绿色化学和化工过程绿色化可行性研究报告
一、项目定义
1．项目名称
绿色化学和化工过程绿色化
2．项目领域
本项目属于基础产业和高新技术领域。

二、项目背景
1．项目意义
绿色化学是保护环境、合理利用资源、促进社会进步、经济可持续发展的新科学和新技术，是使环境与生态的保护、资源与能源的利用、社会与经济的发展三者处于一个协调平衡、持续发展状态的核心战略之一。

从科学观点看，绿色化学与化工过程绿色化是对传统化学和化学工程的创新和发展，是无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、化学工程、环境化学等多学科交叉融合的一个新领域，同时吸收了材料、信息、生物、物理等科学中的新理论和新技术，是利用化学科学的基本原理来解决环境、资源与发展之间的矛盾。

在技术飞速发展的上世纪，人们凭借着手中的技术和投资，采取耗竭资源，污染环境和破坏生态的方式来追求高消费、高享受。

这种发展方式正使人类遭受着有史以来自然界最严厉的报复和惩罚。

人口与资源的矛盾越来越尖锐，大气污染、臭氧层破坏、全球变暖、海洋污染、淡水资源紧张和污染、土地退化和沙漠化、森林锐减、生物多样性减少等等，不仅使经济损失巨大而且已经危机到人类自身的健康和生存。

绿色化学与化工过程绿色化就是寻求既符合当代人类利益，又不损害未来人类利益的可持续发展的模式，抑制和改进日益恶化的自然和生态环境，还给地球一个清新安宁、赏心悦目的自然生态环境。

2．国际国内发展水平和本项研究所处的地位
绿色化学是当今国际化学科学研究的前沿，是具有明确的社会需求和科学目标的新兴交叉学科，是化学科学基础内容的更新;从环境观点看,它是从源头上消除污染;从经济观点看,它合理利用资源和能源、降低生产成本, 符合经济可持续发展的要求。

目前,绿色化学作为未来化学工业发展的方向和基础,越来越受到各国政府、企业和学术界的关注。

与国际石油化工绿色化学主要发展趋势相比,我国绿色化学的研究范围只是其中的一小部分,仅限于利用无毒、无害原料和可再生资源生产有机化工产品、精细化工产品合成的原子经济反应,从功能和安全角度设计和合成化工产品以及废物的重复利用等方面的科研开发。

在国外, 政府大力资助, 企业也积极开展, 从已取得的工业化进展即可看出其所作的努力。

如采用伯胺和二氧化碳(或一氧化碳)以及碳酸二甲酯代替剧毒光气制造异氰酸酯或聚碳酸酯等;以谷物制造的葡萄糖为原料,采用生物技术合成1,3-丙二醇,又如以农业废物(小麦杆)为原料采用生物技术合成乳酸再进一步生产聚乳酸制造生物降解的塑料等;采用“原子经济”反应把原有的六步法合成消炎药成分“布洛芬”简化为三步法;又如甲基丙烯酸甲酯的合成由采用原子经济性为47%的两步“丙酮-氰醇法”改为原子经济性为100%的甲基乙炔一步碳基化合成甲基丙烯酸酯。

从功能和安全角度合成的环境友好新产品,更是层出不穷。

从美国总统绿色化学挑战奖的获奖项目中亦可看出,在研究环境安全的产品如船舶生物防垢剂,全新的低毒性、能快速降解的杀菌剂,安全高效、选择性杀虫剂系列,新型天然杀虫剂等方面已取得了很好的结果。

对于废物的回收利用，国外已从废塑料、废纤维回收单体原料，如从聚苯乙烯泡沫塑料回收苯乙烯单体，从废聚酯回收对苯二甲酸和乙二醇原料，从废尼龙纤维等回收己内酰胺单体等。

关于化工过程的集成化,如把催化反应和产品蒸馏分离集成于一个塔中进行,早已广泛应用于甲基叔丁基醚等的生产,已建成几十套
工业生产装置。

据报道,国外已将生产醋酸甲酯的6道工序集中于一个设备中完成。

化工过程小型化和集成化,将不仅减少设备投资,还可节省厂房、公用工程等投资。

未来化工厂将是减小体积、高效利用能源、清洁生产的化工厂。

本项目的研究目标和研究内容是建立在国际国内最近的研究结果之上，吸收了最新的理论和技术后确立的，因而本项目的主要研究内容是处于世界一流水平。

三、项目建设目标
项目的总体目标是以Center for Green Chemistry , University of Massachusetts in Boston 作为参照系，以“工业生态学”的基本科学思想为原则，深入开展绿色化学与化工过程绿色化的研究，建立一个具有世界一流水平的绿色化学与化工过程科学研究的平台，产、学、研一体化的人才培养基地。

主要研究内容是以国家经济建设、社会发展与生态环境之间焦点问题——从源头消除污染为切入口。

主要研究：
1．原子经济反应或高选择性反应；
2．高选择性催化绿色功能材料；
3．新合成路线与新反应工艺；
4．化工过程绿色化；
5．以工业生态学为原则的化工产业链。

按照所研究的内容，四年内所涉及的几个方面分别达到以下目标。

（1）建立一个组织健全、人员结构合理、运行机制科学灵活，相当于国家级重点实验室标准的绿色化学与化工过程教学研究基地。

（2）为从源头上解决化学化工过程造成污染的核心问题，深入认识几类高选择性反应机理，形成一些新的反应化学观念。

（3）研制出3-5种具有自主独立知识产权的绿色催化剂材料制备技术。

（4）为化学化工过程绿色化作出实际贡献，形成3-5项绿色工艺路线技术生长点。

（5）提供出一条符合工业生态学原则的化工工业产业链。

（6）培养出1-2位国内外具有影响的绿色化学与化工过程方面的优秀人才。

四、项目建设所需经费的说明
本项目建设总投入经费750万元，其中中央专项资金200万元（即国家计委200万元），上海市政府配套200万元，上海市重点实验室拨款150万元，学校自筹资金（学校教育产业及事业收费收入等）200万元。

具体资金投向为：仪器设备750万元。

本项目所有的经费完全用于设备购置，拟购的代表性仪器设备为：表征仪器（包括程序升温吸附脱附仪、多功能原位表征仪器全自动比表面及空隙度分析仪等）、化工过程绿色化研究评价装置（包括均相反应器、多相反应器、浆态床反应器、在线控制分析系统、配套元件等）。

五、项目建设已有的条件、优势和特点
1．研究队伍
近几年来从国内外引进了一大批学术水平高、创新能力强的科技人才，现有研究人员16人，其中中科院院士一人，博士生导师4人，教授6人，副教授10人，具有博士学位14人。

研究人员的特长专业分布于无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、催化化学和材料化学等，是一个多学科交叉融合及老、中、青相结合的优秀科研群体。

2．工作基础和学术水平
自20世纪90年代以来，华东师范大学化学系就开始从事绿色化
学的研究， 2000年成立了以绿色化学研究为目地的我国第一个离子液体化学研究中心。

在绿色化学研究方面取得了显著的成果。

在我国“九五”重大基础研究计划中承担绿色化学项目研究，何鸣元院士现在是我国973绿色化学项目“石油炼制和基本有机化学品合成的绿色化学”的首席科学家。

这也是我国在现有973计划项目中唯一的一个关于绿色化学的研究项目，同时该研究中心还从事催化化学、化学工程和材料科学等多学科领域的研究，在双金属催化剂、载持有机金属络合物、氧化物材料、固体超强酸、非晶态合金和分子筛材料等多种不同类型催化材料研究作了许多工作。

开发了几个系列具有优异性能的分子筛材料，并成功地应用在化学工业上, 同时还发明了多种新的分子筛合成方法，许多产品已远销国外, 含稀土氧化物富硅分子筛的研究获中国专利局优秀专利奖；CHZ（SRNY）分子筛催化剂的研究获中国石化总公司创造发明一等奖，国家创造发明二等奖；ZRP系列分子筛研究被评为国家十大科技成就之一；ß分子筛及其新合成方法获国家发明三等奖；2001年获何梁何利科技进步奖。

在国内外已申请专利100多项，发表论文80余篇，近三年来，在国内外已申请专利近50项，发表论文40余篇，著作一部，主持国家的重大项目多项。

多项绿色化学工艺已经工业化，并取得了巨大的经济效益和社会效益。

其科学研究水平一直保持国际领先。

3．基础设施条件
现有无机合成实验室、有机合成实验室、催化实验室、分析测试实验室、电化学实验室、共有面积：1200多平方米。

拥有一整套水热合成和低温熔融盐合成装置；HPLC；自动旋光仪；旋转蒸发仪；高温高压反应釜；拥有两套高压微型反应装置；真空干燥箱；带有程序升温原位测定红外光谱仪IR；UV（紫外分光光度计）；TG-DTA（热重—差热分析天平）；具有程序升温原位测定反应器的XRD （X—射线粉末衍射仪）；气相色谱；GC-MS；M351电化学综合测量系统、M273恒电位仪、CHI电化学工作台。

综上所述，所具有的人力、物力均能保证完成本建设项目。