求关系又会发生变化,届时价格势必会出现下滑。

  生意社:近期纺织原料价格大幅上涨 经编、织造企业订单或成催命符

  这在当时是一份大胆的计划。按照扩产方案,二期项目总投资高达51亿元人民币,MDI设计产能为24万吨。如能建成,亨斯迈在华产能将达40万吨,而在美国的产能也只有50万吨。“价值7.5亿美元的投资报告立刻在美国总部内引起了争论。”但意外的是,这一大胆的项目居然在短短数月后就得到总部批复,被获准建设。

  由于化工产品在人们生活中不可或缺,因此,绿色化工厂成为人们理想中的选择——只要有太阳存在,几乎没有污染的绿色化工厂就能生产出各种化工产品。

  缅甸洪灾已造成12人死亡。近15万人流离失所新华社仰光8月1日电。[详细]

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  值得注意的是,去年宜昌市固定资产投资和地方财政总收入下降均超过10%。与此同时,宜昌市级财政设立1亿元的化工产业转型扶持资金,1亿元的传统产业升级资金以及2000万元的磷石膏综合利用项目资金,用以支持化工产业“关改搬转”。宜昌市常务副市长袁卫东说:“收入与支出的一减一增,说明地方党委政府下定了决心,强力推动化工产业转型。”

  尽管润丰股份一再强调自身调整产品结构也是收入增加的重要原因。但从润丰股份及同行业上市公司的利润情况能够看出,近三年大部分企业的净利润都呈现节节攀升的情况。这说明整个农药行业都处于周期性高点。

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  润丰股份所在的山东省是传统的化工行业大省。在几次环保核查中,山东省下了大力气整治环保违法违规行为。2017年底和2018年初,山东省相继出台《山东省专业化工园区认定管理办法》《山东省化工重点监控点认定管理办法》,对化工园区和企业的专业化、集约化发展作出明确要求。其中,《专业化工园区认定管理办法》中明确规定了“专业化工园区是指以农药、涂料、水处理剂、生物化工等精细化工和化工新材料产业为纽带形成的……产业聚集区。”

  因此,越来越多的科研工作者开始探索研究通过利用可再生清洁能源——光能,以半导体负载具有优异催化性能的贵金属或者过渡金属作为催化剂,实现对一系列来源于生物质的平台化合物进行选择性加氢反应。

  下一步,省节能办工作总的想法,是要紧扣这一次化工企业转型升级的主题,要把“打非治违”、评级评价与节能降耗、环境治理、绿色发展紧密结合,一手抓治理,一手抓发展。主要是要做好以下四个方面的工作:

  比如,通过选择性加氢绿色化学催化反应,借助使用贵金属或过渡金属催化剂,在氢气气氛以及高温高压条件下,成功实现对糠醛、呋喃、乙酰丙酸等平台化合物的选择性加氢,从而取代传统中的煤、石油等资源,最终合成制备具有一定价值的化学品,成功实现化学品的绿色化学制备。

  简单来说,光催化其实就是利用光能为化学反应的进行提供能量。其中,光催化选择性加氢催化剂就是光催化剂中的一类,它主要利用溶剂或者反应物提供质子氢,将反应物转化为特定目标产物——这也是绿色化工厂制备化学品的重要方法。

  但是,由于制备过程中需要使用氢气作为氢源,而且需要高温高压条件,该反应体系便具有了一定危险性。此外,该反应需要高温条件,也就意味着需要消耗一定能量。

  当半导体被太阳光照射,一定波长范围内光的能量(hv)高于半导体禁带宽度时,如果以台阶为例,低一级台阶价带中的电子因为吸收了能量,就会被光子激发,因此能够跨越台阶间的高度——即禁带的阻隔,成功跃迁到高一级台阶导带中,成为活跃的受激电子(e-);而价带中因为少了一个自由电子,就会多出一个带正电荷的空穴(h+)。

  事实上,反应过程中确实会有微量氢气生成,之所以量极低,是因为两个氢原子生成一分子氢气的活化能要高于我们得到目标产物的活化能。举个例子来说,合成苯酚反应就如翻过一座矮丘陵般容易,而生成氢气的反应更像是翻过一座高山一样困难。如果要问这是为什么,那就要归功于我们优秀又神奇的催化剂——整个反应体系中,以光为反应驱动力,不仅在常温常压下进行反应,而且不需要氢气。最终成功实现了由木头变苯酚,化腐朽为神奇。

  目前,科研人员正致力于提高产品的产量,研究直接利用木质纤维素而不再是其单体作为原材料制备苯酚。相信在不久的将来,通过更多科研人员的努力,也许你会发现,只要有光,更多的化学品都可以利用木头制备出来——实现真正的绿色化工厂离我们不远了。

  可喜的是,这么有用的苯酚现在能够在绿色化工厂里制造了。那么,绿色化工厂又是怎样工作的?

  社科院世界经济与政治所国际贸易研究室主任东艳:25%这一档里包含了比较多的农产品、生活用品。农产品出口这一块,美国对中国市场的依赖性非常强,对特朗普的投票会有较大影响。20%这一档里,一些化工产品也是美国对中国市场需求比较大的。

  当反应物被吸附到半导体催化剂表面时,价带中的空穴和导带中的电子则分别可以对该反应物进行氧化还原反应。当然,并不是所有波长的光都会导致半导体价带中的电子激发跃迁,只有当光子的能量大于禁带宽度时,价带中的电子才能获得足够多的能量,跳跃过禁带,跃迁到导带上,而光的波长越短,能量就会越高。

  在该反应中,木质纤维素单体中含有羟基的基团CαH-OH提供生成苯酚所需的氢。当一分子反应物吸附在催化剂表面,CαH-OH中的O-H键和CαH键分别先后发生断裂分解,产生两分子氢转移至半导体导带上,名仕娱乐官网:储存起来形成氢池,以备后续使用。接下来,半导体导带氢池中储存的氢,使反应物的C-O键断裂,成功制备出了苯酚目标产物。整个反应过程中会有无污染的副产物生成,但含量较低。

  因此,要想使价带中的电子更容易被激发到导带上,一般通过掺杂、缺陷等手段设计改变半导体的禁带宽度,使其禁带宽度变小,增加对可见光的利用率,提高反应效率。

  根据清单,此次对美600亿美元商品征税分为四个档位,分别为25%、20%、10%和5%。每个档位中各类商品均有涉及,但比重不同。业内人士向记者透露,征税清单的原则,一是对国内生产生活影响最小,二是对美影响大,以实现精准打击。

  随后,山东省陆续公布了两批化工园区和专业化工园区名单。如果山东省的化工企业不位于名单之列的化工园区,未来将不能再从事化工生产业务。润丰股份所在的山东省潍坊市滨海经济开发区在第一批化工园区的名单之中。

  (作者单位:中国科学院青岛生物能源与过程研究所。本文经授权转载自“科学大院”微信号:kexuedayuan,略有删改,特此鸣谢。)