低碳時代中國有機(jī)化工走勢的探討

孫金飛（江蘇順豐化工染整有限公司， 江蘇 泰興 225400）

低碳時代中國有機(jī)化工走勢的探討

孫金飛（江蘇順豐化工染整有限公司， 江蘇 泰興 225400）

人類有史以來最大規(guī)模的節(jié)能減排政策正全面開展，新紀(jì)元的低碳時代為新型能源的開發(fā)與發(fā)展提供了大力的支持，預(yù)計(jì)在五十年之后，原油等能源將退出燃料行業(yè)，使原油的需求與供應(yīng)得到了一定的緩解，并在化工原料中得到更好的利用。本文以橫店集團(tuán)家園化工對能源的創(chuàng)新技術(shù)為例，對能源利用模式的轉(zhuǎn)變以及有機(jī)化工原料的現(xiàn)狀與展望進(jìn)行了簡單的分析，并對低碳時代中國有機(jī)化工的走勢進(jìn)行了全面的探討，為我國有機(jī)化工企業(yè)的發(fā)展方向進(jìn)行了探討。

低碳時代；有機(jī)化工；發(fā)展方向

1 能源利用模式的轉(zhuǎn)變

在低碳時代中，世界能源構(gòu)成也因此而發(fā)生了變化，由于在生產(chǎn)過程中二氧化碳的排放受到了極大程度的約束，大多數(shù)煤在利用的過程中都必須得到CCS技術(shù)的處理，使煤氣化聯(lián)產(chǎn)等行業(yè)基本滿足了二氧化碳限排的要求，核能等清潔能源主要使用在發(fā)電過程中。所以發(fā)電占據(jù)了較大的能源消耗比重，而且正處在逐年升高的態(tài)勢，數(shù)據(jù)顯示，我國建筑設(shè)施所需電量達(dá)到總發(fā)電量的80%左右，其中取暖、空調(diào)等設(shè)施耗電量占總量的13%左右。就目前來看，我國交通運(yùn)輸所使用的能源主要以石油產(chǎn)品為主，根據(jù)預(yù)測，這種較為傳統(tǒng)的方式勢必會在未來的發(fā)展中被取代。從油耗的角度講，大型運(yùn)輸車輛占據(jù)著耗油量的較大比重，約40%左右，而有一些公共交通車輛都在致力于使用更為廉價且高效的天然氣，并且在不久的將來還會推出全新的電力汽車，非糧乙醇也會在一定程度上得到廣泛應(yīng)用。另外，現(xiàn)階段人們對太陽能給予了高度的關(guān)注和期望，但目前仍處在發(fā)展的初級階段，但預(yù)計(jì)在25年之后我國利用太陽能的水平會得到更大的突破，使其在更多的領(lǐng)域中發(fā)揮作用。

2 有機(jī)化工原料的現(xiàn)狀與展望

(1)需求率的不斷增長 隨著全球工業(yè)化理念的不斷加深，相應(yīng)制品的需求和消耗量也會得到持續(xù)的增長，盡管物料的利用效率也得到了相應(yīng)的改善，但地球資源是有效的，并不是取之不竭的，而且在資源深度開采時具有較大的難度，需要更多的資金和技術(shù)投入。但這并沒有對有機(jī)化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成影響，其發(fā)展成果是人們有目共睹的，而且也基本滿足了低碳的各項(xiàng)指標(biāo)。

(2)原料的演變 煤原料的發(fā)展是在電石工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，煉焦是傳統(tǒng)意義上十分常用的化工生產(chǎn)工藝。運(yùn)用電石工藝可生產(chǎn)出乙炔等原料，而利用焦?fàn)t煤氣則可進(jìn)行苯類原料的生產(chǎn)和研制，由于石油的流動性較高，且易于開采，所以在原料領(lǐng)域中具有十分明顯的優(yōu)勢，也發(fā)揮出了十分重要的作用。在二十世紀(jì)初期汽車的出現(xiàn)和應(yīng)用加速了石油工業(yè)的發(fā)展，使以往有機(jī)化工逐漸向以石油作為主要原料的方向發(fā)展，并在二十一世紀(jì)中取得了顯著的成效。

3 低碳時代中國有機(jī)化工走勢

能源的發(fā)展在一定程度上影響了有機(jī)化工。有機(jī)化工是有機(jī)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的簡稱，由于主要從事合成制造，所以也可將有機(jī)化工稱作有機(jī)合成，有機(jī)化工在生產(chǎn)的過程中主要需要的原料和能源有氫氣（H2）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）等，有機(jī)化工企業(yè)也在不斷研究新型技術(shù)，在技術(shù)的支持下逐步實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)提出的目標(biāo)。在橫店集團(tuán)家園化工集團(tuán)中，化工生產(chǎn)與合成過程中使用的主要有機(jī)原料為乙烯（C2H4）和丙烯（C3H6）、芳烴和苯，該企業(yè)對此類原料的創(chuàng)新內(nèi)容如下所示。

(1)乙烯和丙烯 乙烯在有機(jī)化工中具有一定代表作用，乙烯是生產(chǎn)聚乙烯以及乙苯等材料的關(guān)鍵原料。統(tǒng)計(jì)顯示，2014年我國乙烯的總消耗量已經(jīng)突破了26Mt，預(yù)計(jì)在五年以后該數(shù)值將會達(dá)到36Mt。為了達(dá)到最高的生產(chǎn)效益，該企業(yè)擴(kuò)大了生產(chǎn)裝置的規(guī)模。生產(chǎn)裝置包含了多種技術(shù)要素，不僅包括高效裂解爐還涵蓋了深冷分離方面的內(nèi)容。對于高效裂解爐而言，在設(shè)計(jì)的過程中，該集團(tuán)運(yùn)用了雙輻射段爐膛，并在動力學(xué)的基礎(chǔ)上展開了多次的計(jì)算和模擬。關(guān)于控制能耗方面，該集團(tuán)使用了低壓急冷技術(shù)，并在制冷機(jī)的支持下大幅降低了能耗。另外，為使乙烯原料具有一定選擇性，該集團(tuán)所設(shè)計(jì)的爐管正在向耐高溫的方向發(fā)展。

丙烯主要用于生產(chǎn)聚丙烯以及丙烯酸等原料。在使用趨勢上看，丙烯的使用和需求量大有超過乙烯的勢頭，所以該集團(tuán)逐漸開展了提高丙烯使用效率方面的技術(shù)研究，并取得了明顯的進(jìn)展。提高丙烯使用效率的方法為添加催化劑，常用催化劑為ZSM-5沸石。

(2)芳烴及苯 芳烴是芳香烴的簡稱，也是含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)碳?xì)浠衔锏目偡Q。在有機(jī)化工生產(chǎn)中，芳烴主要有磺酸杯芳烴以及叔丁基杯芳烴。該有機(jī)化工集團(tuán)對芳烴和苯的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了多角度的創(chuàng)新，將抽提蒸餾和液抽提完美的融合到一起，另外，該集團(tuán)還在現(xiàn)有技術(shù)的前提下，將甲苯作為原材料，使用催化的方式生產(chǎn)目標(biāo)芳烴。

對于苯來講，該有機(jī)化工集團(tuán)注重在苯的提取上進(jìn)行創(chuàng)新，在最近幾年中，無苯汽油出現(xiàn)，為苯的分離技術(shù)提出了更新的課題，這也是化工原料發(fā)展的必經(jīng)之路。

4 結(jié)語

低碳時代逐漸成為社會各界乃至全世界人民的熱議話題，其節(jié)能減排的宗旨也是現(xiàn)階段自然環(huán)境所提出的要求。然而，低碳時代并非在短時間內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)的，而是一個漫長的階段，有機(jī)化工在此階段中具有重要的意義和作用，相關(guān)企業(yè)想要達(dá)到更好的效果，還需做出更多的努力，從目前的發(fā)展趨勢來看，化工原料將面臨著巨大的改革，使有限的資源得到長期的利用，發(fā)揮最大的效果。