吳 長(zhǎng) 江

(中石化(北京)化工研究院有限公司，北京 100013)

我國(guó)化工行業(yè)發(fā)展迅速,目前已擁有全球最大的市場(chǎng)規(guī)模,但綠色化工技術(shù)方興未艾,仍有較大的發(fā)展空間。在“雙碳”背景下,綠色化工是行業(yè)發(fā)展大勢(shì)所趨。綠色化工是當(dāng)今化工領(lǐng)域的前沿學(xué)科,以綠色化學(xué)原則為指引,其顯著特征是面向工業(yè)應(yīng)用,追求高轉(zhuǎn)化率、高選擇性和能源的高效利用,原料、介質(zhì)和產(chǎn)品的無毒或低毒,廢棄物、副產(chǎn)物排放量最小等,總體目標(biāo)是經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的協(xié)調(diào)最優(yōu)。偏向于發(fā)展能耗投入小的化工過程,盡量選擇讓物質(zhì)從高勢(shì)能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛣?shì)能狀態(tài)[1]。

在產(chǎn)業(yè)政策指引與社會(huì)資本推動(dòng)下,我國(guó)綠色化工發(fā)展在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域取得了一定成效,生產(chǎn)技術(shù)服務(wù)企業(yè)逐步增多,在綠色化工領(lǐng)域涌現(xiàn)出一批以技術(shù)研究為基礎(chǔ),通過科技創(chuàng)新服務(wù)引領(lǐng)行業(yè)綠色、循環(huán)、可持續(xù)發(fā)展的高新技術(shù)企業(yè),推進(jìn)了我國(guó)化工領(lǐng)域的技術(shù)升級(jí),提高了行業(yè)綠色發(fā)展水平。由于我國(guó)在綠色化工方面的研究與應(yīng)用起步較晚,技術(shù)應(yīng)用程度較部分發(fā)達(dá)國(guó)家仍有一定差距。同時(shí),科研成果的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化是我國(guó)研發(fā)鏈條中的薄弱一環(huán),國(guó)內(nèi)化工、新材料產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)滲透緩慢,生產(chǎn)過程高耗能、高污染、低資源利用率等問題仍然突出,亟待新型綠色化工關(guān)鍵技術(shù)突破與科技成果有效落地,促進(jìn)化工行業(yè)綠色化、生態(tài)化、高質(zhì)量發(fā)展。

綠色化工是化學(xué)工業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑,其內(nèi)涵包括原料綠色化、催化劑綠色化、反應(yīng)工程綠色化、能源綠色化、產(chǎn)品綠色化及資源化利用等6個(gè)方面,下面將重點(diǎn)介紹我國(guó)在這些方面的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,并提出加快我國(guó)綠色化工技術(shù)發(fā)展建議。

1 我國(guó)綠色化工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 原料綠色化技術(shù)

原料綠色化技術(shù)是綠色化工的重要基礎(chǔ),其在化工反應(yīng)和化學(xué)品生產(chǎn)中起到重要作用,是影響化學(xué)品制造、加工與使用的重要因素之一。原料綠色化一方面涉及原料綠色獲取,如由傳統(tǒng)的從石油中獲取原料,轉(zhuǎn)變?yōu)樯锘?另一方面涉及通過發(fā)展新的溶劑和生產(chǎn)工藝,減少“三廢”或有毒有害物質(zhì)的產(chǎn)生。

隨著化石資源的減少,可再生資源作為原料的轉(zhuǎn)化利用引起全球的廣泛關(guān)注,特別是生物質(zhì)資源,已被列為國(guó)家新材料2030重大項(xiàng)目實(shí)施方案。我國(guó)生物基材料技術(shù)取得了顯著的發(fā)展,形成了如聚羥基脂肪酸酯(PHA)、聚乳酸(PLA)、二元酸、木塑材料等一大批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。例如:北京化工大學(xué)譚天偉等[2]長(zhǎng)期致力于工業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域研究,圍繞生物基化學(xué)品、生物能源和生物材料研究與開發(fā),開發(fā)了生物基聚酯、生物基橡膠、生物基尼龍、生物基助劑、生物基輔劑等系列關(guān)鍵技術(shù),促進(jìn)了綠色化工產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展;Chen Guoqiang等[3]聚焦合成與系統(tǒng)生物學(xué)研究,開發(fā)了具有領(lǐng)先水平的PHA制備技術(shù),已完成200 t發(fā)酵罐的PHA開放生產(chǎn),成功制成纖維紡織品、可降解農(nóng)膜、管材、3D打印材料、醫(yī)用無紡布及發(fā)光材料等。近年來,中國(guó)生物基材料行業(yè)正以每年20%以上的速度增長(zhǎng),總產(chǎn)量已超過6.0 Mt/a,主要是木塑類、淀粉類等產(chǎn)品。生物基單體丁二醇(BDO)、丙二醇(PG)、己二酸(AA)、對(duì)苯二甲酸(PTA)或?qū)Ρ蕉姿岫减?DMT)備受關(guān)注,國(guó)內(nèi)正在進(jìn)行技術(shù)開發(fā)。

在化工原料的使用上,應(yīng)盡量避免由于原料選擇或使用不當(dāng)而對(duì)從業(yè)人員產(chǎn)生負(fù)面影響或?qū)Νh(huán)境造成污染。綠色溶劑的有效利用不僅可減少環(huán)境污染,還可優(yōu)化和強(qiáng)化許多化學(xué)化工過程,減少能源和資源消耗,并且可實(shí)現(xiàn)一些傳統(tǒng)條件下難以實(shí)現(xiàn)或無法進(jìn)行的化學(xué)過程。He Mingyuan等[4]和Wu Tianbin等[5]對(duì)超臨界流體、離子液體等綠色溶劑體系進(jìn)行了深入系統(tǒng)研究,實(shí)現(xiàn)了在超臨界水中生物質(zhì)的加氫、氧化以及脫水等生物質(zhì)化合物的轉(zhuǎn)化。與傳統(tǒng)溶劑相比,在超臨界水中的反應(yīng)選擇性更高且?guī)缀醪划a(chǎn)生污染。

近年來,大量研究人員通過優(yōu)化反應(yīng)工藝,減少了有毒有害物質(zhì)或者“三廢”的產(chǎn)生,實(shí)現(xiàn)了原料綠色化。例如,硫酸二甲酯(DMS)是略有蔥頭氣味的油狀可燃性液體,屬高毒類,作用與芥子氣相似,急性毒性類似光氣,比氯氣高15倍,作為甲基化試劑應(yīng)用廣泛。通過新方法可以使用碳酸二甲酯(DMC)替代DMS,同樣可以實(shí)現(xiàn)甲基化,除了解決毒性問題,也解決了原來方法產(chǎn)生廢酸帶來的環(huán)境污染問題。

1.2 催化劑綠色化技術(shù)

使用催化劑可以降低化學(xué)反應(yīng)的能壘,降低反應(yīng)的能量消耗。催化劑綠色化是綠色化工的關(guān)鍵,其內(nèi)涵包括催化劑本體、載體、助催化劑等的綠色設(shè)計(jì)和應(yīng)用。一方面要考慮催化體系的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成是否安全環(huán)保,另一方面要考慮催化劑的反應(yīng)效果,是否具有高活性、低殘留、能夠減少能耗和污染等特點(diǎn)。歷經(jīng)幾十年的技術(shù)研發(fā),我國(guó)已形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系列催化劑制備技術(shù),實(shí)現(xiàn)了催化劑綠色化。如中國(guó)石油化工集團(tuán)有限公司(簡(jiǎn)稱中國(guó)石化)的聚烯烴催化劑、聚酯催化劑,中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所、上海交通大學(xué)的均相金屬催化劑等[6-8]。

中石化(北京)化工研究院有限公司(簡(jiǎn)稱北化院)開發(fā)了直接一步法沉淀負(fù)載制備載體的工藝,縮短了工藝流程;采用非鄰苯類內(nèi)給電子體替代有毒有害鄰苯二甲酸酯類給電子體,減少對(duì)環(huán)境的危害;在確保催化劑活性的前提下,減少了助催化劑的使用量。開發(fā)了超高活性超純HA系列催化劑,實(shí)現(xiàn)一步法制備目標(biāo)產(chǎn)物,避免了水洗、后處理等工藝,降低了裝置能耗物耗。使用鎂系催化劑替代聚酯聚合用的傳統(tǒng)銻系催化劑,提高了反應(yīng)活性,延長(zhǎng)了使用壽命,實(shí)現(xiàn)了綠色化。

中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所等在設(shè)計(jì)和合成用于有機(jī)轉(zhuǎn)化的金屬催化劑方面進(jìn)行了深入研究,開發(fā)了用于烷烴和雜環(huán)化合物脫氫的均相銥催化劑。與傳統(tǒng)脫氫催化劑相比,使用該均相催化劑不但反應(yīng)條件溫和,而且具有較高的脫氫活性和動(dòng)力學(xué)選擇性。上海交通大學(xué)采用金屬有機(jī)均相催化方法,先將二氧化碳與環(huán)氧乙烷(EO)作用,能夠較容易地得到碳酸乙烯酯(EC),然后以PNP Ru(Ⅱ)螯合型的釕配合物為均相催化劑,在低于140 ℃和5 MPa下將EC還原得到甲醇和乙二醇,實(shí)現(xiàn)了在溫和條件下從二氧化碳到甲醇的間接化學(xué)轉(zhuǎn)化,避免了原有采用多相催化劑的催化氫化過程通常需要的苛刻壓力(5～10 MPa)和較高溫度(250～300 ℃)。

1.3 反應(yīng)工程綠色化技術(shù)

1.3.1綠色化學(xué)反應(yīng)

根據(jù)綠色化工技術(shù)的原則,傳統(tǒng)的化工合成工藝需要改進(jìn)。理想的化工生產(chǎn)方式是將所有反應(yīng)物的原子完全轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物,即實(shí)現(xiàn)“原子經(jīng)濟(jì)性”和“零排放”[9]。然而,傳統(tǒng)工藝存在一些問題,例如在芳烴生產(chǎn)中引入硝基、磺酸基等官能團(tuán)僅是為了易于被其他官能團(tuán)取代,這與原子經(jīng)濟(jì)性的原則不符。綠色化工技術(shù)要求采用新工藝,提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性,提高產(chǎn)物收率,嚴(yán)格控制副產(chǎn)物的產(chǎn)出,同時(shí)降低生產(chǎn)成本,減少環(huán)境污染,實(shí)現(xiàn)零排放。

1.3.2過程強(qiáng)化技術(shù)

化工過程強(qiáng)化是指提高單位體積中反應(yīng)、傳熱和傳質(zhì)速率的技術(shù),以實(shí)現(xiàn)傳遞速率與反應(yīng)速率、傳熱性能與產(chǎn)熱速率、停留時(shí)間與反應(yīng)速率、反應(yīng)器形式與反應(yīng)類型的匹配,從而充分發(fā)揮化學(xué)系統(tǒng)或催化劑的潛力[10]。化工過程強(qiáng)化被認(rèn)為是解決化學(xué)工業(yè)中高能耗、高污染和高物耗問題的有效技術(shù)手段,能使化工過程更小、更快速、更安全、更持續(xù)、更經(jīng)濟(jì)[11],代表了綠色化工未來的發(fā)展方向。在過程強(qiáng)化技術(shù)方面,我國(guó)已經(jīng)取得了許多進(jìn)展,特別是在超重力技術(shù)、微界面強(qiáng)化反應(yīng)技術(shù)和微化工技術(shù)等方面擁有良好的研究基礎(chǔ)。

超重力技術(shù)是強(qiáng)化多相流傳遞及反應(yīng)過程的新技術(shù),所謂超重力是指在比地球重力加速度(9.8 m2/s)大得多的環(huán)境下物質(zhì)所受到的力[12]。實(shí)現(xiàn)超重力環(huán)境的簡(jiǎn)便方法是通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力而模擬實(shí)現(xiàn)。這樣的旋轉(zhuǎn)設(shè)備被稱為超重力機(jī)。1994年北京化工大學(xué)陳建峰等[13]發(fā)現(xiàn)了超重力環(huán)境下微觀分子混合強(qiáng)化百倍的特征現(xiàn)象,據(jù)此原創(chuàng)性提出了超重力強(qiáng)化分子混合與反應(yīng)結(jié)晶過程的新思想與新技術(shù),該技術(shù)可用于納米線、納米顆粒、納米分散體等產(chǎn)品的制備或生產(chǎn)中(圖1)[14-16],經(jīng)過工業(yè)化開發(fā),形成了超重力法制備納米顆粒的工業(yè)生產(chǎn)線。工業(yè)實(shí)踐表明超重力技術(shù)具有顯著的過程增產(chǎn)、節(jié)能減排、降耗和提升產(chǎn)品質(zhì)量的功效[17]。

圖1 超重力旋轉(zhuǎn)填充床和旋轉(zhuǎn)填充床斷面液體流動(dòng)示意

微界面強(qiáng)化反應(yīng)技術(shù)是一種利用微觀界面特性來增強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)效率和選擇性的技術(shù)[18-19]。通過利用微氣泡和微界面在微觀尺度的界面特性,調(diào)控反應(yīng)物的分子間相互作用,提高反應(yīng)速率和選擇性,從而實(shí)現(xiàn)高效的化學(xué)反應(yīng)過程[20-22]。目前工業(yè)上采用的加氫、氧化、氯化等慢反應(yīng)過程的氣液固反應(yīng)器設(shè)備效率低,傳統(tǒng)的攪拌槳或鼓泡塔反應(yīng)器中只能產(chǎn)生厘米或大毫米尺度的湍流渦,即使采用更大功率的攪拌電機(jī),能夠產(chǎn)生的毫米級(jí)尺度的氣泡占比也很小,其大部分能量轉(zhuǎn)化成熱能,產(chǎn)生了浪費(fèi)。南京大學(xué)張志炳教授提出了微界面?zhèn)髻|(zhì)強(qiáng)化反應(yīng)理論,同時(shí)開發(fā)了微界面?zhèn)髻|(zhì)強(qiáng)化反應(yīng)器構(gòu)效調(diào)控系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱MTIR系統(tǒng))[23]。以二甲苯空氣氧化制甲基苯甲酸生產(chǎn)為例,與傳統(tǒng)的塔式鼓泡反應(yīng)器生產(chǎn)系統(tǒng)相比,MTIR系統(tǒng)在原料利用率、節(jié)能和減排方面顯示出優(yōu)異的綜合性能(圖2和表1)。

表1 微界面強(qiáng)化二甲苯氧化制甲基苯甲酸改造案例效果對(duì)比[21,23-24]

圖2 微界面強(qiáng)化反應(yīng)器及氣泡顯微鏡照片[21,23-24]

微化工技術(shù)的原理是當(dāng)流體通道減小后,可以產(chǎn)生一系列過程強(qiáng)化效應(yīng),核心是微通道反應(yīng)器,其出色的“三傳一反”特性能夠很好地解決強(qiáng)腐蝕、高污染、高能耗、易燃、易爆等諸多化工難題。與傳統(tǒng)化工生產(chǎn)相比,微化工技術(shù)在精細(xì)化工和高附加值化工品合成等領(lǐng)域具有很大的開發(fā)潛力和廣泛的應(yīng)用前景[25-26]。由微結(jié)構(gòu)元件和大規(guī)模元件陣列組成的微化工設(shè)備(圖3)具有多相流動(dòng)有序可控、比表面積大、傳遞距離短、混合速度快、傳遞性能好、反應(yīng)條件均一、反應(yīng)過程安全性高等特點(diǎn),為微化工系統(tǒng)中反應(yīng)過程的高效率、低能耗、高可控性和高安全性奠定了基礎(chǔ)。在微尺度幾種流體作用力的競(jìng)爭(zhēng)下,微化工設(shè)備內(nèi)存在擠出、滴出、射流和層流等4種分散流型,比傳統(tǒng)化工設(shè)備中的分散尺度小1～2個(gè)量級(jí)。駱廣生等和Zhang Jisong等在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)微化工技術(shù)在萬噸級(jí)濕法磷酸凈化、酸團(tuán)萃取、納米碳酸鈣制備、溴化丁基橡膠合成等的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用[27-28]。

圖3 從微結(jié)構(gòu)元件到微化工系統(tǒng)的微化工技術(shù)示意

1.3.3膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)指利用人工合成的高分子膜使溶劑與溶質(zhì)或微粒產(chǎn)生隔斷,利用膜兩側(cè)的差異形成運(yùn)輸推動(dòng)力,從而將目標(biāo)成分進(jìn)行分離,可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和對(duì)低品位原料的再利用,消除環(huán)境污染,符合現(xiàn)代綠色化工的需求。

膜分離技術(shù)在綠色化工技術(shù)中的比重極大,其可以通過選擇性分離材料對(duì)液體、氣體等進(jìn)行分離與濃縮,并且不需要使用其他添加劑,與過濾技術(shù)相似,但過濾效果卻可達(dá)到分子級(jí)別[29]。如利用超濾膜、納濾膜、反滲透膜等水處理膜,可以消除飲用水中微污染物和消毒副產(chǎn)物,進(jìn)行海水和苦咸水脫鹽,處理城市生活、石油產(chǎn)業(yè)、化工生產(chǎn)中污水廢水,達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。再如氦氣分離膜、二氧化碳分離膜在氣體分離和精制方面有廣闊的應(yīng)用[30],北化院和中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所共同研發(fā)的氦氣分離膜應(yīng)用在重慶液化天然氣(LNG)工廠,通過對(duì)高含氦、高含氫的工廠尾氣進(jìn)行提純處理,使之變廢為寶,產(chǎn)出99.999%的氦氣產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了低能耗膜法氦氣分離和提純。

此外,將分離與反應(yīng)過程結(jié)合已成為膜分離技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。通過膜材料的設(shè)計(jì)與制備、膜反應(yīng)器的開發(fā),我國(guó)已成功開發(fā)出一系列完整的膜分離耦合反應(yīng)技術(shù),在化工、石油化工、生物化工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[31-32]。隨著研究的深入,膜分離過程與其他單元操作過程,如結(jié)晶、反應(yīng)精餾和萃取等相耦合,不僅可以降低設(shè)備投資和能耗,還可以提高化工過程的效率[33]。然而,膜耦合過程中存在著許多科學(xué)和技術(shù)難題,其中關(guān)鍵問題是如何運(yùn)用化學(xué)工程和材料科學(xué)的理論和方法,研究膜耦合過程的協(xié)調(diào)機(jī)理,實(shí)現(xiàn)物質(zhì)傳遞和反應(yīng)過程的匹配和調(diào)控,從而形成膜耦合過程的基礎(chǔ)理論,實(shí)現(xiàn)耦合系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

1.3.4生產(chǎn)過程副產(chǎn)品回收利用技術(shù)

化工生產(chǎn)過程中往往伴隨多種副產(chǎn)品產(chǎn)生。合理利用副產(chǎn)品資源,提高副產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價(jià)值,降低環(huán)境影響,是綠色化工的重要發(fā)展方向之一。

石油裂解生產(chǎn)乙烯過程中產(chǎn)生大量碳四、碳五和煉廠氣等副產(chǎn)品。副產(chǎn)物碳四來源于催化裂化、石腦油裂解及甲醇制烯烴(MTO)工藝[34-36]。國(guó)內(nèi)碳四資源的利用率較低,常作為液化氣銷售或作為原料生產(chǎn)甲基叔丁基醚(MTBE)。已有多家公司開發(fā)了碳四裂解制丙烯和乙烯相關(guān)技術(shù),如國(guó)外環(huán)球油品公司和阿托菲納公司聯(lián)合開發(fā)的烯烴裂解工藝、魯姆斯公司的烯烴轉(zhuǎn)化技術(shù)、美孚公司的烯烴相互轉(zhuǎn)化工藝、國(guó)內(nèi)陜西煤化工技術(shù)工程中心的Hiolefin工藝以及中石化(上海)石油化工研究院有限公司的催化裂解制烯烴工藝等,可將碳四及碳四以上輕烴通過催化裂解或烯烴歧化工藝生產(chǎn)丙烯或同時(shí)生產(chǎn)乙烯和丙烯,用作聚合原料。隨著MTO項(xiàng)目的增多并副產(chǎn)一定混合碳四,將混合碳四轉(zhuǎn)化為高附加值芳烴具有一定發(fā)展前景,成熟技術(shù)有Cyclar工藝、Alpha工藝、M2-forming工藝、Aroforming工藝[37]。碳四還可以用于烷基化制汽油、選擇性加氫制丁二烯、制異辛烯/烷、抽提生產(chǎn)丁二烯等[38]。我國(guó)在碳四資源綜合利用方面因起步較晚,在產(chǎn)品質(zhì)量、種類、生產(chǎn)成本等方面與國(guó)外有一定差距,高附加值精細(xì)化工品的開發(fā)具有較大發(fā)展?jié)摿?是未來重點(diǎn)研究方向。裂解碳五主要來自石腦油或其他重質(zhì)裂解原料蒸汽裂解制乙烯的副產(chǎn)物。在未掌握碳五分離技術(shù)之前,我國(guó)一直將碳五作為燃料直接使用,隨后逐漸發(fā)展出碳五分離生產(chǎn)異戊二烯/間戊二烯/雙環(huán)戊二烯技術(shù)和碳五抽余液加氫制裂解料技術(shù),從碳五中分離出異戊二烯等聚合單體,可用于高端精細(xì)化工和特種橡膠等領(lǐng)域[39-41]。干氣主要來自原油加工和化工生產(chǎn)過程,富含乙烷、乙烯等輕烴資源。國(guó)外干氣回收技術(shù)成熟,歐美70%以上干氣被回收利用,日本的干氣利用率高達(dá)90%。國(guó)內(nèi)干氣通常作為燃料使用,造成極大資源浪費(fèi)。為了提高干氣利用率,相繼發(fā)展出深冷分離法、變壓吸附法(PSA)、淺冷油吸收法等技術(shù)。北化院研發(fā)的淺冷油吸收法具有干氣回收率高、產(chǎn)品品質(zhì)高、占地面積小、運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)、整體能耗較低的優(yōu)點(diǎn),已在多家石化企業(yè)應(yīng)用[42]。

對(duì)高硫、高氮原油中硫、氮資源進(jìn)行回收利用既可以減少污染,還可提高資源利用率。如氨法煙氣脫硫技術(shù)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)硫、氮資源回收利用,煙氣脫硫副產(chǎn)環(huán)己酮肟技術(shù)可吸收煙氣中的二氧化硫制得環(huán)己酮肟[43]。

化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量富氫尾氣,如煉油廠重整氫氣、煉油廠加氫尾氣、甲醇弛放氣、合成氨弛放氣等,采用深冷分離法、膜分離法和PSA法可從各種含氫氣體中將雜質(zhì)脫除,制取滿足工業(yè)所需純度的氫氣。其中PSA法具有可常溫分離、無需復(fù)雜預(yù)處理、氫氣純度高的優(yōu)點(diǎn),可用于生產(chǎn)燃料電池用氫氣。

在制氫和油氣開采等過程中產(chǎn)生的二氧化碳可采用物理吸收法、化學(xué)吸收法、膜分離法、PSA法和脫硫脫烴低溫精餾法等技術(shù)進(jìn)行回收,并用于化工生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,減少碳排放。

1.4 能源綠色化技術(shù)

隨著國(guó)家整體經(jīng)濟(jì)水平提高以及社會(huì)發(fā)展,我國(guó)在能源方面的需求也隨之提高。化石能源等不可再生資源短缺成為可持續(xù)發(fā)展的重要制約之一。大力發(fā)展太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、綠氫等綠色能源,將成為我國(guó)能源領(lǐng)域長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要發(fā)展方向之一。

1.4.1太陽(yáng)能技術(shù)

太陽(yáng)能技術(shù)在全球范圍內(nèi)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展。經(jīng)過多年的研究和創(chuàng)新,太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率不斷提高,大幅提高了太陽(yáng)能發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性和可靠性,太陽(yáng)能發(fā)電成本逐年下降,使太陽(yáng)能成為了更具競(jìng)爭(zhēng)力的化石能源替代品。我國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)智能化、綠色化發(fā)展形勢(shì)向好,但也面臨挑戰(zhàn)。未來需加快產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,提升太陽(yáng)能電池和組件的光電轉(zhuǎn)換效率,降低制造成本,提高組件產(chǎn)品的可靠性和環(huán)境耐受性,推動(dòng)智能光伏關(guān)鍵原輔料、設(shè)備、零部件等技術(shù)升級(jí),擴(kuò)大光伏應(yīng)用范圍。

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池具有極限轉(zhuǎn)換效率高、生產(chǎn)成本低、制備工藝簡(jiǎn)單、高柔性等優(yōu)勢(shì),發(fā)展前景廣闊。但目前仍存在穩(wěn)定性差、難以大面積制備等缺點(diǎn)。未來主要發(fā)展方向?yàn)殚_發(fā)高效鈣鈦礦電池制備與產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù),研制基于溶液法與物理法的鈣鈦礦電池量產(chǎn)工藝制程設(shè)備,開發(fā)高可靠性組件級(jí)聯(lián)與封裝技術(shù),研發(fā)大面積、高效率、高穩(wěn)定性、環(huán)境友好型的鈣鈦礦電池;開展晶體硅/鈣鈦礦、鈣鈦礦/鈣鈦礦等高效疊層電池制備及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)研究,建設(shè)相關(guān)電池制備及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線,開展鈣鈦礦光伏電池應(yīng)用示范。

封裝材料方面,預(yù)計(jì)2025年光伏膠膜的市場(chǎng)需求量將超過60億元,市場(chǎng)需求巨大。聚烯烴彈性體(POE)膠膜具有更高的水汽阻隔率、更優(yōu)異的耐候性能和更強(qiáng)的抗?jié)撛陔妱?shì)誘導(dǎo)衰減(PID)性能,是新一代光伏膠膜制備的關(guān)鍵核心技術(shù)。雙玻組件、N型電池等的發(fā)展,有望促使POE在封裝材料中的市場(chǎng)份額進(jìn)一步提高。POE工業(yè)化生產(chǎn)由國(guó)外企業(yè)壟斷,國(guó)內(nèi)多家企業(yè)已經(jīng)攻克POE生產(chǎn)技術(shù),擬在建POE產(chǎn)能超過2.6 Mt,首批POE產(chǎn)能有望在2024年投產(chǎn)。中國(guó)石化是國(guó)內(nèi)首家具有POE成套自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)專利商,中國(guó)石化茂名分公司50 kt/a POE工業(yè)試驗(yàn)裝置采用北化院自主開發(fā)的技術(shù),預(yù)計(jì)2024年建成投產(chǎn)。隨著光伏建筑一體化(BIPV)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,聚乙烯醇縮丁醛樹脂(PVB)在光伏領(lǐng)域的滲透率有望提升,在光伏幕墻領(lǐng)域有可能成為BIPV的首選封裝膠膜材料。今后應(yīng)加快國(guó)產(chǎn)化POE成套技術(shù)開發(fā),實(shí)現(xiàn)在光伏膠膜中的推廣應(yīng)用。

太陽(yáng)能技術(shù)今后研究方向主要包括:研究開發(fā)退役光伏組件資源化利用技術(shù),研發(fā)基于物理法和化學(xué)法的晶硅光伏組件低成本綠色拆解、高價(jià)值組分高效環(huán)保分離技術(shù)裝備,開發(fā)新材料及新結(jié)構(gòu)組件的環(huán)保處理技術(shù)和試驗(yàn)平臺(tái),高效回收和再利用退役光伏組件中銀、銅等高價(jià)值組分,開展退役晶硅光伏組件回收與再利用技術(shù)示范等。

1.4.2風(fēng)能技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電作為清潔、可再生能源的代表,正處于快速發(fā)展階段。全球風(fēng)電技術(shù)發(fā)展迅猛,風(fēng)電機(jī)組可靠性大大提高,發(fā)電成本顯著降低,逐步接近常規(guī)能源發(fā)電水平。我國(guó)風(fēng)電裝備已形成較為完備的產(chǎn)業(yè)體系,風(fēng)電機(jī)組研發(fā)創(chuàng)新與國(guó)際總體保持同步。未來5～10年主要發(fā)展大型、高可靠性、高效和適應(yīng)我國(guó)風(fēng)能特點(diǎn)的風(fēng)電技術(shù),重點(diǎn)發(fā)展超大型海上風(fēng)電機(jī)組核心部件關(guān)鍵共性技術(shù),加強(qiáng)深遠(yuǎn)海域海上風(fēng)電成套關(guān)鍵技術(shù)開發(fā),提高能量轉(zhuǎn)換效率;加快實(shí)現(xiàn)風(fēng)電領(lǐng)域新材料技術(shù)突破,發(fā)展廢棄風(fēng)電設(shè)備無害化處理與循環(huán)再利用技術(shù)。

新材料應(yīng)用將成為風(fēng)電行業(yè)突破的熱點(diǎn)區(qū)域,需要加大材料國(guó)產(chǎn)化替代的關(guān)鍵技術(shù)研究,包括具有特殊性能的新型軸承材料、鑄鐵材料、永磁發(fā)電機(jī)高密度材料、高強(qiáng)度低密度碳纖維材料、葉片前緣保護(hù)材料和熱塑性復(fù)合材料等。2022年,我國(guó)風(fēng)能行業(yè)材料消費(fèi)規(guī)模約為440 kt,涉及碳纖維、環(huán)氧樹脂、聚α烯烴(PAO)等多種材料產(chǎn)品。預(yù)計(jì)到2030年,材料消費(fèi)規(guī)模將增至840 kt左右?；げ牧现饕獞?yīng)用于風(fēng)機(jī)制造,包括葉片、機(jī)艙、塔筒、電纜等結(jié)構(gòu)。陸上風(fēng)電葉片設(shè)計(jì)以玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料為主,部分大型機(jī)組葉片采用玻璃纖維/碳纖維混合復(fù)合材料。我國(guó)是全球最大的玻璃纖維生產(chǎn)國(guó)和主要出口國(guó),可成熟生產(chǎn)適用于風(fēng)電材料的E-玻纖系列產(chǎn)品。隨著風(fēng)電葉片向大型化、輕量化發(fā)展,碳纖維在風(fēng)電葉片中的滲透率將不斷提高。風(fēng)電葉片用碳纖維主要為大絲束碳纖維,我國(guó)以進(jìn)口為主。中國(guó)石化上海石油化工股份有限公司是目前國(guó)內(nèi)唯一具備從原絲到碳纖維全流程的大絲束生產(chǎn)企業(yè),但風(fēng)電用大絲束碳纖維的模量和強(qiáng)度與國(guó)外產(chǎn)品相比仍有差距。風(fēng)電葉片主梁生產(chǎn)工藝要求環(huán)氧樹脂基體樹脂具有可使用期長(zhǎng)、黏度低、加熱反應(yīng)速度快、浸漬效果好、固化速度快等特點(diǎn),帶動(dòng)了酸酐類固化劑需求的提升。風(fēng)電用樹脂基體(環(huán)氧樹脂)、環(huán)氧固化劑、結(jié)構(gòu)膠等產(chǎn)品基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,但芯材所需結(jié)構(gòu)泡沫、涂層產(chǎn)品仍依賴于進(jìn)口或以外資品牌為主。海上風(fēng)電技術(shù)需要適應(yīng)惡劣海洋環(huán)境的風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì),開展輕量化、緊湊型、大容量海上超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組研制及攻關(guān),開發(fā)耐腐蝕、高強(qiáng)度的海洋結(jié)構(gòu)材料,提高抗風(fēng)能力和耐久性。

我國(guó)風(fēng)能利用技術(shù)尚存在受地理位置限制、轉(zhuǎn)換效率低、布局不合理、棄風(fēng)限電損失大等問題。在新材料開發(fā)與應(yīng)用方面,采用輕質(zhì)高強(qiáng)度復(fù)合材料,如碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料,提高渦輪機(jī)的可靠性和耐久性;關(guān)注大絲束碳纖維的成本控制、提升原絲及產(chǎn)品均勻性一致性、分絲/展絲技術(shù)、預(yù)氧化控制技術(shù)等問題;對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行增韌改性研究,提升其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以改善耐高溫性能;對(duì)環(huán)氧樹脂填料進(jìn)行研究,探索降低成本、縮短凝膠時(shí)間的方法,在提升耐溫性能的同時(shí)保持力學(xué)性能;研究開發(fā)聚氨酯樹脂、可回收熱塑性樹脂等新型基體材料[44];開展退役風(fēng)電機(jī)組整機(jī)回收與再利用工藝研究,突破葉片低成本破碎、有機(jī)材料高溫裂解、玻纖以及巴莎木循環(huán)再利用等技術(shù),研究構(gòu)建環(huán)境友好、資源節(jié)約的風(fēng)電機(jī)組退役技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。

1.4.3水能技術(shù)

水能資源是可再生能源中應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟、利用效率最高、經(jīng)濟(jì)效益最好的一種能源資源,水能開發(fā)和利用是實(shí)現(xiàn)碳減排的重要手段之一,在能源供應(yīng)和環(huán)境保護(hù)方面發(fā)揮著重要作用。根據(jù)國(guó)際能源署數(shù)據(jù),全球水力發(fā)電約占可再生能源總產(chǎn)量的16%,位居第一。水電技術(shù)仍存在一些局限性,如對(duì)水資源的依賴和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,成為全球水電發(fā)展速度比較平穩(wěn)的主要原因。

我國(guó)水電產(chǎn)品總體上已經(jīng)達(dá)到世界前沿水平,水電設(shè)備品種豐富,全空氣冷卻機(jī)組處于世界領(lǐng)先水平,蒸發(fā)冷卻機(jī)組是中國(guó)獨(dú)有的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品,燈泡貫流式機(jī)組也走在世界前列。未來,抽水蓄能機(jī)組將迎來大發(fā)展,變速抽水蓄能機(jī)組是重點(diǎn)突破和應(yīng)用方向,水輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行范圍尚待拓展,沖擊式水輪機(jī)技術(shù)將大幅提升。

新材料的研發(fā)與應(yīng)用對(duì)提高水力發(fā)電效率和可靠性,延長(zhǎng)使用壽命,以及簡(jiǎn)化制造、安裝和運(yùn)輸?shù)劝l(fā)揮了核心作用。水利水電工程領(lǐng)域新型材料主要用于渦輪機(jī)和液壓設(shè)備、大壩和水道、軸承、密封件和海洋水力發(fā)電。渦輪機(jī)和液壓設(shè)備中,新型超疏水涂層材料可以更好地抵抗侵蝕、腐蝕和氣蝕,并減少摩擦;復(fù)合材料等新型結(jié)構(gòu)材料可以更好地抵抗載荷并減輕重量。充氣式橡膠堰正在開發(fā),尤其適用于小型水力發(fā)電行業(yè)和3 m以下的水頭。水工建筑和水道用新型涂料和表面處理技術(shù)、高性能熱塑性密封材料和彈性聚合物等也處于研發(fā)中[45]。

1.4.4地?zé)崮芗夹g(shù)

地?zé)崮苁侵匾姆翘蓟稍偕茉?具有本土能源、穩(wěn)定可靠、綠色低碳等優(yōu)勢(shì)。全球地?zé)崮苤苯永檬侵黧w,包括淺層地?zé)?、中深層水熱型地?zé)峁┡?制冷等方式,其次是發(fā)電。

我國(guó)地?zé)豳Y源勘探開發(fā)面臨的主要挑戰(zhàn)包括地質(zhì)條件復(fù)雜、富集機(jī)理不清、工程技術(shù)不適應(yīng)等,通過發(fā)揮油氣領(lǐng)域技術(shù)優(yōu)勢(shì),已初步形成中深層水熱型地?zé)豳Y源勘探開發(fā)技術(shù)。我國(guó)地?zé)崮苤苯永梦痪邮澜绲谝?淺層地?zé)峁┡?制冷已基本形成完善的技術(shù)體系,進(jìn)入規(guī)?；瘧?yīng)用階段;地?zé)峁┡蔀橹猩顚拥責(zé)嶂苯永玫淖钪饕绞?。地?zé)岚l(fā)電是當(dāng)前國(guó)際能源領(lǐng)域的關(guān)注熱點(diǎn),應(yīng)用前景更好。

中國(guó)石化在中深層地?zé)崮荛_發(fā)利用方面已創(chuàng)新形成集地?zé)峥碧郊夹g(shù)、鉆井技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、梯級(jí)利用技術(shù)、回灌技術(shù)、清潔能源集成技術(shù)于一體的六大核心技術(shù)體系,擁有1個(gè)省部級(jí)地?zé)嶂攸c(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,在地?zé)崂梅矫嬉仓鸩叫纬勺杂屑夹g(shù),如油田地?zé)崤c污水余熱綜合利用技術(shù),淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用技術(shù),以及換熱介質(zhì)技術(shù)等。

化工技術(shù)與新材料在地?zé)崮荛_采利用方面應(yīng)用廣泛。如通過改進(jìn)換熱工藝及流程,采用壓裂或管道換熱等方式增加換熱面積,可有效提高換熱效率;通過石墨烯等復(fù)合材料填充劑提高巖石導(dǎo)熱性能,提升地?zé)崮艿睦寐蔥46]。地?zé)峄毓嗉夹g(shù)是國(guó)際普遍采用的中深部水熱型地?zé)醿?chǔ)層熱能獲取模式,不僅可提高地?zé)崮芾眯?還可解決地?zé)釓U水問題,改善或恢復(fù)地?zé)醿?chǔ)層的產(chǎn)熱能力,保持地?zé)醿?chǔ)層的流體壓力,維持地?zé)崽锏某掷m(xù)開采和循環(huán)利用,使地?zé)崮艹蔀榭沙掷m(xù)清潔能源,提高回灌效率是該技術(shù)未來研究方向之一[47-49]。地?zé)峁懿牧闲杈邆淠蜔帷⒎栏?、阻垢等性?常用的聚乙烯(PE)和聚丁烯(PB)管材可使用50年以上[50]。通過防腐涂層、管線內(nèi)襯防腐技術(shù)、不銹鋼與非金屬防腐管材設(shè)計(jì)、隔氧注防腐抑制劑、電化學(xué)保護(hù)設(shè)計(jì)等能夠有效避免管材腐蝕。此外,耐高溫抗老化的特種橡膠是螺桿鉆具重點(diǎn)研發(fā)方向[49]。

地?zé)崮芪磥戆l(fā)展應(yīng)持續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模,深化高溫地?zé)豳Y源成因理論研究,厘清我國(guó)地?zé)豳Y源特別是中東部深層優(yōu)質(zhì)地?zé)豳Y源的富集機(jī)理與分布規(guī)律;開展二氧化碳等非水介質(zhì)傳質(zhì)傳熱機(jī)理研究,厘清不同介質(zhì)對(duì)巖石物理力學(xué)行為的影響機(jī)理、注入過程的多場(chǎng)多相作用機(jī)理、復(fù)雜裂縫內(nèi)傳熱機(jī)理等,探索二氧化碳等介質(zhì)代替水作為熱儲(chǔ)改造和取熱介質(zhì)的可能性;開展深層高溫?zé)醿?chǔ)勘探開發(fā);推進(jìn)“地?zé)?”多能協(xié)同,開發(fā)高溫地?zé)岚l(fā)電地?zé)崽菁?jí)綜合利用技術(shù)、“地?zé)?油田”余熱綜合利用技術(shù)、“地?zé)?風(fēng)光+氫能”耦合利用技術(shù)、地?zé)醿?chǔ)能技術(shù)等。

1.4.5綠氫技術(shù)

中國(guó)綠氫技術(shù)主要集中于電解水制氫、光催化制氫、熱化學(xué)制氫和生物制氫4個(gè)方面。電解水制氫是最成熟的技術(shù)之一,具有技術(shù)簡(jiǎn)單、設(shè)備成本低、操作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于交通、能源和化工等領(lǐng)域。光催化制氫是近年來發(fā)展的一種新型技術(shù),利用光能將水分子分解成氫氣。熱化學(xué)制氫具有原料廣泛、無需電能等技術(shù)優(yōu)勢(shì),但需要高溫和高壓條件。生物制氫具有資源豐富、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

2023年8月30日,中國(guó)石化新疆庫(kù)車綠氫示范項(xiàng)目全面建成投產(chǎn),每年生產(chǎn)20 kt綠氫全部就近供應(yīng)中國(guó)石化塔河煉化有限責(zé)任公司,用于替代煉油加工中使用的天然氣制氫,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代油品加工與綠氫耦合低碳發(fā)展,成為我國(guó)規(guī)模最大的光伏發(fā)電直接制綠氫項(xiàng)目,標(biāo)志著我國(guó)綠氫規(guī)?；I(yè)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)零的突破。

中國(guó)綠氫技術(shù)發(fā)展已取得階段化成果,但仍需突破多項(xiàng)技術(shù)難關(guān),擴(kuò)大應(yīng)用范圍,完善技術(shù)體系,加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。電解水制氫需解決電解催化劑壽命和穩(wěn)定性等問題;光催化制氫需解決固體催化劑壽命和反應(yīng)速率等問題;熱化學(xué)制氫需解決催化劑壽命和高溫高壓條件的技術(shù)難題;生物制氫需解決微生物適應(yīng)性和土壤養(yǎng)分等問題。中國(guó)綠氫產(chǎn)業(yè)化還需要建立完備的配套產(chǎn)業(yè)體系,從原材料生產(chǎn)、催化劑研發(fā)、設(shè)備制造到應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行全產(chǎn)業(yè)鏈布局,以推動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和升級(jí)。

未來應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)制氫核心技術(shù)的研發(fā)力度,突破電解水制氫的質(zhì)子交換膜(PEM)和低電耗、長(zhǎng)壽命高溫固體氧化物(SOEC)電解制氫關(guān)鍵技術(shù),開展太陽(yáng)能光解水制氫、熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫、低熱值含碳原料制氫、超臨界水熱化學(xué)還原制氫等新型制氫技術(shù)基礎(chǔ)研究。聚焦低成本催化劑、氣體擴(kuò)散層等關(guān)鍵技術(shù)的提升,最優(yōu)化提升制氫技術(shù)效率的同時(shí),有效改善光催化劑、反應(yīng)器等關(guān)鍵材料的耐久性,加快實(shí)現(xiàn)低成本化制氫、產(chǎn)氫及提純,最大化實(shí)現(xiàn)降本增效。集中攻關(guān)氫氣儲(chǔ)運(yùn)關(guān)鍵技術(shù),突破70 MPa氣態(tài)運(yùn)輸用氫氣瓶制造技術(shù);研究氫氣長(zhǎng)距離管輸技術(shù);開展安全、低能耗的低溫液氫儲(chǔ)運(yùn),高密度、輕質(zhì)固態(tài)氫儲(chǔ)運(yùn),長(zhǎng)壽命、高效率的有機(jī)液體儲(chǔ)運(yùn)氫等技術(shù)研究。加快推進(jìn)綠氫與石化耦合降碳工業(yè)化示范項(xiàng)目,大力研發(fā)支撐綠氫煉化的前沿核心技術(shù),包括高效電解水制氫技術(shù)、大規(guī)模儲(chǔ)氫技術(shù)和裝備、長(zhǎng)輸管道輸氫技術(shù)、可再生能源發(fā)電與電網(wǎng)耦合技術(shù)、耦合綠氫的煉油化工工藝流程再造技術(shù)、電解水制氫耦合制甲醇或綠氨等化學(xué)品技術(shù)等前沿技術(shù)研究開發(fā),不斷降低能耗和成本[51]。

1.5 產(chǎn)品綠色化技術(shù)

綠色化工的重要目標(biāo)之一是產(chǎn)出具有本質(zhì)安全環(huán)保屬性的綠色化工產(chǎn)品,應(yīng)利用上文闡述的綠色原料、催化劑、反應(yīng)過程、能源等綠色化技術(shù),最終生產(chǎn)出既能保持常規(guī)產(chǎn)品功能和性能,又兼具環(huán)境友好、長(zhǎng)生命周期、易回收、可降解、節(jié)能健康等特點(diǎn)的綠色化產(chǎn)品,這些產(chǎn)品從生產(chǎn)到使用,再到廢棄后的回收利用,都應(yīng)該最大程度地減少能源和資源的浪費(fèi),并且避免對(duì)自然環(huán)境造成污染。

1.5.1醫(yī)衛(wèi)健康材料

綠色化工產(chǎn)品首先應(yīng)該包括對(duì)人民生命健康有益的醫(yī)衛(wèi)健康材料,如醫(yī)用防護(hù)材料、抗菌樹脂、疫苗用化學(xué)品等。在新冠疫情肆虐時(shí),以聚四氟乙烯復(fù)合膜作為隔離層開發(fā)的醫(yī)用多功能防護(hù)服,具有耐用、防水、抗菌、阻燃、透濕等良好的物理機(jī)械性能,在自然條件下對(duì)血液具有良好的阻隔性能,保護(hù)了醫(yī)護(hù)人員的安全。北化院和中國(guó)石化揚(yáng)子石油化工有限公司、齊魯分公司、洛陽(yáng)分公司等經(jīng)過多年聯(lián)合攻關(guān),在國(guó)際上首次利用聚合裝置工業(yè)開發(fā)出抗菌聚丙烯樹脂,在使用環(huán)境中能夠?qū)ξ廴酒浔旧淼募?xì)菌、霉菌、酵母菌、藻類甚至病毒等起到抑制或殺滅作用,并具有優(yōu)良的物理、加工性能,為塑料制品增添了“綠色、環(huán)保、健康、抗菌”的新亮點(diǎn)。其中,高端抗菌樹脂材料PPH-YJ40X成功通過歐盟相關(guān)認(rèn)證,是國(guó)內(nèi)首款完成碳足跡核算的功能型非織造布專用聚丙烯樹脂。測(cè)算數(shù)據(jù)顯示,每生產(chǎn)1 t PPH-YJ40X,其碳足跡為1 543 kg二氧化碳排放當(dāng)量,遠(yuǎn)低于國(guó)際平均水平。

1.5.2綠色節(jié)能材料

綠色化工產(chǎn)品還應(yīng)該包括一系列由于自身所具有的特殊隔熱性、導(dǎo)熱性、減震降噪等功能,從而在使用過程中能夠幫助用戶節(jié)能降耗的新材料。發(fā)泡保溫材料指具有隔熱、隔音、防水等功能的新型合成材料,如聚氨酯泡沫塑料、發(fā)泡聚苯板、發(fā)泡聚苯乙烯(EPS)、發(fā)泡聚乙烯(EPE)等,其導(dǎo)熱系數(shù)可低至0.022～0.033 W/(m·K),常應(yīng)用于冷庫(kù)、墻體、水箱、罐體等需要阻熱阻冷的場(chǎng)景,采用發(fā)泡保溫材料的建筑物能夠顯著降低夏季制冷和冬季供暖的能源消耗。北化院開發(fā)的綠色高性能發(fā)泡聚丙烯(EPP)具有質(zhì)輕、抗沖緩震、耐腐蝕、隔熱隔音等優(yōu)良的特性,與傳統(tǒng)的直接成型工藝相比,聚丙烯(PP)珠粒發(fā)泡最大的優(yōu)勢(shì)在于其自由成型性,發(fā)泡珠粒均勻的尺寸與穩(wěn)定的發(fā)泡倍率使其非常適合模塑成型,可以生產(chǎn)具有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)以及高維尺寸精度的制品。EPP的熱穩(wěn)定性優(yōu)于EPE,抗沖擊性能優(yōu)于EPS,同時(shí)其耐老化、耐腐蝕性也非常優(yōu)異,是典型的綠色節(jié)能材料,因此被廣泛應(yīng)用于包裝、建筑、汽車等行業(yè)。

氣凝膠是由納米孔洞與納米骨架組成的三維連續(xù)多孔材料,具有高比表面積、高空隙率、低導(dǎo)熱系數(shù)、化學(xué)性能穩(wěn)定等特點(diǎn),可應(yīng)用于回收海上泄漏原油等環(huán)保領(lǐng)域,還可以應(yīng)用于航空航天隔熱、工業(yè)和建筑保溫、汽車防火隔熱降噪等領(lǐng)域[52]。以350 ℃蒸汽管道的保溫應(yīng)用為例,相比于傳統(tǒng)保溫材料,氣凝膠的保溫層厚度可減少2/3,降低能耗40%以上,每公里管道每年可減少二氧化碳排放125 t。

1.5.3環(huán)保聚烯烴技術(shù)

聚烯烴是產(chǎn)量、用量最大,也最為重要的化工合成材料,其兼具原料豐富、密度低、加工性能好等優(yōu)勢(shì),是支撐戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和國(guó)家重大工程不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)。從生產(chǎn)、成型、使用和廢棄鏈條分析,生產(chǎn)聚烯烴的能耗和所產(chǎn)生的污染均低于紙、玻璃和鋁金屬,是理想的綠色環(huán)保材料。

隨著人們對(duì)聚烯烴材料低氣味和環(huán)保要求的進(jìn)一步提高,北化院開發(fā)了氣相聚丙烯穩(wěn)定生產(chǎn)控制技術(shù),一方面可以大幅提高催化劑活性,減少細(xì)粉和聚合物結(jié)塊,提高裝置運(yùn)行穩(wěn)定性,直接降低裝置的生產(chǎn)成本;另一方面可消除溶劑消耗與溶劑殘留,可擴(kuò)寬產(chǎn)品在食品包裝和醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍,大幅提高裝置的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí),以自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)催化劑為基礎(chǔ),采用直接聚合法開發(fā)了多種高流動(dòng)性、高剛、高韌車用聚丙烯樹脂新牌號(hào),實(shí)現(xiàn)了高熔指抗沖聚丙烯低揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)、低氣味的效果。能夠延長(zhǎng)聚烯烴服役期的高耐候長(zhǎng)效應(yīng)用技術(shù),也可以讓化工產(chǎn)品更加綠色環(huán)保。北化院研制開發(fā)出具有突出防老耐候性和穩(wěn)定加工性的EGF-34GL高耐候地膜專用料,提升了地膜使用性能和回收性能。生產(chǎn)的地膜在新疆阿克蘇地區(qū)棉田使用240天后,完成回收試驗(yàn),可實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用,回收率顯著優(yōu)于同類產(chǎn)品,大幅減少塑料殘膜對(duì)土地的污染,助力國(guó)家農(nóng)業(yè)棉田可持續(xù)發(fā)展。

1.5.4可降解塑料

隨著人們消費(fèi)習(xí)慣的改變,高分子材料被越來越廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)生活中。隨之而來的則是在其完成使用后固體廢物的大量增長(zhǎng),而廢舊塑料、微塑料污染對(duì)人體健康的影響等也成為了國(guó)際社會(huì)共同關(guān)注的議題。我國(guó)2020年以來密集出臺(tái)了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》等相關(guān)政策,通過一次性使用的領(lǐng)域減少用量和可降解回收領(lǐng)域強(qiáng)化資源化利用兩種方式解決環(huán)境污染和節(jié)約資源的問題。國(guó)內(nèi)可降解塑料以聚乳酸(PLA)、二元酸二元醇共聚酯(PBAT,PBST,PBS,PBSA等)、聚乙醇酸(PGA)、聚己內(nèi)酯(PCL)等為主。

PLA具有良好的耐熱性、力學(xué)性能和生物可降解性,主要以生物發(fā)酵生產(chǎn)的乳酸為原料聚合而成,被廣泛用于包裝、紡織、農(nóng)用地膜和生物醫(yī)用高分子等行業(yè)。中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所陳學(xué)思院士團(tuán)隊(duì)先后攻克了PLA項(xiàng)目千噸級(jí)、萬噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化技術(shù),幫助海正生物材料股份有限公司實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)首家萬噸級(jí)PLA穩(wěn)定生產(chǎn),河北華丹完全生物降解塑料有限公司、豐原集團(tuán)、吉林中糧生化有限公司等已擁有PLA生產(chǎn)線。

PBAT和PBST系列產(chǎn)品由于力學(xué)性能優(yōu)異、加工性能好而被廣泛應(yīng)用于包裝、餐具、一次性醫(yī)療用品、農(nóng)用薄膜等領(lǐng)域[53]。中國(guó)石化儀征化纖有限責(zé)任公司、新疆藍(lán)山屯河科技股份有限公司、金發(fā)科技股份有限公司、恒力石化股份有限公司營(yíng)口康輝新材料科技有限公司等已實(shí)現(xiàn)PBAT,PBSA,PBS等的工業(yè)化生產(chǎn)。北化院形成了從PBST原料、聚合工藝技術(shù)、材料加工應(yīng)用技術(shù)到分析表征的完整技術(shù)研發(fā)鏈和價(jià)值鏈,開發(fā)的PBST地膜在陽(yáng)光、空氣和細(xì)菌的作用下可完全降解,從根本上解決了地膜污染問題。

PGA模量高、氣體阻隔性能好,有望在生物可降解膜袋類材料的應(yīng)用中發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),但在我國(guó)尚未形成規(guī)?；a(chǎn),工業(yè)化技術(shù)處于示范階段。上海浦景化工公司已完成3 kt/a中型示范裝置建設(shè),產(chǎn)品主要為工業(yè)級(jí)PGA。通遼金煤化工有限公司已建成一期3 kt/a PGA工業(yè)生產(chǎn)裝置,目前已在暫堵劑、壓裂球等井下開采工具等領(lǐng)域開展了加工應(yīng)用研究。國(guó)家能源集團(tuán)榆林化工有限公司50 kt/a PGA示范項(xiàng)目已建成投產(chǎn),打通了PGA全部生產(chǎn)流程,中國(guó)石化也有建設(shè)煤化工生產(chǎn)PGA工業(yè)裝置的計(jì)劃,共同推進(jìn)煤基新材料的創(chuàng)新發(fā)展。中石化(上海)石油化工研究院有限公司正在開發(fā)醫(yī)用手術(shù)縫合線等PGA高附加值產(chǎn)品。

PCL具有良好的可降解性、生物相容性、形狀記憶性,廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、3D打印等領(lǐng)域。中國(guó)石化巴陵分公司在國(guó)內(nèi)率先開發(fā)出環(huán)己酮制己內(nèi)酯中試技術(shù),并成功開發(fā)出PCL生產(chǎn)技術(shù),產(chǎn)品滿足骨科夾板及放療定位膜等醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用要求。深圳光華偉業(yè)有限公司與武漢大學(xué)合作,開展了PCL小試和中試研究,建設(shè)有百噸級(jí)中試裝置。湖南聚仁新材料有限公司也進(jìn)行了PCL小試、中試研究。

1.6 廢舊高分子材料綠色資源化利用技術(shù)

高分子材料在完成使用后固體廢物大量增長(zhǎng),廢舊高分子材料污染問題也成為了國(guó)際社會(huì)共同關(guān)注的議題。全世界國(guó)家都在積極開展各種行動(dòng),加快廢舊高分子的回收及資源化利用,保護(hù)地球資源與生態(tài)環(huán)境。歐盟對(duì)先進(jìn)的塑料分揀、化學(xué)回收和聚合物設(shè)計(jì)改良創(chuàng)新方案、微塑料潛在健康影響和監(jiān)測(cè)工具、低成本和有真正環(huán)境效益的生物基塑料等方面的科技研究提供了大量經(jīng)費(fèi)支持。德國(guó)巴斯夫公司、美國(guó)埃克森美孚公司、中國(guó)石化等組成終止塑料廢棄物聯(lián)盟(AEPW),計(jì)劃通過國(guó)際合作,最大限度地減少和控制廢舊高分子材料的使用,徹底解決環(huán)境污染問題。我國(guó)高度重視塑料污染治理問題,2021年7月《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》發(fā)布,對(duì)塑料污染全鏈條治理專項(xiàng)行動(dòng)給出了總體設(shè)計(jì)和要求。廢舊高分子材料綠色資源化利用技術(shù)主要包括物理回收和化學(xué)回收方法,并且資源化利用過程中涉及的環(huán)保技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化工作也不容忽視,它們保障了資源化利用技術(shù)能夠健康發(fā)展和順利工業(yè)化應(yīng)用。

1.6.1物理回收

物理回收主要是通過機(jī)械手段對(duì)廢舊高分子材料進(jìn)行直接或改性利用,一般首先需要對(duì)廢舊材料進(jìn)行清洗和分選,例如把廢舊聚烯烴中混合的聚氯乙烯、橡膠和金屬等揀出,以備后續(xù)直接制粉、生產(chǎn)再生料和改性利用。物理回收因技術(shù)門檻相對(duì)較低,發(fā)展起步較早,是現(xiàn)階段較為常見并被廣泛采用的廢舊高分子材料資源化利用方案。但由于大部分塑料具有不相容性,未來物理回收的研究重點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)混合塑料相容的增容劑技術(shù)。清華大學(xué)和北化院共同開發(fā)了多元聚合物超級(jí)復(fù)合技術(shù),通過設(shè)計(jì)增容劑的分子結(jié)構(gòu)及反應(yīng)性,創(chuàng)新地開發(fā)能同時(shí)增容3種或3種以上不同聚合物的多相增容劑,降低分類回收成本,提高回收料性能。

1.6.2化學(xué)回收

化學(xué)回收可通過對(duì)廢舊高分子材料的分解,回收利用所得的單體產(chǎn)物,以實(shí)現(xiàn)“單體-聚合物-再生單體-聚合物”的循環(huán)過程,可生產(chǎn)全新的高分子材料,是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)?；瘜W(xué)回收結(jié)合高分子材料的聚合、加工技術(shù),可實(shí)現(xiàn)對(duì)廢舊高分子資源化利用的精準(zhǔn)設(shè)計(jì):依據(jù)不同類別廢舊高分子材料的性質(zhì),采取不同的化學(xué)回收方法,獲得不同的裂解/解聚產(chǎn)物;所獲得的裂解/解聚產(chǎn)物再作為單體,進(jìn)入新的高分子材料或精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn)流程。中國(guó)石化對(duì)廢舊高分子材料化學(xué)回收技術(shù)進(jìn)行了布局,中石化石油化工科學(xué)研究院有限公司開發(fā)了廢舊塑料生產(chǎn)低雜質(zhì)油品(SPWO)技術(shù),可回收熱解油等高附加值產(chǎn)品[54];北化院開發(fā)了廢舊塑料微波輔助熱解技術(shù),可實(shí)現(xiàn)一步法制備低碳烯烴[55];北化院和東華大學(xué)共同開發(fā)了無重金屬鈦系聚酯(PET)高效解聚催化劑,可實(shí)現(xiàn)滌綸泡泡料和PET短纖完全解聚。

1.6.3過程環(huán)保技術(shù)

廢舊高分子材料資源化利用過程中,不可避免會(huì)產(chǎn)生三廢等污染物,對(duì)污染的控制技術(shù)開發(fā)尤為重要。通過廢舊高分子材料資源化利用過程中產(chǎn)生污染物的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理研究,開發(fā)特征有機(jī)物、重金屬、含氮化合物等污染物的處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)污染物資源化回用及達(dá)標(biāo)排放,不對(duì)環(huán)境造成二次污染。

1.6.4資源化利用標(biāo)準(zhǔn)化

廢舊高分子材料資源化利用涉及到產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié),流程長(zhǎng)、質(zhì)量控制困難,但目前尚缺少相應(yīng)回收過程控制及再生產(chǎn)品質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)。開展廢舊高分子材料回收過程中物理分離及清洗技術(shù)、再生產(chǎn)品質(zhì)量、再循環(huán)含量、表征分析等技術(shù)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化研究,建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化體系,支撐廢舊高分子材料資源化利用規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,使環(huán)境效益最大化。

2 加快我國(guó)綠色化工技術(shù)發(fā)展建議

2.1 加強(qiáng)對(duì)綠色化工技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)研究導(dǎo)向性支持

加強(qiáng)以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向的綠色化工技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)研究,大力支持綠色化工技術(shù)與新材料應(yīng)用領(lǐng)域拓展研究,如新能源技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā);生物化工技術(shù)在基礎(chǔ)化學(xué)品、生物質(zhì)能源、生物醫(yī)藥、廢棄物和污染物處理等領(lǐng)域的應(yīng)用研究[56];過程強(qiáng)化技術(shù)在納米材料制備方面的應(yīng)用研究;膜技術(shù)在污水處理、海水淡化方面的應(yīng)用研究;生物基材料、高性能復(fù)合材料、輕量化材料、抗菌材料、智能材料在交通運(yùn)輸、電子信息、新能源、3D打印等領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)等。建設(shè)綠色化工技術(shù)驗(yàn)證中心、綠色化工技術(shù)工程研究中心等應(yīng)用基礎(chǔ)研究創(chuàng)新平臺(tái),以及綠色化工技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化平臺(tái),推動(dòng)相關(guān)終端應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)攻關(guān)、應(yīng)用示范及成果轉(zhuǎn)化,不斷促進(jìn)綠色化工技術(shù)在各領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。

2.2 提倡將綠色指標(biāo)納入技術(shù)先進(jìn)性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)化工過程全生命周期進(jìn)行綠色化水平評(píng)價(jià),提倡將資源轉(zhuǎn)化率、循環(huán)利用率、可再生資源占比、環(huán)境影響程度等綠色化生產(chǎn)水平納入化工技術(shù)先進(jìn)性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)潛在的生態(tài)污染可能性進(jìn)行科學(xué)預(yù)估。首選無毒無害無污染、綠色環(huán)保類材料以及天然綠色化工材料,對(duì)資源使用進(jìn)行科學(xué)合理規(guī)劃,強(qiáng)化綠色化工產(chǎn)品設(shè)計(jì),探索建立綠色技術(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系及服務(wù)體系,對(duì)化工產(chǎn)品和化工生產(chǎn)過程中各項(xiàng)技術(shù)的綠色化水平進(jìn)行評(píng)價(jià)。定期發(fā)布推薦實(shí)施的綠色化工技術(shù)名錄,持續(xù)完善綠色化工產(chǎn)業(yè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系,全面推動(dòng)化工產(chǎn)業(yè)綠色化發(fā)展。

綠色指標(biāo)包括能源利用指標(biāo)、物質(zhì)利用指標(biāo)、環(huán)境排放指標(biāo)等。能源利用指標(biāo)評(píng)估技術(shù)的能源利用效率,以及可再生能源利用情況等,以節(jié)能降碳為目標(biāo);物質(zhì)利用指標(biāo)評(píng)估技術(shù)的原料利用效率、可再生資源利用情況以及物質(zhì)循環(huán)利用情況等,以降本增效、提高資源利用率、實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)為目標(biāo);環(huán)境排放指標(biāo)評(píng)估技術(shù)在環(huán)境保護(hù)方面的情況,包括廢物綜合處理與排放、環(huán)境保護(hù)情況等,以生態(tài)環(huán)境保護(hù)和廢物綜合治理為目標(biāo)。

2.3 推動(dòng)綠色發(fā)展理念融入化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用全過程

在化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究開發(fā)、生產(chǎn)應(yīng)用全過程大力推廣清潔生產(chǎn)、綠色發(fā)展理念。強(qiáng)化綠色產(chǎn)品標(biāo)志認(rèn)證,對(duì)產(chǎn)品及其生產(chǎn)、使用、消費(fèi)、處理過程中是否符合環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、對(duì)環(huán)境和人類健康是否有影響進(jìn)行科學(xué)認(rèn)證和規(guī)范化標(biāo)注,重點(diǎn)開發(fā)綠色、環(huán)保、健康、抗菌的化工產(chǎn)品;推進(jìn)降碳、減污、擴(kuò)綠,提升裝置運(yùn)行效率和高端化、綠色化、安全化水平,推動(dòng)化石能源潔凈化、潔凈能源規(guī)模化、生產(chǎn)過程低碳化、能源產(chǎn)品綠色化。

化工生產(chǎn)企業(yè)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原材料使用、能源利用、生產(chǎn)加工到回收再利用,針對(duì)產(chǎn)品全生命周期各個(gè)階段加快綠色升級(jí)改造,促進(jìn)化工技術(shù)與產(chǎn)業(yè)綠色化提升。優(yōu)先采用無毒無害的化工原料、催化劑、溶劑和清潔可再生能源,如生物質(zhì)原料、低VOCs溶劑和太陽(yáng)能、風(fēng)能等,拓展綠色供應(yīng)鏈體系;推廣使用低碳環(huán)保生產(chǎn)技術(shù)工藝,如生物催化技術(shù)、過程強(qiáng)化技術(shù)、系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)等[57];加強(qiáng)產(chǎn)品綠色生產(chǎn)及可循環(huán)、易拆解性設(shè)計(jì);應(yīng)用區(qū)塊鏈數(shù)字標(biāo)識(shí)技術(shù)及智能識(shí)別裝備對(duì)化工生產(chǎn)全過程資源利用和排放情況等進(jìn)行標(biāo)識(shí),通過精準(zhǔn)設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)調(diào)整,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案最優(yōu)化。強(qiáng)化源頭減量、過程控制和末端高效治理相結(jié)合的發(fā)展模式,最大程度地提高資源利用率、降低污染物排放,將化工產(chǎn)品及生產(chǎn)過程對(duì)人體健康和環(huán)境的影響降至最低。

2.4 加速綠色化工科技創(chuàng)新,推進(jìn)化工產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

加速綠色化工技術(shù)創(chuàng)新與升級(jí),建設(shè)產(chǎn)學(xué)研深度融合的綠色化工科技創(chuàng)新體系,提升綠色化工科技創(chuàng)新能力。積極開發(fā)、生產(chǎn)、使用資源利用率高、環(huán)境友好型新產(chǎn)品和綠色環(huán)保裝備、新能源裝備等,如可降解塑料(PLA,PBAT,PBST,PGA),高效鈣鈦礦電池、POE膠膜材料、保溫隔熱材料等;大力推進(jìn)清潔生產(chǎn)、資源高效綜合利用、節(jié)能減排、污染防治技術(shù)開發(fā),如降低能耗和減少?gòu)U物的新型催化劑技術(shù)、膜法水處理技術(shù)、廢塑料無金屬催化醇解及高純單體分離與利用技術(shù)、廢舊汽車拆解與回收利用技術(shù)、廢電池材料回收利用技術(shù)、醫(yī)用廢棄物安全處理處置技術(shù),廢氣余熱、低品位余能回收利用技術(shù)、碳捕捉(CCUS)技術(shù)等。

推進(jìn)化工產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型,提高化工產(chǎn)品和生產(chǎn)過程數(shù)字化管理水平。以數(shù)字化轉(zhuǎn)型驅(qū)動(dòng)化工生產(chǎn)方式節(jié)能、高效、低污染變革。采用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G等新一代信息技術(shù)提升資源、環(huán)境管理水平,深化綠色化工生產(chǎn)過程的數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用。通過對(duì)生產(chǎn)全過程實(shí)時(shí)監(jiān)控,對(duì)化工過程能源、物質(zhì)等資源消耗,廢棄物排放,碳足跡數(shù)據(jù)以及分子級(jí)別反應(yīng)過程進(jìn)行數(shù)字化分析,通過智能化手段實(shí)現(xiàn)機(jī)械制冷與自然制冷協(xié)同等,促進(jìn)化工生產(chǎn)過程、設(shè)備管理和安全防護(hù)等系統(tǒng)性優(yōu)化,提高資源利用率、生產(chǎn)效率以及廢棄物處理水平,推動(dòng)產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)化和創(chuàng)新,促進(jìn)化工過程綠色化發(fā)展。

2.5 提升產(chǎn)業(yè)一體化發(fā)展,構(gòu)建多元融合化工產(chǎn)業(yè)

立足長(zhǎng)遠(yuǎn)空間布局和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,優(yōu)化完善化工產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈體系,強(qiáng)化“原料流、廢物流”的關(guān)聯(lián)度。重點(diǎn)發(fā)展綠色先進(jìn)技術(shù)工藝大型煉化一體化項(xiàng)目,提高產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度,促進(jìn)化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模化、集群化、一體化發(fā)展。規(guī)劃建設(shè)化工項(xiàng)目時(shí),強(qiáng)化原料來源、產(chǎn)品和下游應(yīng)用關(guān)聯(lián)度,按照一體化設(shè)計(jì)理念,資源融合、合理布局,選擇產(chǎn)業(yè)鏈上下游關(guān)聯(lián)度強(qiáng)的項(xiàng)目及實(shí)施主體,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝置互通、上下游產(chǎn)品互供、產(chǎn)業(yè)鏈互聯(lián)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。不斷拓深拓寬下游產(chǎn)業(yè)鏈,堅(jiān)持強(qiáng)鏈、補(bǔ)鏈、延鏈,增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈附加值,以提升化工產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度為核心,實(shí)現(xiàn)協(xié)同發(fā)展,推進(jìn)資源高效利用、生產(chǎn)高效運(yùn)營(yíng)和環(huán)境高水平保護(hù)。

構(gòu)建多元化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈下游延伸和跨領(lǐng)域合作。因地制宜推進(jìn)產(chǎn)業(yè)融合協(xié)同發(fā)展,實(shí)現(xiàn)化工產(chǎn)業(yè)與生物醫(yī)藥、電子信息、新能源裝備、航空航天、建筑建材、軌道交通、農(nóng)林種植、海洋工程等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的融合,推動(dòng)化工產(chǎn)業(yè)與終端應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的互通發(fā)展,促進(jìn)新興產(chǎn)品、前沿技術(shù)到市場(chǎng)需求的升級(jí)和互動(dòng)。重點(diǎn)關(guān)注綠色技術(shù)轉(zhuǎn)型實(shí)效、綠色產(chǎn)業(yè)集聚程度、綠色產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。