第四期雜志封面策劃丨“循環(huán)經(jīng)濟”石化路徑高端訪談
來源:《中國石化》雜志時間:2023-04-07 14:23
《中國石化》雜志第4期聚焦“循環(huán)經(jīng)濟”,落點全國政協(xié)委員馬永生“統(tǒng)籌推進廢塑料和生物質資源化利用”提案,特邀國務院發(fā)展研究中心、生態(tài)環(huán)境部、社科院、石化聯(lián)合會、集團公司能環(huán)部、科研機構等內外部專家領導,多角度多層次闡述國家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟深意及石化行業(yè)路徑思考。
全國政協(xié)委員馬永生建議 統(tǒng)籌推進廢塑料和生物質資源化利用
本刊記者 徐徐 戴安妮
今年全國兩會期間,全國政協(xié)委員,集團公司董事長、黨組書記馬永生接受記者采訪時表示,建議加強循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)頂層設計,加大關鍵核心技術攻關力度,盡快開展相關技術商業(yè)化示范,加強資源化利用政府引導,加速推進煉化行業(yè)綠色轉型發(fā)展。
廢塑料化學回收是全球公認的低碳清潔循環(huán)利用方法。近年來,國際化工巨頭紛紛加速布局塑料回收領域,全球超過60家公司正在研究廢塑料回收解決方案。我國廢塑料化學回收技術研究基本與國外同步,但亟待形成工業(yè)化示范,并建立完整的化學循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈和原料、產(chǎn)品相關標準體系。
生物質資源以各類剩余物和廢棄物為主,包括農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)廢棄物、生活垃圾等。目前,我國生物質利用的主要途徑包括發(fā)電、成型燃料及生產(chǎn)燃氣。隨著其他新能源快速發(fā)展,生物質現(xiàn)有應用途徑受到限制,而以生物質資源為原料制取液體燃料和化工品的應用前景日益明朗,但也存在收儲成本高、經(jīng)濟效益差、產(chǎn)業(yè)鏈有待整合等問題。
對此,馬永生建議,加快發(fā)展步伐,形成有效的產(chǎn)業(yè)化規(guī);(jīng)濟利用方式。
一是加強循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)頂層設計。建議國家層面制定廢塑料化學循環(huán)總體發(fā)展規(guī)劃,搭建系統(tǒng)的政策框架體系,有序推動產(chǎn)業(yè)鏈建立。支持國有大型企業(yè)建立生物質、廢塑料資源化統(tǒng)籌利用技術國家級創(chuàng)新中心,發(fā)揮其在廢棄有機質資源化利用技術方面的優(yōu)勢。支持鼓勵地方政府和國有大型企業(yè)聯(lián)合,優(yōu)化資源合理配置,提高利用效率。
二是加強關鍵核心技術攻關。建議國家層面統(tǒng)籌產(chǎn)學研聯(lián)合攻關,推進協(xié)同創(chuàng)新,龍頭石化企業(yè)牽頭,加大廢棄塑料、廢棄生物質循環(huán)利用關鍵技術開發(fā)力度,盡快建立工業(yè)示范。
三是加強資源化利用政府引導。建議國家鼓勵支持生活垃圾填埋場、造紙廠等膜狀混合廢塑料集中的單位,將產(chǎn)生的廢塑料提供給相關有資質的企業(yè)進行化學再生,建立穩(wěn)定的廢塑料供貨關系。強化政府引導下的低值廢塑料資源源頭合理分配、回收網(wǎng)絡規(guī)劃布局和集群基礎設施建設,提高資源化利用效能。
國家“十四五”循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃深意何在
發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,走生態(tài)優(yōu)先、節(jié)約集約、美麗中國建設的必由之路,對保障國家資源安全,促進石化行業(yè)綠色低碳發(fā)展,意義重大。石化行業(yè)要細化循環(huán)經(jīng)濟的減量化、再利用、資源化原則,推動大宗化工廢棄物的高值利用,增加產(chǎn)品的科技含量和附加值,將“創(chuàng)新驅動”原則落到實處,使循環(huán)經(jīng)濟金字“招牌”更加奪目
周宏春 國務院發(fā)展研究中心研究員
2022年習近平總書記在黨的二十大上對“推動綠色發(fā)展,促進人與自然和諧共生”做出重要戰(zhàn)略部署,強調堅持實施全面節(jié)約戰(zhàn)略,推進各類資源節(jié)約集約利用,加快構建廢棄物循環(huán)利用體系!蛾P于“十四五”循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》(以下簡稱《規(guī)劃》),確立發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟是我國經(jīng)濟社會發(fā)展的一項重大戰(zhàn)略。本文圍繞發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重大意義和助力石化行業(yè)減污降碳協(xié)同增效的路徑等問題進行討論,并提出相關對策建議。
發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟是美麗中國建設的內在要求
立足新發(fā)展階段、貫徹新發(fā)展理念、構建新發(fā)展格局,以中國式現(xiàn)代化全面推進中華民族偉大復興,是我國推動循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的背景。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,走生態(tài)優(yōu)先、節(jié)約集約、美麗中國建設的必由之路,對保障國家資源安全,促進石化行業(yè)綠色低碳發(fā)展,意義重大。
發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟是建設現(xiàn)代經(jīng)濟體系的內在要求。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,要堅持問題導向、重點突破、市場主導、創(chuàng)新驅動等原則,將創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享發(fā)展理念貫穿于發(fā)展各領域全過程,構建資源循環(huán)型產(chǎn)業(yè)體系和廢舊物資利用體系,是提升資源利用效率、保障資源安全的重要舉措。以工業(yè)現(xiàn)代化為抓手,推動制造業(yè)邁上綠色低碳、創(chuàng)新引領、智能制造、智慧物流、專利和知識產(chǎn)權等價值鏈高端,培育新的增長點,形成增長新動能;以產(chǎn)業(yè)生態(tài)化和生態(tài)產(chǎn)業(yè)化為主體的生態(tài)經(jīng)濟為基礎,以供給側結構性改革為主線,不斷優(yōu)化經(jīng)濟結構,構建起以綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟體系為內涵特征的現(xiàn)代經(jīng)濟體系。
發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟是轉變發(fā)展方式的重要內容。“開采-生產(chǎn)-消費-利用-廢棄”的傳統(tǒng)線性經(jīng)濟增長模式,導致大量物質資源的消耗和廢棄物的產(chǎn)生排放,對自然生態(tài)系統(tǒng)造成空前的破壞,威脅人類的生存發(fā)展和生態(tài)系統(tǒng)安全。循環(huán)經(jīng)濟通過可回收利用各類資源的循環(huán)利用和高效利用,從線性式的發(fā)展方式向資源-產(chǎn)品-再生資源的循環(huán)型發(fā)展轉變,從粗放型的增長轉變?yōu)榧s型的增長,從依賴自然資源開發(fā)利用的增長轉變?yōu)橐蕾囎匀毁Y源和再生資源的增長,從重視發(fā)展的數(shù)量和增長速度向發(fā)展的質量和效益轉變,從根本上消除經(jīng)濟社會發(fā)展對資源的壓力和對環(huán)境的破壞,形成資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的生產(chǎn)生活方式。
發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟是減污降碳擴綠增長的必然選擇。西方國家工業(yè)化經(jīng)歷了“先污染后治理”的過程;實踐證明,“末端治理”是費而不惠的措施,難以從根本上化解資源環(huán)境約束問題。循環(huán)經(jīng)濟一頭連著資源,一頭連著生態(tài)環(huán)境保護,采取源頭預防、過程控制、末端治理相結合的措施,施行清潔生產(chǎn),實現(xiàn)效率變革,最大限度地減少人類活動對自然資源的消耗;在變廢為寶、化害為利、提高資源效率的同時,能有效改善環(huán)境質量,滿足人民群眾對天藍、地綠、水清、環(huán)境更宜居的新訴求,實現(xiàn)經(jīng)濟增長與自然資源消耗、污染物和溫室氣體排放的脫鉤,實現(xiàn)更高質量、更有效率、更加公平、更可持續(xù)、更為安全的發(fā)展,以盡可能少的資源環(huán)境代價實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。
發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟是應對氣候變化的重要舉措。2020年9月22日,習近平主席在第75屆聯(lián)合國大會一般性辯論上宣布我國30·60目標,得到國際社會廣泛贊揚和積極響應,碳中和成為各國的共同取向。2020年12月,歐盟發(fā)布新的循環(huán)經(jīng)濟行動計劃,要求將循環(huán)經(jīng)濟理念貫穿到產(chǎn)品設計、生產(chǎn)和消費全過程,以提高資源效率。艾倫·麥克阿瑟基金會的研究表明,循環(huán)經(jīng)濟可有效減少全球水泥、鋼鐵、塑料和鋁行業(yè)生產(chǎn)中的溫室氣體排放。通過采用減少廢物產(chǎn)生量、延長產(chǎn)品使用壽命、材料循環(huán)利用等措施,可以分別減少10%、12%和18%的溫室氣體排放,這是能源轉型所無法解決的。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,是推動碳達峰、碳中和目標實現(xiàn)、應對氣候變化的重要舉措。
發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟是以中國式現(xiàn)代化全面推進中華民族偉大復興的必由之路。世界經(jīng)濟論壇報告《中國邁向自然受益型經(jīng)濟的機遇》指出,社會經(jīng)濟轉型將在中國創(chuàng)造1.9萬億美元的產(chǎn)值和8800萬個新增就業(yè)崗位。麥肯錫的一項研究表明,如果中國推廣共享交通出行方式、循環(huán)利用報廢汽車、輕量化設計燃油車、用新能源汽車替代燃油汽車等措施,交通行業(yè)氮氧化物(NOx)排放量可減少9%,細顆粒物(PM2.5)排放量可減少10%,還可減少二氧化碳排放。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟可以促進可持續(xù)生產(chǎn)和消費,打造更健康的自然生態(tài)系統(tǒng),開創(chuàng)更和諧的人與自然關系,以盡可能少的資源消耗支撐經(jīng)濟社會發(fā)展,以盡可能少的經(jīng)濟投入修復改善生態(tài)環(huán)境,建設美麗中國,并為實現(xiàn)“第二個百年奮斗目標”奠定堅實基礎。
突出重點,不斷提高資源利用效率
在分析“十三五”循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展成效、“十四五”面臨形勢基礎上,《規(guī)劃》提出循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的總體要求,規(guī)劃部署了重點任務、重點工程和行動,政策措施和組織實施,是“十四五”我國發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、部署相關工作的重要依據(jù),也為石化行業(yè)結合實際加以細化形成施工圖和工筆畫指明了方向。
1.《規(guī)劃》部署的重點任務與行動
《規(guī)劃》部署的三大重點任務、11項重點工程與行動,構成“十四五”期間推動循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的工作重點。
《規(guī)劃》提出的目標是,到2025年,通過重點任務、重點工程與行動的實施,主要資源產(chǎn)出率提高20%,單位GDP能源消耗、用水量比2020年分別降低13.5%、16%左右,農(nóng)作物秸稈綜合利用率保持在86%以上,大宗固廢和建筑垃圾綜合利用率達到60%,資源循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達到5萬億元。
構建循環(huán)型產(chǎn)業(yè)體系,對提高資源利用效率尤為重要!兑(guī)劃》從產(chǎn)品綠色設計、重點行業(yè)清潔生產(chǎn)、園區(qū)循環(huán)化發(fā)展、資源綜合利用、城市廢棄物協(xié)同處置等方面進行部署,以形成資源高效利用的產(chǎn)業(yè)循環(huán)型發(fā)展格局;對完善廢舊物資回收網(wǎng)絡、提高再生資源加工利用水平、規(guī)范二手商品市場發(fā)展、促進再制造產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展等方面提出了要求,以構建廢舊物資循環(huán)利用體系,建設資源循環(huán)型社會;通過推動農(nóng)林廢棄物資源化利用、廢舊農(nóng)用物資回收利用和循環(huán)型農(nóng)業(yè)發(fā)展等,以促進農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展,形成循環(huán)型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。
《規(guī)劃》重點工程和行動,將選擇60個城市開展廢舊物資循環(huán)利用體系建設;對具備條件的省級以上園區(qū)2025年全部實施循環(huán)化改造;建設大宗固廢綜合利用基地、工業(yè)資源綜合利用基地、建筑垃圾資源化利用示范城市各50個;突破一批綠色循環(huán)構建共性技術和重大裝備;形成10個左右再制造產(chǎn)業(yè)集聚區(qū);開展廢棄電器電子產(chǎn)品回收利用提質、汽車使用全生命周期管理推進、塑料污染全鏈條治理專項、快遞包裝綠色轉型推進和廢舊動力電池循環(huán)利用等行動。
2.石化行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟助推碳減排的關鍵路徑
實現(xiàn)碳中和不僅是技術問題,而是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革,不僅要加速能源系統(tǒng)綠色低碳轉型、提升能效水平,還要改變產(chǎn)品設計、生產(chǎn)和使用方式,有效降低溫室氣體排放強度。依據(jù)國家政策導向,結合石化行業(yè)實際,本文提出碳減排的若干路徑。
一是制定循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃。循環(huán)經(jīng)濟列入“十一五”“十二五”國民經(jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)劃;2013年1月《國務院關于循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略與近期行動計劃》出臺,提出石化行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的框架路線圖。《循環(huán)發(fā)展引領行動》要求,“十三五”加快構建低消耗、少排放、能循環(huán)的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系,實現(xiàn)生產(chǎn)、流通、消費各環(huán)節(jié)綠色化、低碳化、循環(huán)化。“十四五”循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃,則要求著力建設資源循環(huán)型產(chǎn)業(yè)體系,加快構建廢舊物資循環(huán)利用體系,深化農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展,提升再生資源利用水平,建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系,為經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展提供資源保障。石化行業(yè)應從實際出發(fā),制定行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的實施行動方案,提出相應的目標、重點任務和政策保障,實現(xiàn)質量變革、效率變革。
二是通過綠色設計和源頭減量實現(xiàn)減排。開展產(chǎn)品綠色設計和生產(chǎn)流程再造,優(yōu)化或縮短生產(chǎn)流程,降低產(chǎn)品生產(chǎn)、運輸、消費、廢棄物處置等全生命周期中的污染物和溫室氣體排放,實現(xiàn)化工生產(chǎn)減量化、綠色化和可循環(huán)化。生態(tài)設計的核心是減材、去毒、降碳;通過高強度新材料使用,不僅可以減少鋼鐵等材料的利用,還能減輕物體重量;通過清潔生產(chǎn)審核,可以發(fā)現(xiàn)并替代有毒有害材料的利用;通過改變技術路徑和生產(chǎn)工藝,充分利用化學反應的一氧化碳以減少二氧化碳排放。通過改變原料構成、物理或化學反應條件、使用催化劑等途徑,可以將其中的二氧化碳轉化為一氧化碳,并用作下一環(huán)節(jié)的原料,以降低對能源的需求和溫室氣體排放。
三是通過產(chǎn)業(yè)鏈延伸或供應鏈優(yōu)化實現(xiàn)減排。隨著技術進步,化工產(chǎn)品越來越多。石化行業(yè)從原料輸入到產(chǎn)品輸出,存在許多中間生產(chǎn)環(huán)節(jié)和中間產(chǎn)品,通過產(chǎn)業(yè)鏈招商等途徑延伸產(chǎn)業(yè)鏈,利用先進大型高效設備替代中小型落后設備,淘汰高能耗、高排放的產(chǎn)品、技術和工藝,加強綠色供應鏈管理,減少中間品周轉或運輸,可以減少生產(chǎn)過程中的能源資源消耗和溫室氣體排放。例如,一氯堿廠生產(chǎn)的氫氣用于磷銨、硫酸、水泥產(chǎn)業(yè)鏈中的合成氨生產(chǎn),鉀鹽產(chǎn)品用于復合肥生產(chǎn),構建了“初級鹵水養(yǎng)殖、中級鹵水提溴、飽和鹵水制鹽、苦鹵提取鉀鎂、鹽田廢渣鹽石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥,海水送熱電冷卻、精制鹵水送到氯堿裝置制取燒堿”的海水“一水多用”產(chǎn)業(yè)鏈,顯著減少了二氧化碳等溫室氣體的排放。
四是提升能源利用效率與清潔燃料替代實現(xiàn)減排。在滿足能源消費需求的前提下,充分應用節(jié)煤、節(jié)油、節(jié)電等技術減少能源消費和生產(chǎn)過程中的溫室氣體排放。例如,通過回收利用化工生產(chǎn)中的余熱、余能、余壓實現(xiàn)節(jié)能提效,利用風電、光伏發(fā)電、氫能等非化石燃料取代高碳化石燃料,不僅可以降低化石能源消耗,還能減少化石能源使用中直接排放的溫室氣體。例如,石化行業(yè)主要是以能源為原料的轉化行業(yè),提高了原材料的利用效率,就可以大幅降低能源消耗及溫室氣體排放。
五是利用廢棄物或可再生材料替代原生材料實現(xiàn)減排。推動廢棄材料或報廢產(chǎn)品的回收加工再利用,開展企業(yè)生產(chǎn)廢棄物/副產(chǎn)品的資源化利用,使用相同/更高等級或更低等級的再生材料,與直接使用原生材料相比可以實現(xiàn)溫室氣體的減排;瘜W工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體和泥漿狀廢物,以及不合格的產(chǎn)品、不能出售的副產(chǎn)品、反應釜底料、濾餅渣、廢催化劑等,可以依靠技術進步,提取其中的有用物質,可減少原礦開采,并減少二氧化碳等溫室氣體排放。例如,揚子石化通過火炬氣的回收并用作燃料,不僅提高了資源利用效率,也減少了二氧化碳排放。又如,回收1噸廢塑料與使用化石原料生產(chǎn)1噸塑料相比,可以減少排放1.1噸-3噸二氧化碳。
六是通過化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)產(chǎn)業(yè)耦合或廢物處理利用實現(xiàn)減排。在一氧化硫化學反應生成二氧化硫的過程中將釋放出熱,利用好這些熱能,可以減少能源需求和生產(chǎn)過程中的溫室氣體排放。“十三五”以來,化工園區(qū)把安全、綠色、智慧化建設擺在突出位置,大力提升安全監(jiān)管水平、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,安全水平、能源循環(huán)利用率不斷提升。有關研究發(fā)現(xiàn),利用化石能源可以生產(chǎn)高碳材料,從而將二氧化碳固化在材料中實現(xiàn)減排。在國家發(fā)展改革委產(chǎn)業(yè)發(fā)展司的支持下,許多園區(qū)開展了循環(huán)化改造,一些化工園區(qū)獲評工業(yè)和信息化部“國家新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地”,一些園區(qū)入選“綠色化工園區(qū)”和“綠色化工園區(qū)”(創(chuàng)建)單位。通過對化工廢物的分級分類處置,可以變廢為寶,實現(xiàn)資源梯級利用,降低廢棄物處置不當產(chǎn)生的環(huán)境影響,節(jié)約資源和減少溫室氣體排放。
茂名石化采用先進的兩級活性污泥法處理工藝,通過微生物吸附等多重處理,將生產(chǎn)廢水中的有毒有害成分吸附分離,最后處理成為對環(huán)境無害的普通水。圖為茂名石化水務運行部化工凈化水裝置。 柯裕清 攝
促進石化行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的對策建議
我國推進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展歷經(jīng)三個“五年計劃”,既取得了明顯進展,也存在一些需要引起重視的問題。2021年,《關于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的指導意見》《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》《2030年前碳達峰行動方案》等文件先后印發(fā),均強調要進一步大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟。為更好發(fā)展石化行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟,提出如下建議:
一是重新認識和定位石化行業(yè)。習近平總書記在《當前經(jīng)濟工作的幾個重大問題》一文中指出:要推動經(jīng)濟社會發(fā)展綠色轉型,協(xié)同推進降碳、減污、擴綠、增長,創(chuàng)造條件加快能耗“雙控”轉向碳排放“雙控”制度,持續(xù)深入打好藍天、碧水、凈土保衛(wèi)戰(zhàn),建設美麗中國。隨著能源作為材料使用概念的提出,要求石化行業(yè)研究新的定位:大多數(shù)石化企業(yè)是將能源轉化為能源產(chǎn)品(如煉油)或化工產(chǎn)品,而不是消費能源。因此,要研究能源轉化行業(yè)的內涵特征、評價指標體系、污染物和二氧化碳等排放的“領跑者”指標,細化循環(huán)經(jīng)濟的“減量化、再利用、資源化”原則,推動大宗化工廢棄物的高值利用,增加產(chǎn)品的科技含量和附加值,將“創(chuàng)新驅動”原則落到實處,使循環(huán)經(jīng)濟金字“招牌”更加奪目。
二是健全法規(guī)統(tǒng)計基礎。《規(guī)劃》提出,“十四五”期間國家有關部門將健全循環(huán)經(jīng)濟法律法規(guī)。為此,石化行業(yè)要健全化工廢物資源化利用的污染控制標準體系、重點產(chǎn)品生態(tài)設計標準體系、綜合利用產(chǎn)品質量控制標準體系和綠色供應鏈建設標準體系,構建一套國際通用、科學合理、操作性強、系統(tǒng)全面的石化行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟評價指標體系,構建統(tǒng)測結合、可操作的資源產(chǎn)出率測算方式,建立主要資源的物質流賬戶,鼓勵具備條件的地區(qū)或化工園區(qū)建立完善資源消耗、污染物和二氧化碳等數(shù)據(jù)的直報系統(tǒng),支持科研機構和社會第三方分析評價石化行業(yè)資源產(chǎn)出率指標,分析不同情景下的變化趨勢,研究資源產(chǎn)出效率的提升路徑和具體措施,引領和促進石化行業(yè)資源化產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
三是為循環(huán)經(jīng)濟高質量發(fā)展提供強大的科技支撐。以國家需求、重大戰(zhàn)略、市場需求為導向,通過政府統(tǒng)籌引導,發(fā)揮集中力量辦大事的制度優(yōu)勢,加大科技前沿支持力度,瞄準和搶占原始創(chuàng)新研究制高點,加強基礎和難點問題的攻關,破解關鍵科學技術難題;通過交叉融合、協(xié)同攻關實現(xiàn)化工廢物領域智慧感知與精準分離、智能化成套裝備和控制系統(tǒng)、耐高溫耐腐蝕高性能材料和裝備零部件等“卡脖子”問題的突破;圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈,圍繞創(chuàng)新鏈布局產(chǎn)業(yè)鏈,圍繞創(chuàng)新鏈配置資金鏈,依托“互聯(lián)網(wǎng)+”、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈智能合約和5G等新一代信息技術,攻克回收工藝關鍵技術,提升化工廢物再生產(chǎn)品質量;通過生態(tài)設計、清潔生產(chǎn)等方式減少原材料投入,不斷提升資源利用效率,提升化工廢物分類資源化水平和生產(chǎn)過程的環(huán)境風險防控水平。
四是園區(qū)循環(huán)化改造和管理。隨著新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展,化工企業(yè)不斷向園區(qū)集中,涌現(xiàn)出了一批專業(yè)化管理水平較高的園區(qū),在推動石化化工行業(yè)安全生產(chǎn)、節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟等方面發(fā)揮了重要作用。也應當看到,不同園區(qū)之間發(fā)展水平參差不齊,部分園區(qū)布局規(guī)劃不合理,規(guī)劃實施過程中隨意變動,項目管理不完善,配套設施不健全,安全環(huán)保隱患大等問題比較突出,亟待規(guī)范引導。要強化綠色發(fā)展,依據(jù)《環(huán)境影響評價法》,開展化工園區(qū)環(huán)境影響評價,及時核查規(guī)劃實施過程中產(chǎn)生的不良環(huán)境影響。加強環(huán)境監(jiān)測,包括設置在線監(jiān)控裝置、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、流量計及自控閥門,與當?shù)丨h(huán)保部門聯(lián)網(wǎng),并向社會發(fā)布相關監(jiān)測信息。強化“三廢”防治,盡可能實現(xiàn)資源化利用和無害化處理處置。建設園區(qū)環(huán)境風險防范設施。積極推廣應用余熱余壓利用、能量系統(tǒng)優(yōu)化、電機系統(tǒng)能效提升等新技術,大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,提高化工園區(qū)資源效率和環(huán)境友好水平。
五是優(yōu)化激勵和約束機制。應當加大對循環(huán)經(jīng)濟重大工程、重點項目和能力建設的支持力度;強化資源稅、環(huán)境稅等對化工廢物源頭減量和可利用廢物焚燒、填埋處置的約束,擴大綜合利用產(chǎn)品稅收優(yōu)惠、綠色采購、產(chǎn)品限制淘汰、政府補貼等范圍,量化化工行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展路徑,完善化工廢棄物全過程、精細化循環(huán)利用方案,促進可回收且資源—環(huán)境—經(jīng)濟效益高的物質循環(huán),形成“誰利用、誰受益”“誰回收、誰受益”的政策體系;加大政府采購力度,采購資源再生產(chǎn)品,培育資源化產(chǎn)品發(fā)展內生動力;鼓勵金融機構加大對循環(huán)經(jīng)濟領域重大工程的投融資力度。加強行業(yè)監(jiān)管,使循環(huán)經(jīng)濟相關行業(yè)得到規(guī)范發(fā)展,真正收到節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地和減材、減污、減碳的效果。
六是要以市場為導向,這是《規(guī)劃》強調的原則。發(fā)揮市場配置資源的決定性作用是黨的十八大以來一直強調的內容,對循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展、再生資源產(chǎn)品生產(chǎn)更應重視需求導向。“十四五”的循環(huán)經(jīng)濟基地、項目建設應當總結以往的經(jīng)驗和教訓,把先進的循環(huán)經(jīng)濟理念和實踐納入法規(guī)制度,并完善配套法規(guī)政策,包括行政法規(guī)、地方性法規(guī)、行政規(guī)章、政策性文件,從生產(chǎn)、流通、消費、廢棄、處置等環(huán)節(jié)加強規(guī)范,確保各個環(huán)節(jié)循環(huán)銜接,避免以往實踐中存在的不是對廢物量估計過多,上了大標號的設備卻沒有那么多的“廢物”原料,出現(xiàn)“吃不飽”“小馬拉大車”的結果;或對市場需求研究不夠,購買了設備卻不敢生產(chǎn)因為產(chǎn)品沒有買家,避免“循環(huán)不經(jīng)濟”問題產(chǎn)生。
七是健全循環(huán)經(jīng)濟國際合作機制。推進全社會資源消費從線性模式走向循環(huán)模式,是一場從理念、技術、管理到消費的系統(tǒng)性變革。我國發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,已經(jīng)產(chǎn)生一定的國際影響和話語權,需要在經(jīng)濟政策與制度框架制定、主要價值鏈中綠色商業(yè)發(fā)展、全球循環(huán)經(jīng)濟轉型融資支持等方面,統(tǒng)籌建立協(xié)調的國家間、區(qū)域間合作機制,堅持目標導向和問題導向相結合,堅持系統(tǒng)觀念,加強全局性謀劃、戰(zhàn)略性部署和整體性推進;在綠色“一帶一路”國家和地區(qū)合作中,尤其要統(tǒng)籌協(xié)調與沿線各國循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的機遇,激勵技術創(chuàng)新,完善循環(huán)經(jīng)濟基礎設施建設,積極推動全球資源大循環(huán)。
“無廢城市”建設 助力石化行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展
借助“無廢城市”建設,石化行業(yè)除了要將發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟作為保障企業(yè)高質量發(fā)展的重要措施納入企業(yè)日常管理,積極推行循環(huán)經(jīng)濟的管理體系之外,更重要的是建立發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的技術支撐體系
薛軍 生態(tài)環(huán)境部固體廢物與化學品管理技術中心固體廢物治理技術室主任
黨的十八大以來,黨中央把生態(tài)文明建設和生態(tài)環(huán)境保護擺在治國理政的突出位置,對固體廢物污染防治工作的重視程度前所未有。黨的二十大報告提出要推進美麗中國建設,推進生態(tài)優(yōu)先、節(jié)約集約、綠色低碳發(fā)展,推進各類資源節(jié)約集約利用,加快構建廢棄物循環(huán)利用體系。在全面建設社會主義現(xiàn)代化國家新征程上,深入推進“無廢城市”建設、踐行新發(fā)展理念,對提高資源利用率、建設美麗中國的意義更加凸顯。在這個過程中,石化行業(yè)如何把握好“無廢城市”建設和循環(huán)經(jīng)濟的內涵、關系,借助“無廢城市”建設更好發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,創(chuàng)造更大的經(jīng)濟、環(huán)境和社會綜合價值,值得深思和探討。
我國循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展面臨挑戰(zhàn)
現(xiàn)階段我國循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展仍面臨著不少的困難與挑戰(zhàn)。從國際看,一方面綠色低碳循環(huán)發(fā)展成為全球共識,世界主要經(jīng)濟體普遍把發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟作為破解資源環(huán)境約束、應對氣候變化、培育經(jīng)濟新增長點的基本路徑。美國、歐盟、日本等發(fā)達國家和地區(qū)已系統(tǒng)部署新一輪循環(huán)經(jīng)濟行動計劃,加速循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展布局,應對全球資源環(huán)境新挑戰(zhàn)。另一方面世界格局深刻調整,單邊主義、保護主義抬頭,疊加全球新冠肺炎疫情影響,全球產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈和供應鏈受到非經(jīng)濟因素嚴重沖擊,國際資源供應不確定性、不穩(wěn)定性增加,對我國資源安全造成重大挑戰(zhàn)。
從國內看,“十四五”時期,我國將著力構建以國內大循環(huán)為主體、國內國際雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局,釋放內需潛力,擴大居民消費,提升消費層次,建設超大規(guī)模的國內市場,資源能源需求仍將剛性增長,同時我國一些主要資源對外依存度高,供需矛盾突出,資源能源利用效率總體上仍然不高,大量生產(chǎn)、大量消耗、大量排放的生產(chǎn)生活方式尚未根本性扭轉,資源安全面臨較大壓力。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、提高資源利用效率和再生資源利用水平的需求十分迫切,且空間巨大。
從循環(huán)經(jīng)濟的實踐層面來看,循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展對企業(yè)直接的經(jīng)濟激勵效應不足,將傳統(tǒng)的商業(yè)模式改變成循環(huán)經(jīng)濟模式,這種轉型要求企業(yè)進行大規(guī)模投資并在中短期內增加企業(yè)的綜合運營成本,但并沒有明顯的經(jīng)濟回報,這在一定程度上影響了企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟模式轉型的積極性。關鍵循環(huán)技術缺乏,由于我國循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展起步較晚,技術積累薄弱,導致在關鍵循環(huán)技術上與西方發(fā)達國家差距較大,面臨著“卡脖子”問題,循環(huán)技術本身具有較強的正外部性,循環(huán)技術能夠給社會和公眾帶來環(huán)境價值,但研發(fā)成本卻由企業(yè)自己承擔,這兩方面的共同作用阻礙了我國關鍵循環(huán)技術的發(fā)展與突破。政策有效性偏低,我國循環(huán)經(jīng)濟支持政策較為宏觀且區(qū)域之間差別較大,缺乏具體可執(zhí)行細則,支持政策覆蓋面不夠全面,導致政策沒有發(fā)揮出應有的效果。評估標準和系統(tǒng)不完善,沒有統(tǒng)一的循環(huán)經(jīng)濟模式評估標準或系統(tǒng)。
循環(huán)經(jīng)濟與“無廢城市”在目標和路徑上高度一致
實現(xiàn)美麗中國目標,需要統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)結構調整、污染治理、生態(tài)保護、應對氣候變化。循環(huán)經(jīng)濟的理念與我國“無廢城市”建設的理念一脈相承,二者的建設目標、內涵和實施路徑高度協(xié)同。循環(huán)經(jīng)濟本質上是一種生態(tài)經(jīng)濟,以資源的高效利用和循環(huán)利用為核心,以“減量化、再利用、資源化”為原則,以“低消耗、低排放、高效率”為基本特征,符合可持續(xù)發(fā)展理念的經(jīng)濟增長模式,是對“大量生產(chǎn)、大量消費、大量廢棄”的傳統(tǒng)范式和增長模式的根本變革。“無廢城市”是以創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念為引領,通過推動形成綠色發(fā)展方式和生活方式,持續(xù)推進固體廢物源頭減量和資源化利用,最大限度減少填埋量,將固體廢物環(huán)境影響降至最低的城市發(fā)展模式,也是一種先進的城市管理理念。
我國發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,實現(xiàn)環(huán)境與發(fā)展協(xié)調的最高目標是實現(xiàn)從末端治理到源頭控制,從利用廢物到減少廢物的質的飛躍。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的根本目的是要求在經(jīng)濟流程中盡可能減少資源投入,并且系統(tǒng)地避免和減少廢物,廢棄物再生利用只是減少廢物最終處理量。開展“無廢城市”建設,需要錨定廣泛形成綠色生產(chǎn)生活方式的遠景目標要求,著力優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構、能源結構等,加快工業(yè)發(fā)展方式綠色轉型,推行產(chǎn)品綠色設計,構建綠色供應鏈,推進綠色礦山和綠色園區(qū)建設,大幅降低工業(yè)固體廢物產(chǎn)生強度;探索重點行業(yè)固體廢物減量化和資源化路徑,實現(xiàn)減污降碳協(xié)同增效;推動農(nóng)業(yè)農(nóng)村綠色低碳發(fā)展,提升農(nóng)業(yè)固體廢棄物綜合利用水平;形成綠色低碳生活方式,促進生活源固體廢物減量化、資源化。“無廢城市”建設與循環(huán)經(jīng)濟建設是長期的探索過程,都需要通過試點探索、梯次推進,最終全面實現(xiàn)。
“無廢城市”建設可以助力循環(huán)經(jīng)濟的協(xié)同發(fā)展
“無廢城市”的建設目標主要就是為了減少城市固廢的排出,盡量減少人類對自然環(huán)境造成的破壞?梢灾Πl(fā)展循環(huán)經(jīng)濟。
一是從發(fā)展目標來看,“無廢城市”和循環(huán)經(jīng)濟高度契合!“無廢城市”建設試點工作方案》中提出:“到2020年,要基本建立‘無廢城市’的評價指標體系,形成獨一無二的建設示范模式,為推動我國建設‘無廢城市’打下良好基礎,為大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟做好鋪墊。”根據(jù)國家下發(fā)的相關方案來看,循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的目標就是要減少對自然的污染,與此同時,還要加大力度對自然環(huán)境進行充分利用,保證資源的利用率,最大限度地做到“節(jié)能減排”。“無廢城市”和循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展目標不謀而合,都能夠一定程度上滿足我國可持續(xù)發(fā)展的相關要求。
二是從工作內容上,“無廢城市”和循環(huán)經(jīng)濟也能夠起到相互促進的關系!“無廢城市”建設試點工作方案》中提出了五大發(fā)展理念,方案中提出,要不斷建立綠色生活的理念和綠色生活方式,要從源頭減少固廢的排出,合理、重復、循環(huán)利用自然資源,把固體廢物對環(huán)境的影響降到最低。“無廢城市”不是把城市內部的所有廢物都消除或者完全做到不排出廢物,也不表示能夠百分百利用固體廢物,“無廢城市”是一種綠色生活、保護環(huán)境的思想理念,其目的主要就是為了能夠把整個城市的固體廢物產(chǎn)生量最小、資源化利用充分,這個過程需要人們共同合作,也需要經(jīng)過很長時間才能夠完成。《“無廢城市”建設試點工作方案》中指出,在2019年,我國預計有10個城市能夠成為“無廢城市”的試點城市,在進行“無廢城市”試點工作的時候,需要不斷加強循環(huán)經(jīng)濟理念的培養(yǎng)。
三是從工作任務看,“無廢城市”和循環(huán)經(jīng)濟共享!“無廢城市”建設試點工作方案》中提出了六項任務,主要就是需要政府發(fā)揮其自身的指導作用;還要不斷實現(xiàn)工業(yè)綠色生產(chǎn);要推行農(nóng)業(yè)的綠色生產(chǎn),保證農(nóng)業(yè)廢棄物能夠得到充分的資源利用;要不斷改善人們的出行方式,大力倡導人們選擇綠色出行;政府需要不斷加大力度,提升自身的風險管控能力;最后一點任務就是政府需要利用自身“看得見的手”,來激發(fā)市場的活力。從國家提出的六項任務可以看出,“無廢城市”的建設,需要不斷轉變經(jīng)濟發(fā)展的方式。循環(huán)經(jīng)濟能夠緩解環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展之間的矛盾。因此,“無廢城市”的建設和循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展,有共同的工作任務,兩者能夠協(xié)同共享。
中國石化西南危險廢物處置中心是西南地區(qū)規(guī)模最大、固廢處置工藝最廣、危廢處置種類最全的工業(yè)廢棄物處置中心,也是中國石化打造“無廢集團”和重慶市打造“無廢城市”建設重點項目,對推動西南地區(qū)經(jīng)濟社會和生態(tài)環(huán)境協(xié)調發(fā)展具有深遠意義。圖為西南危險廢物處置中心全景。陳琳 攝
石油石化行業(yè)發(fā)展應融入國家“無廢城市”建設格局
石油資源是我國重要的戰(zhàn)略資源,關系國家的安全與發(fā)展大局。石油化工行業(yè)在促進國民經(jīng)濟發(fā)展中占重要地位,對于推動我國循環(huán)經(jīng)濟占據(jù)舉足輕重的地位。在我國經(jīng)濟高質量發(fā)展階段,石油化工行業(yè)作為第一方陣要堅定不移地發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,在保障國家石油資源安全前提下,積極推動整個行業(yè)的高質量發(fā)展。
除了要將發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟作為保障企業(yè)高質量發(fā)展的重要措施納入企業(yè)日常管理,在行業(yè)內積極推行循環(huán)經(jīng)濟的管理體系之外,更重要的是建立發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的技術支撐體系:
一是要積極構建循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈。積極推進石化與鋼鐵等相關行業(yè)的融合發(fā)展,構建石化與鋼鐵行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈,建立石油資源、煤炭資源、鐵資源、水資源循環(huán)以及固體廢棄物再資源化循環(huán)利用的兩產(chǎn)耦合產(chǎn)業(yè)體系。重點開展焦爐煤氣提氫等副產(chǎn)品互供和綜合利用,實現(xiàn)原、輔材料等資源一體化;開展電、氣等設施共享或共建,實施公用工程一體化,實現(xiàn)燃氣最優(yōu)化利用,提高發(fā)電效率;開展蒸汽、水管網(wǎng)互聯(lián),互為備用,增強故障應對能力;加強化工產(chǎn)品深加工合作,利用焦油、焦爐煤氣、粗苯等焦化副產(chǎn)品生產(chǎn)化工產(chǎn)品,提高資源利用價值。
二是要加快推動綠色低碳轉型發(fā)展。積極響應落實國家戰(zhàn)略部署,融入國家“無廢城市”建設格局,開展綠色設計,加快技術提檔升級,實施清潔生產(chǎn),全面推行循環(huán)型生產(chǎn)方式,開展“無廢石化基地”“無廢工廠”建設,穩(wěn)步推進石化行業(yè)綠色低碳發(fā)展,助力國家“雙碳”目標實現(xiàn)。
三是要持續(xù)提升資源和能源利用效率。提升資源能源利用效率仍是當前石油化工行業(yè)發(fā)展的第一要務,堅持把節(jié)約能源資源的理念貫穿到整個行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營全過程和各環(huán)節(jié),持續(xù)提升能源利用效率,推進能源資源循環(huán)利用,提高資源產(chǎn)出率,同時從源頭減少二氧化碳排放。
四是要強化與其他行業(yè)間物質的協(xié)同,推動廢渣、廢氣、廢水資源化利用。沒有絕對的廢物,只有放錯地方的資源。對石油化工行業(yè)來說,要轉變企業(yè)能源消費觀念,改變生產(chǎn)方式,由依賴資源消費轉變?yōu)橐揽抠Y源再生,重點是解決固體廢物回收利用問題。將自身擺進到國內大循環(huán)的格局中,加強與其他行業(yè)的銜接協(xié)同,充分發(fā)揮固廢的二次資源價值,對固體廢物進行回收再利用。如加強廢催化劑回收利用,從中提取鈷、銠、鈀等稀貴金屬。加強煉制各環(huán)節(jié)余熱余壓的回收利用。加強火炬氣回收,探索利用火炬氣發(fā)電。提高硫黃回收率。推動稠油產(chǎn)出污水等采油廢水深度處理回用,以及石化廢水分類處理利用。
循環(huán)經(jīng)濟標桿:石油石化循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園
我國各地在發(fā)展石油石化循環(huán)產(chǎn)業(yè)園方面作了大量嘗試,建設了一批石油石化循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園,成為我國發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的標桿,但創(chuàng)新能力不足是石化循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園比較普遍的問題
黃曉勇 中國社會科學院研究生院原院長、國際能源安全研究中心主任
循環(huán)經(jīng)濟,完整的表達是資源循環(huán)型經(jīng)濟,是以資源節(jié)約和循環(huán)利用為特征、與環(huán)境和諧的經(jīng)濟發(fā)展模式。它強調把經(jīng)濟活動組織成一個“資源—產(chǎn)品—再生資源”的反饋式流程。其特征是低開采、高利用、低排放。所有的物質和能源在這個不斷進行的經(jīng)濟循環(huán)中得到合理和持久利用,以把經(jīng)濟活動對自然環(huán)境的影響降低到盡可能小的程度。“3R原則”是循環(huán)經(jīng)濟活動的行為準則,即“減量化、再利用、資源化”原則。
總體上看,我國資源利用效率還有較大提升空間。盡管我國資源產(chǎn)出率的提升世界矚目,但是按可比口徑計算,我國資源產(chǎn)出率水平與發(fā)達國家相比還有較大差距。這主要有兩方面原因。一是結構性原因,我國仍處于大量消耗資源的快速城鎮(zhèn)化和大規(guī);A設施建設階段,而發(fā)達國家已過了這一時期;同時,我國處于工業(yè)化中后期,同一項傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)活動,我國能耗水平比國際先進相差10%-30%,但整體能耗水平是發(fā)達國家的2-3倍,這根本問題在于產(chǎn)業(yè)結構,我國重化工業(yè)的占比仍然偏高。二是技術性原因,我國在原生資源減量化、高效加工轉化、廢棄物再資源化等方面的技術和管理水平還有較大提升空間。
我國循環(huán)經(jīng)濟的出發(fā)點和內涵與國外有一定差別。中國特色循環(huán)經(jīng)濟的內涵可以概括為對生產(chǎn)和消費活動中物質能源流動方式的管理經(jīng)濟。具體講,它是通過實施減量化、再利用和資源化原則,依靠政策和市場手段調控生產(chǎn)和消費過程中的資源能源流程,將傳統(tǒng)經(jīng)濟中的“資源”產(chǎn)品“廢物排放”這一線性物流模式改造為“資源—產(chǎn)品—再生資源”的物質循環(huán)模式,達到提高資源能源效率,拉長資源能源利用鏈條,減少廢物排放的目的。
我國石化循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園的典型案例
循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園是依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟理論和工業(yè)生態(tài)學原理建立的一種新興工業(yè)組織形態(tài),通過模擬自然生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)者—消費者—分解者的循環(huán)途徑改造產(chǎn)業(yè)系統(tǒng),以實現(xiàn)物質閉路循環(huán)和梯級利用;通過建立產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的“產(chǎn)業(yè)鏈”形成工業(yè)共生網(wǎng)絡,以實現(xiàn)對物質和能量等資源的最優(yōu)利用,最終建立可持續(xù)的經(jīng)濟系統(tǒng)。
我國循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園的形成和發(fā)展大體可以分成兩個階段:第一階段的產(chǎn)業(yè)園大多由再生資源企業(yè)聚集而成,園內企業(yè)以獲取再生資源為生產(chǎn)經(jīng)營目標。第二階段多數(shù)是各級政府為推動循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展而投資興建的,這種模式將循環(huán)經(jīng)濟作為一種經(jīng)濟形態(tài),在獲取再生資源的同時,擔負起社會的經(jīng)濟循環(huán)功能。我國各地在發(fā)展石油石化循環(huán)產(chǎn)業(yè)園方面作了大量嘗試,建設了一批石油石化循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園,成為我國發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的標桿。
舟山綠色石化基地是國家在舟山的重大戰(zhàn)略布局,是實踐“一帶一路”偉大戰(zhàn)略構想的現(xiàn)實舉措,是舟山自貿(mào)港區(qū)建設的核心項目。舟山綠色石化基地始終牢固樹立和踐行綠色發(fā)展觀,按照“國際一流、綠色環(huán)保”的發(fā)展要求,突出外向型特色與海洋產(chǎn)業(yè)一體化、集群化發(fā)展,滿足結構調整和產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展要求,以石油精煉為基礎,重點引進國際先進的化工生產(chǎn)技術,重點發(fā)展乙烯、丙烯、碳四、碳五碳九、芳烴五條產(chǎn)業(yè)鏈,堅持差異化發(fā)展,打造各具特色的石化功能區(qū)。
吉林松原石油化學工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟園區(qū)是2011年10月由吉林省人民政府批準設立的省級工業(yè)園區(qū)。從2020年起,園區(qū)圍繞石油化工、精細化工、生物化工產(chǎn)業(yè),實施龍頭項目帶動戰(zhàn)略,力爭打造百億規(guī)模的產(chǎn)業(yè)集群。
欽州石化產(chǎn)業(yè)園成功創(chuàng)建為西部地區(qū)首個國家級綠色化工園區(qū),被列入全國第五批智慧化工園區(qū)。園區(qū)以中國石油千萬噸煉油、百萬噸芳烴、華誼欽州化工新材料一體化基地、乙烷制乙烯等龍頭項目及三墩片區(qū)建設為依托,全面提升烯烴、芳烴供應保障能力,重點規(guī)劃發(fā)展煉油副產(chǎn)品加工增值產(chǎn)業(yè)鏈、聚酯產(chǎn)業(yè)鏈、烯烴多元化產(chǎn)業(yè)鏈、磷化工及生物化工產(chǎn)業(yè)鏈等四大產(chǎn)業(yè)鏈,按照“五個一體化”的國際化工園區(qū)發(fā)展模式開發(fā)建設,為入園投資者提供優(yōu)質的投資環(huán)境。
我國石油石化循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn)
資源利用效率不高,難以滿足高附加值發(fā)展目標。當前,我國循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展仍面臨重點行業(yè)資源產(chǎn)出效率不高,再生資源回收利用規(guī)范化水平低,回收設施缺乏用地保障,低值可回收物回收利用難,大宗固廢產(chǎn)生強度高、利用不充分、綜合利用產(chǎn)品附加值低等突出問題。循環(huán)再利用品質與成本難以滿足戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)關鍵材料要求,亟須提升高質量循環(huán)利用能力。
創(chuàng)新能力不足,結構性矛盾凸顯。創(chuàng)新能力不足是石化循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園比較普遍的問題,有的石化園區(qū)創(chuàng)新要素配置不合理,有的創(chuàng)新資源協(xié)同不夠,有的成果吸納轉化能力有待提高,導致很多石化園區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈趨同、產(chǎn)業(yè)結構層次低下、產(chǎn)品結構雷同、資源矛盾突出。
雙碳形勢下,精準減排刻不容緩。隨著雙碳目標的提出,石化循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園面臨更加嚴峻的環(huán)?简灐J突ば袠I(yè)作為傳統(tǒng)的高耗能、高污染行業(yè),本身就面臨較大的向綠色低碳轉型升級的壓力。石化產(chǎn)業(yè)園一直以來都是碳排放大戶,是能源資源消耗、污染物產(chǎn)生及排放的集中區(qū)域,在政策推動下,石化循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園就成為減碳降耗的主陣地,精準減排刻不容緩。
經(jīng)濟與社會效益相脫節(jié),持續(xù)發(fā)展難以實現(xiàn)。循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園土地的投入回報、產(chǎn)業(yè)園區(qū)投資建設與運營方的經(jīng)濟回報等都是不容忽視且亟待解決的問題,這直接影響著園區(qū)的可持續(xù)性。相對于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)園,循環(huán)產(chǎn)業(yè)園不僅前期建設成本投入大,而且后期園區(qū)運維和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成本也相對較高。雖然通過土地出讓取得收益可以償還部分基礎設施建設投資,但入園企業(yè)購地建設和運營投入的投資最終也需要通過實現(xiàn)經(jīng)濟效益來償還。
產(chǎn)業(yè)園準入標準不高,阻礙發(fā)展質量和規(guī)模。一些產(chǎn)業(yè)園因為規(guī)劃、籌建時間短,制度建設滯后,會存在入園標準不高等情況。這些園區(qū)選擇入園項目時,只考慮經(jīng)濟效益和政績工程,不考慮項目技術先進性、園區(qū)內上下游產(chǎn)業(yè)鏈關聯(lián)度等因素,以及是否是高耗能、高污染、高排放項目,使得園區(qū)內呈現(xiàn)大型企業(yè)少、科技含量低、產(chǎn)品結構單一、相互間協(xié)同性差等不足,安全環(huán)保主體責任沒有得到有效落實,極大地阻礙了園區(qū)的發(fā)展質量和規(guī)模。
上海臨港浦江科技城雙創(chuàng)生態(tài)工業(yè)園區(qū)。視覺中國 供圖
促進我國石油石化行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的對策建議
努力提高資源利用效率,減少資源和能源消耗。石油作為不可再生資源將會越來越少,合理有效利用石油資源,充分發(fā)揮其使用價值是石化產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)業(yè)園的重要任務,要把寶貴的石油資源主要用于生產(chǎn)其他能源難以替代或難以大規(guī)模替代的交通運輸燃料和石化原料上。一是要以提高資源利用效率和經(jīng)濟效益為目標,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構,淘汰和關閉浪費資源、污染環(huán)境的落后工藝與設備,用清潔生產(chǎn)技術改造能耗高、污染重的傳統(tǒng)技術,積極培育一體化、高端化的石化產(chǎn)業(yè)鏈。二是要按照清潔生產(chǎn)的思路,從“規(guī)劃、設計、生產(chǎn)過程、產(chǎn)品”的整個生命周期來分析生產(chǎn)過程,采用新工藝、新技術,使生產(chǎn)流程朝簡單化、緊湊化、大型化和連續(xù)化的方向發(fā)展,盡量減少進入生產(chǎn)過程中的物質和能源能量,從而減少廢棄物的產(chǎn)生與排放。三是石油企業(yè)要大力發(fā)展加氫煉油二次加工裝置,使原油中的重質、劣質成分充分轉化成優(yōu)質的汽、柴油和石化原料,提高輕質油收率,爭取達到80%的國際水平。同時,石油石化企業(yè)要狠抓節(jié)能降耗,從生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)最大限度地挖掘資源潛力,努力減少原料自用和加工損失。
創(chuàng)新“一平臺一園區(qū)一產(chǎn)業(yè)”模式,圍繞創(chuàng)新鏈布局產(chǎn)業(yè)鏈。創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的深度協(xié)同,是促進產(chǎn)業(yè)轉型、挺進高質量發(fā)展的秘訣。建立“一平臺一園區(qū)一產(chǎn)業(yè)”發(fā)展模式,實現(xiàn)重點科創(chuàng)平臺匹配產(chǎn)業(yè)園區(qū)、激發(fā)產(chǎn)業(yè)活力的發(fā)展路徑。首先要在園區(qū)內打造創(chuàng)新平臺,依托平臺大力引進科技領軍人才和創(chuàng)新團隊,開展科技項目立項,建立起以大學、科研院所、科技金融服務機構為支撐的運行機制,推動產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新,使產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈深度協(xié)調,解決產(chǎn)業(yè)鏈趨同、同質化嚴重等問題。產(chǎn)業(yè)園要以石油、石化、純堿、氯堿、橡膠加工、染料等行業(yè)為循環(huán)經(jīng)濟重點推進行業(yè),積極引進和消化、吸收國外先進的循環(huán)經(jīng)濟技術,重點開發(fā)和推廣能源節(jié)約和替代技術、能量梯級利用技術、延長產(chǎn)業(yè)鏈和相關產(chǎn)業(yè)鏈接技術等,增強循環(huán)經(jīng)濟技術支撐能力和創(chuàng)新能力,引導化工行業(yè)向精細化、高附加值型方向發(fā)展,促使產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展更上一臺階。
落實“雙碳”戰(zhàn)略,加快推進低碳產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設。一是深入開展化工園區(qū)循環(huán)化改造,實現(xiàn)園區(qū)內產(chǎn)業(yè)鏈接循環(huán)化、資源利用高效化、污染治理集中化,做好園區(qū)內“三廢”科學處理處置。二是增強研發(fā)能力,提升技術水平,更新環(huán)保設備等,實現(xiàn)減排技術與裝置的推廣應用,這樣既能降低化工園區(qū)與企業(yè)的碳排放強度,又有利于將排放企業(yè)進一步在化工園區(qū)集中,有助于后期實現(xiàn)二氧化碳的集中吸收和消納,減少環(huán)境污染。三是使上游企業(yè)的廢物成為下游企業(yè)的原料,不斷延長生產(chǎn)鏈條,實現(xiàn)區(qū)域或企業(yè)群的資源最有效利用,廢物產(chǎn)生量最小,甚至“零排放”。四是以大數(shù)據(jù)為核心,通過體系規(guī)劃、信息主導、改革創(chuàng)新,全力推進大數(shù)據(jù)技術與園區(qū)現(xiàn)代化深度融合、迭代演進,加快園區(qū)信息系統(tǒng)和公共數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、開放共享,建設“可共享”“可溯源”的智慧監(jiān)管系統(tǒng),切實提高園區(qū)管理水平和管理效率。
提高土地產(chǎn)出效率,筑牢產(chǎn)業(yè)園綜合競爭優(yōu)勢。要提高土地產(chǎn)出率,進一步加快循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園區(qū)的發(fā)展,促進區(qū)域協(xié)調發(fā)展,實現(xiàn)園區(qū)企業(yè)生產(chǎn)上的規(guī)模經(jīng)濟。一是產(chǎn)業(yè)園區(qū)中的企業(yè)發(fā)展要在更大程度上貼近消費者或市場,要針對園區(qū)的產(chǎn)業(yè)不平衡現(xiàn)象,找出突破口,改善園區(qū)內產(chǎn)業(yè)鏈循環(huán)。二是創(chuàng)新盈利方式,比如通過出售物業(yè),獲得短期現(xiàn)金流;通過出租物業(yè),獲得長期穩(wěn)定的現(xiàn)金流;通過為企業(yè)客戶提供服務,獲得服務收入;通過運營,獲得物業(yè)管理、物業(yè)增值等收入;通過投資,從企業(yè)成長獲得收入。三是著手繪制“熱力圖”,在標注園區(qū)所有企業(yè)位置、相關產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)指標的同時,配以菜單式功能,以深淺不一的顏色代表不同熱力輻射形式,形象展示產(chǎn)業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)的稅收、創(chuàng)新等指標,對“低產(chǎn)田”和“高產(chǎn)田”予以差別化資源配置。
規(guī)范園區(qū)管理,提高項目準入標準。首先,產(chǎn)業(yè)園要以智慧化工園區(qū)建設為目標,整合園區(qū)內外的關鍵資源信息,建設一套基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算的智慧管理系統(tǒng)。更應該把一流技術人才和管理人才的培養(yǎng)作為提升管理水平的重要保障。其次,應大力提高園區(qū)項目準入標準。因為項目決定著園區(qū)的發(fā)展質量和發(fā)展方向。應建立健全化工園區(qū)科學評價考核體系和項目準入制度,就是否符合園區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈特征、符合循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式、安全環(huán)保、工藝先進性等項指標,全方位客觀地評價申請入園項目。園區(qū)準入制度要詳細量化各項指標要求,嚴格禁止檔次低、耗能高、污染超標的項目進入園區(qū)。
融入?yún)^(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)劃,營造良好的發(fā)展環(huán)境。循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園區(qū)的形成和發(fā)展受到其所在區(qū)域區(qū)位因素的支持和制約,園區(qū)定位與發(fā)展應綜合考慮區(qū)域定位和產(chǎn)業(yè)協(xié)同。首先,園區(qū)產(chǎn)業(yè)的運營應立足于區(qū)域發(fā)展的規(guī)劃,確保循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園區(qū)的資源供應來源;其次,在保證園區(qū)資源供應總量基礎上,根據(jù)區(qū)域產(chǎn)業(yè)特色確立園區(qū)產(chǎn)業(yè)定位。不同區(qū)域的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園區(qū)產(chǎn)業(yè)各有特色,但是園區(qū)產(chǎn)業(yè)和區(qū)域產(chǎn)業(yè)需要形成產(chǎn)業(yè)鏈,以便為產(chǎn)業(yè)循環(huán)提供良好的環(huán)境,這是園區(qū)可持續(xù)發(fā)展的必要條件。
石化行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的構建路徑
龐廣廉 李永亮 朱良偉 莊相寧
中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會
循環(huán)經(jīng)濟的核心是資源的高效利用和循環(huán)利用,是增長模式的根本變革,將對石油和化工企業(yè)運營和發(fā)展的政策環(huán)境、市場環(huán)境、供應鏈等產(chǎn)生深遠的系統(tǒng)性影響
大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,助力實現(xiàn)雙碳目標已成為中國高質量發(fā)展的長期趨勢。習近平總書記強調,綠色循環(huán)低碳發(fā)展,是當今時代科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的方向,是最有前途的發(fā)展領域,我國在這方面的潛力相當大,可以形成很多新的經(jīng)濟增長點。石油和化工行業(yè)作為我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一,在國民經(jīng)濟發(fā)展中具有重要地位。“十四五”時期,石化行業(yè)進入新發(fā)展階段,要實現(xiàn)更高質量、更有效率、更加公平、更可持續(xù)、更為安全的發(fā)展,需要以發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟為主要抓手,全面提高資源利用效率和再生資源利用水平,促進全面綠色轉型。
3月28日,中國石化參展以“創(chuàng)新賦能產(chǎn)業(yè),綠色引領行業(yè)”為主題的第二十三屆中國塑料博覽會,充分展現(xiàn)中國石化在塑料行業(yè)的科技創(chuàng)新硬實力,以及央企的責任擔當。圖為參觀者在觀看中國石化“合成樹脂全產(chǎn)業(yè)鏈循環(huán)流程”展區(qū)。楊羽念 攝
目前,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟面臨著政策機遇。經(jīng)過多年的發(fā)展和實踐,循環(huán)經(jīng)濟助推溫室氣體減排的理念在多份政策文件中有所體現(xiàn)。循環(huán)經(jīng)濟的核心是資源的高效利用和循環(huán)利用,以“減量化、再利用、資源化”為原則,以低消耗、低排放、高效率為基本特征,是增長模式的根本變革,將對石油和化工企業(yè)運營和發(fā)展的政策環(huán)境、市場環(huán)境、供應鏈等產(chǎn)生深遠的系統(tǒng)性影響,我國石油和化工行業(yè)要化政策驅動為主動布局,堅定推進循環(huán)經(jīng)濟目標下具體路徑的實施。
對石油和化工行業(yè)來說,構建循環(huán)經(jīng)濟首先需要轉變思維方式,將傳統(tǒng)的“原料采購—加工生產(chǎn)—廢棄”的線性思維模式轉變?yōu)檠h(huán)利用的思維模式。在向循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展之路上,石化行業(yè)有三條值得關注的構建路徑。
發(fā)展塑料循環(huán)經(jīng)濟
聯(lián)合國環(huán)境署顯示的科學研究表明,通過將塑料經(jīng)濟轉向系統(tǒng)的循環(huán)經(jīng)濟,將避免大多數(shù)的塑料廢棄物污染。國務院印發(fā)的2030年前碳達峰行動方案當中,特別強調到2025年廢鋼鐵、廢紙、廢塑料、廢橡膠等九種主要的再生資源循環(huán)利用量達到4.5億噸,到2030年達到5.1億噸,并對加強塑料污染的全鏈條治理等都提出了明確的目標和要求。加大廢棄塑料的循環(huán)利用量,實際上就減少了化石資源的消費量,不僅降低了人類對石油、天然氣、煤炭等這些化石資源的依賴,而且也減少了溫室氣體二氧化碳的排放,這也是黨的二十大提出加快發(fā)展方式綠色轉型,要加快構建廢棄物循環(huán)利用體系,推進生態(tài)優(yōu)先,節(jié)約集約綠色低碳發(fā)展的核心要義之所在。
我國是全球塑料制品的第一生產(chǎn)和消費大國,對石化行業(yè)來說,主要涉及塑料全生命周期中的生產(chǎn)、聚合環(huán)節(jié),以及塑料添加劑、引發(fā)劑等助劑生產(chǎn)環(huán)節(jié)。要實現(xiàn)塑料循環(huán)經(jīng)濟的目標,可以重點關注以下路徑:
源頭設計聚合物和添加劑等材料的循環(huán)。在生產(chǎn)環(huán)節(jié),將循環(huán)理念在材料的設計階段就納入考量,開發(fā)能夠提高材料回收機制或能夠被回收的解決方案,并建立特定產(chǎn)品的回收模式。例如開發(fā)單一化設計的材料材質,避免后期不利于回收的分離分解等過程。同時,降低塑料添加劑中的氯、硅、鉛、鎘等化學品的添加,防止在化學回收中可能產(chǎn)生的催化劑中毒、沉積失活等情況。
原材料循環(huán),增加可再生和回收原材料的用量。目前領先的企業(yè)都在擴大廢塑料再生原料或生物基原料的使用,利用現(xiàn)有的規(guī);、高效的工藝和生產(chǎn)設施,產(chǎn)品質量和性能保持不變或提升,將可再生和回收原材料應用到價值鏈的各個環(huán)節(jié)。而且,從2018年起,歐盟、美國、澳大利亞等國家和地區(qū)先后確立了2025年再生塑料利用目標,明確了包裝中再生塑料添加比例。我國的再生塑料質量標準及再生塑料產(chǎn)量等尚不能滿足本國市場的發(fā)展,隨著塑料公約談判的進行,我國石化企業(yè)應加速布局再生塑料的產(chǎn)業(yè)布局。同時,利用生物技術從生物質合成化學品的技術和生產(chǎn)實踐應該得到關注,例如使用秸稈或谷物生產(chǎn)苯胺。
創(chuàng)新塑料廢棄物多種回收利用技術和解決方案。結合不同的應用場景和塑料廢棄物原料,拓寬現(xiàn)有的塑料廢棄物的處理和回收。對廢塑料進行熱裂解等化學處理方法,重新生產(chǎn)為塑料原材料,是實現(xiàn)高質化利用的重要路徑。我國石化企業(yè)可以探索開發(fā)不同塑料廢棄物原料,結合相適應的工藝,以及相匹配的高精度、高產(chǎn)量的分揀、處理回收體系和商業(yè)模式,早日實現(xiàn)化學回收的大規(guī)模商業(yè)化應用。
建立新型產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴關系。石化行業(yè)只是塑料產(chǎn)業(yè)鏈上的一部分,要構建塑料循環(huán)經(jīng)濟,石化企業(yè)要高度重視跨價值鏈協(xié)作,創(chuàng)新商業(yè)模式,在產(chǎn)業(yè)鏈上尋找規(guī)模可商業(yè)化、成分適合加工,供應保持穩(wěn)定的廢棄物合作伙伴。并在產(chǎn)業(yè)鏈合作過程中,考慮使用數(shù)字化、智能化等手段追蹤監(jiān)測廢塑料的流通,相關成分的監(jiān)測等是未來的發(fā)展趨勢,值得企業(yè)關注。
在循環(huán)經(jīng)濟的構建過程中,我國石化企業(yè)可以結合自身的具體目標,制定相應的戰(zhàn)略、實施計劃,以及關鍵指標體系,以衡量進度。
利用可再生資源作為原料大力發(fā)展生物基化學品
石油化工行業(yè)清潔化發(fā)展的第一個重點是利用可再生資源生產(chǎn)生物基化學品,以實現(xiàn)原料清潔化和產(chǎn)品綠色化的目標。生物基化學品的生產(chǎn)過程主要是將生物質廢棄物作為原料,經(jīng)過不同的預處理進入精煉平臺,進一步合成平臺基礎化學品或多聚物中間體,最終合成相應的材料和化學品。
世界經(jīng)濟合作組織(OECD)曾指出:預計到2030年,35%的化學品和其他工業(yè)產(chǎn)品將來自生物制造,占行業(yè)總產(chǎn)值份額39%。隨著化石資源的減少,有關可再生生物質碳資源的轉化利用引起全球的廣泛關注,目前生物質能已經(jīng)成為世界各國轉變能源結構的重要戰(zhàn)略措施,美國以玉米為原料,巴西以甘蔗為原料制定生物制造發(fā)展戰(zhàn)略。我國糧食安全是基本國策,使用糧食資源作為原料進行大規(guī)模生物制造不合適。但我國低劣生物質資源豐富,如每年7億多噸農(nóng)作物秸稈、1.6億多噸廢棄林木資源。將這些中低品位生物質進行高值化利用,不僅可以解決生物制造的原料來源問題,還可以降低其對環(huán)境的污染。
我國生物基化學品已實現(xiàn)快速發(fā)展,我國氨基酸、維生素、有機酸等大宗發(fā)酵產(chǎn)品規(guī)模穩(wěn)居全球第一;生物能源年替代化石能源量超過3300萬噸標準煤,處于世界前列;乙二醇、丁醇、乙烯等已實現(xiàn)生物法制造,生物塑料、生化纖維等新材料生物法生產(chǎn)初具規(guī)模;泛酸、丙烯酰胺、乳鏈菌肽等占據(jù)世界市場50%-70%的份額。我國全生物法生產(chǎn)琥珀酸、D-乳酸、1,3-丙二醇、生物柴油、長鏈二元酸等大宗化學品的產(chǎn)業(yè)化進程正在穩(wěn)步推進;在生物降解塑料方面,PLA、PHA、PPC、聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚丁二酸-己二酸丁二酯(PBSA)、聚對苯二甲酸-己二酸丁二酯(PBAT)、生物基聚酰胺(BPA)等聚合物,以及淀粉基塑料等均已實現(xiàn)商業(yè)化。
基于我國人口多、耕地少、優(yōu)先保障糧食供應的現(xiàn)狀,生物基化學品的發(fā)展必須擺脫對糧食類作物的依賴,應重點利用生物質廢棄物代替糧食類作物作為可持續(xù)的原料供應,建立以纖維素原料為主、油脂和含碳氣體為輔的可持續(xù)原料體系;以綠色反應和實現(xiàn)原子經(jīng)濟為前提,發(fā)展低成本生物制造工藝路線;將精細化學品、專業(yè)化學品與聚合物材料產(chǎn)業(yè)作為未來的發(fā)展方向。結合國內外生物基化學品的發(fā)展趨勢,預計2050年,我國利用可再生資源生產(chǎn)的化學品占比可達到40%-50%。
加快推進固體廢物資源化利用水平
石化工業(yè)是長流程、多產(chǎn)品的加工過程,伴有多種副產(chǎn)物和固體廢物的產(chǎn)生,“十四五”時期,在石化行業(yè)鼓勵原油開采增加伴生氣回注、油氣混輸技術、伴生氣凝液回收技術等加強油氣伴生氣回收利用。鼓勵企業(yè)積極開展電石爐氣、焦爐煤氣、黃磷尾氣等資源性尾氣生產(chǎn)乙二醇、甲醇等化學品的綜合利用。在煤化工、染料、農(nóng)藥、醫(yī)藥中間體及環(huán)氧樹脂、MDI(二苯基甲烷二異氰酸酯)、橡膠助劑等行業(yè)推進高濃度含鹽廢水或廢渣處理,積極與燒堿裝置結合,實現(xiàn)廢鹽的資源化。同時,推進鈦白行業(yè)等廢酸液與磷復肥行業(yè)的耦合,實現(xiàn)廢酸的資源化利用,推進硫酸烷基化、廢硫酸裂解,廢鹽酸氧化等先進技術,實現(xiàn)循環(huán)利用。加大磷石膏多場景應用推廣力度,實現(xiàn)大規(guī)模利用,逐漸消除生態(tài)環(huán)境隱患。純堿行業(yè)推進氨堿法固體廢渣的綜合利用。推動重質劣質油加氫精制,實現(xiàn)高質化利用;A化工大力推進電石渣、氣化爐渣等固體廢物的綜合利用。推進鉻渣、鋇渣等處理處置與綜合利用。此外,推動廢橡膠再生及規(guī)范發(fā)展,大力推廣廢舊輪胎智能化綠色裂解與炭黑深加工技術,形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
(本文第一作者為中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會副秘書長)
踐行綠色潔凈戰(zhàn)略 提升資源利用水平
張涌 中國石化集團公司能源管理與環(huán)境保護部總經(jīng)理
黨的二十大報告中提出,要推進各類資源節(jié)約集約利用,堅持節(jié)約優(yōu)先,促進資源科學配置和節(jié)約高效利用。習近平總書記指出,要大力節(jié)約集約利用資源,推動資源利用方式根本轉變,加強全過程節(jié)約管理,大幅降低能源、水、土地消耗強度,大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,促進生產(chǎn)、流通、消費過程的減量化、再利用、資源化。
中國石化既是能源生產(chǎn)大戶,又是資源、能源利用大戶,多年來,集團公司一直積極踐行“綠色潔凈”發(fā)展戰(zhàn)略,把資源節(jié)約作為企業(yè)高質量發(fā)展的重要任務,實行生產(chǎn)與節(jié)約并舉,把節(jié)約放在首位,全面開展資源節(jié)約與綜合利用,重點做好節(jié)能、節(jié)水和生態(tài)環(huán)境保護,為集團公司可持續(xù)發(fā)展注入澎湃動能。
聚焦能效提升,打造行業(yè)標桿
中國石化堅持“節(jié)能優(yōu)先”方針,把節(jié)能提效作為最直接、最有效、最經(jīng)濟的降碳舉措,挖潛存量、優(yōu)化增量,持續(xù)推進節(jié)能項目實施,大力推動節(jié)能技術進步,不斷提升節(jié)能管理信息化水平,在推進能源消費結構綠色低碳轉型中做示范。2014年6月啟動實施“能效提升”行動,通過管理節(jié)能、結構節(jié)能、技術節(jié)能、重點工程、循環(huán)經(jīng)濟、合同能源等方式,實現(xiàn)能源利用效率最大化。截至2022年,累計實施項目4465個,實現(xiàn)節(jié)能748萬噸標煤。開展能效“比學趕幫超”和達標競賽活動,打造了一批能效“領跑者”標桿企業(yè)。青島煉化連續(xù)10年成為行業(yè)煉油能效“領跑者”標桿企業(yè),鎮(zhèn)海煉化連續(xù)10年成為行業(yè)乙烯能效“領跑者”標桿企業(yè)。
以節(jié)能技術創(chuàng)新助力能效提升。發(fā)揮集團公司技術、資源和人才優(yōu)勢,加大節(jié)能技術研發(fā)和推廣力度,推進科研成果轉化。自主開發(fā)的綠色高效百萬噸級乙烯成套技術、大型高效節(jié)能環(huán)保芳烴成套技術、低能耗高效加氫裂化(改質)成套技術在新改擴建項目中得到推廣應用。油田污水余熱資源綜合利用技術、煉油加熱爐深度節(jié)能技術、基于熱泵技術的低溫余廢熱綜合利用技術等自主研發(fā)的節(jié)能技術入選《國家工業(yè)節(jié)能技術應用指南和案例》。
以“能效最大化,能流可視化,在線可優(yōu)化”為目標,在37家煉化企業(yè)建立了統(tǒng)一的能源管理系統(tǒng),實現(xiàn)了能源計劃、能源運行、能源統(tǒng)計、評價分析和能源優(yōu)化五大功能,尤其通過蒸汽優(yōu)化模型對熱電廠運行進行在線優(yōu)化,累計實現(xiàn)動力優(yōu)化效益過億元。石化能源管理信息化項目被評為國家節(jié)能標準化示范創(chuàng)建項目。
強化水資源管控,持續(xù)提升用水效率
中國石化持續(xù)強化水資源管控,按照“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路,實施水資源消耗總量和強度雙控制度,推進煉化企業(yè)污水資源化利用,推動再生水、雨水、礦井水和苦咸水等非常規(guī)水資源利用,向節(jié)約集約的用水方式轉變,不斷提高用水效率。青島煉化、鎮(zhèn)海煉化等8家企業(yè)被工信部等四部委評為“水效領跑者”企業(yè);金陵石化、中韓(武漢)石化榮獲石油和化工行業(yè)水效“領跑者”標桿企業(yè)稱號。
加強非常規(guī)水資源利用,推動新建項目配套建設雨水集蓄利用設施,開展“近零新鮮水使用”示范等項目建設,加大淡化海水、市政中水等替代新鮮水資源力度。2022年,集團公司非常規(guī)水資源使用量達到5743萬立方米,比上年提升13.4%。
加強生產(chǎn)過程節(jié)水,持續(xù)優(yōu)化煉化企業(yè)工藝過程用水,采用節(jié)水或無水的生產(chǎn)工藝,減少新鮮水消耗。優(yōu)化裝置設計和工藝條件,做到優(yōu)水優(yōu)用,分質利用,推進串級用水。提升裝置凝結水、汽提凈化水回用率,回收利用鍋爐定連排水。推廣節(jié)水型循環(huán)冷卻水處理技術,優(yōu)化藥劑管理,提高循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)。2022年,集團公司加工噸原油取水量、單位乙烯取水量、單位煤制烯烴產(chǎn)品取水量等指標,優(yōu)于國家工業(yè)水效提升行動計劃要求,工業(yè)水重復利用率達到98%以上。
加強污水資源化利用,建成一批“污代清”注水改造、反滲透濃水再利用、熱電沖灰水零排放等項目,持續(xù)提高污水資源化利用水平。與2019年相比,污水回用率提升14個百分點。其中,寧夏能化、中安聯(lián)合、中天合創(chuàng)實現(xiàn)了零排放,污水全部回用。
加強固廢資源化利用,全力打造“無廢集團”
2018年12月29日,國務院辦公廳印發(fā)《“無廢城市”建設試點工作方案》,并啟動“無廢城市”建設試點。2022年4月15日,生態(tài)環(huán)境部批復中國石化在國內首家開展“無廢集團”建設試點工作,12家直屬企業(yè)先行先試效果顯著,全年危險廢物產(chǎn)生量比上年降低18.9%;危險廢物綜合利用率達67%,比上年提高20個百分點。
“無廢集團”建設全力推動固體廢物減量化、資源化和無害化,推廣先進、創(chuàng)新、靈活的固廢管理理念,加大危廢“脫危”、大宗固廢高值化利用、固危廢資源化利用等科技研發(fā)力度,建設區(qū)域危廢處置中心,探索建立以集團化企業(yè)為一體的固廢產(chǎn)生量最小化、資源化利用充分化、終端處置規(guī)范化的先行先試機制,形成安全可靠、精簡高效的政府監(jiān)督、企企合作新模式。按照“無廢集團”建設工作安排,集團公司以危險廢物、大宗工業(yè)固體廢物為重點,推行實施36項固危廢資源化措施,2023年,168家企業(yè)全面啟動“無廢企業(yè)”建設,預計2025年全部完成,初步培育形成具有一定規(guī)模的固體廢物利用處置產(chǎn)業(yè),固體廢物減量化、資源化和無害化水平大幅提升。
推動廢塑料資源化利用
近年來,國際化工巨頭紛紛加速在塑料回收領域布局,廢塑料化學回收是國內外公認低碳清潔、唯一可實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)利用方法,全球超過60家公司正在研究廢塑料回收解決方案。
中國石化作為國內塑料最主要的原材料提供商,在廢塑料資源化利用方面也積極行動。2019年7月,中國石化正式加入“終止塑料廢物聯(lián)盟”(AEPW),該聯(lián)盟旨在終止環(huán)境中的塑料廢物,防止海洋污染加劇,最大限度發(fā)揮化工和塑料生產(chǎn)商、消費品零售商及廢物管理價值鏈上企業(yè)的引領作用,通過投資預防、清理、創(chuàng)新和宣傳教育等領域,執(zhí)行聯(lián)盟支持下開展的項目。目前該聯(lián)盟已經(jīng)有42家國際知名企業(yè)加入,中國石化成為首家加入AEPW的中國大陸企業(yè)。
2021年,由石油化工科學研究院牽頭,聯(lián)合工程建設公司、燕山石化、揚子石化、茂名石化、中國環(huán)境科學研究院、北京石油化工學院、同濟大學、浙江省長三角循環(huán)經(jīng)濟技術研究院等11家單位申報石化聯(lián)合會“廢塑料化學循環(huán)利用行業(yè)產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新中心”并成功獲得授牌。“創(chuàng)新中心”著眼于開展產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新,努力打造適用于不同塑料種類、不同來源的廢塑料高值化利用技術研發(fā)平臺,開發(fā)廢塑料定向轉化技術,進行廢塑料化學回收新工藝及不同技術組合工藝的開發(fā)和工業(yè)應用研究,提升廢塑料化學循環(huán)技術水平。
開展廢塑料催化裂解制低碳烯烴技術研究,開發(fā)的催化劑用于廢聚烯烴樹脂直接催化裂解反應,轉化率達99%以上,低碳烯烴總收率達40%。加快PBAT(己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物)、PBT(聚丙烯酸丁酯)、PGA(聚乙醇酸)等可降解塑料研發(fā),制備的PGA/PBAT共混地膜,已在江蘇、安徽等地區(qū)進行實地鋪設試驗。
生物航煤從規(guī);a(chǎn)走向規(guī)模化應用
中國石化在生物航煤研究應用領域處于領先地位。2009年,中國石化啟動生物航煤研發(fā)工作,2011年首次生產(chǎn)出合格生物航煤,2013年,中國石化1號生物航煤在上海虹橋機場成功試飛。2015年,首次使用生物航煤完成商業(yè)載客飛行。2017年,完成跨洋商業(yè)載客飛行。2022年6月,國內首套生物航煤工業(yè)生產(chǎn)裝置一次開車成功,同年12月15日,首次加注中國石化鎮(zhèn)海煉化生物航煤的中國國際貨運航空波音777型貨機經(jīng)12小時飛行,從杭州飛抵比利時。依據(jù)中國國際貨運航空與菜鳥物流本次簽署的綠色發(fā)展合作備忘錄,未來將持續(xù)探索可持續(xù)航空燃料在商業(yè)貨運航班的應用。這也是我國自主研發(fā)生物航煤首批規(guī)模化生產(chǎn)以來,國際貨運航線首次開啟可持續(xù)燃料綠色航空。
2023年1月13日,在集團公司2023年工作會議暨HSE工作會議上,馬永生董事長提出,統(tǒng)籌開展好資源節(jié)約集約和高效利用行動,拿出有力措施,加強“雙控”管理,提高能源資源利用效率,努力創(chuàng)造能效新標桿。中國石化將持續(xù)推動資源節(jié)約和高效利用,通過實施全過程節(jié)能降碳,深入推進清潔生產(chǎn),不斷提高資源循環(huán)利用效率,加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系,推動集團公司所屬企業(yè)實現(xiàn)高質量發(fā)展。
鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn)的生物航煤以餐余廢油為原料,與傳統(tǒng)石油基航空煤油相比,在全生命周期中碳排放可減少50%以上。圖為2022年9月26日,中國石化首套生物航煤工業(yè)裝置生產(chǎn)的首批30噸可持續(xù)航空燃料從鎮(zhèn)海煉化出廠,運往空客(中國)天津工廠。萬里 攝
統(tǒng)籌推進廢塑料和生物質資源化利用是“變廢為寶”、保障國家能源安全的重要舉措。欲加速廢塑料和生物質資源化利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐,形成有效的產(chǎn)業(yè)化規(guī);(jīng)濟利用方式,其中至關重要的一環(huán)就是關鍵核心技術攻關。國家層面統(tǒng)籌產(chǎn)學研聯(lián)合攻關,推進協(xié)同創(chuàng)新,龍頭石化企業(yè)牽頭,加大廢棄塑料、廢棄生物質循環(huán)利用關鍵技術開發(fā)力度,盡快建立工業(yè)示范,這是推進廢棄塑料、廢棄生物質循環(huán)利用的一項重大課題。面對這一課題,相關研究機構有何思路、行動和進展?在推進產(chǎn)學研一體化上又有著怎樣的路線圖?近日,本刊記者分別采訪了中國石化石油化工科學研究院院長李明豐、中國石化北京化工研究院院長吳長江,聽聽他們對這些問題給出怎樣的答案。
“研究院的擔當就是要盡快孵化成熟技術”
——專訪中國石化石油化工科學研究院院長李明豐
本刊記者 王娜 李詩曉 常冉
研究院名片:
中國石化石油化工科學研究院有限公司(以下簡稱石科院)是中國石化直屬的綜合性科學技術研究開發(fā)機構,創(chuàng)建于1956年,在國際上擁有較高的知名度和影響力。研發(fā)領域以石油煉制技術開發(fā)為主,注重油化結合,兼顧相關石油化工技術研發(fā),并有重點地向新型替代燃料和新能源領域延伸,涵蓋煉油、石油產(chǎn)品、化工、材料、新能源、環(huán)保、智能化、資源循環(huán)利用等方面。
李明豐
記者:我們了解到,石科院較早就開始了廢塑料和生物質資源化利用技術的研究,我們進入這一領域的初衷是什么?截至目前,取得了哪些研究成果?
李明豐:塑料由石油制成,塑料制品的廣泛應用給我們的生活帶來了極大便利,但使用后的廢棄塑料卻成為了棘手的難題。根據(jù)數(shù)據(jù)來看,我國每年新增的垃圾塑料超過6000萬噸,在垃圾場中的廢棄塑料有大約10億噸,重量相當于12500艘“福建艦”航母。巨量的廢棄塑料沉睡在垃圾填埋場和自然環(huán)境中,不僅會造成嚴重的“白色污染”危及生態(tài)環(huán)境,更是對我國寶貴石油資源的嚴重浪費。
提起廢塑料,大家的印象總是負面的,但其實廢塑料是一種放錯位置的優(yōu)質資源,它的氫碳比高,甚至優(yōu)于原油。通過廢塑料化學循環(huán)技術,可以將塑料中的高分子碳鏈轉化為小分子,之后既可以“返璞歸真”,用于生產(chǎn)燃油、化工產(chǎn)品,實現(xiàn)“從石油中來,再回到石油中去”;又可以“浴火涅槃”,重新用于生產(chǎn)塑料,實現(xiàn)“從塑料到塑料”的閉環(huán)循環(huán)。據(jù)測算,如果每年將2%的填埋垃圾塑料及1/3的新鮮廢塑料用于化學循環(huán)再生制成熱解油,效果相當于為我國新增一個3000萬噸規(guī)模的輕質石蠟基大油田,可顯著增強能源自給能力、保障國家能源安全。
因此,當我們最早接觸廢塑料循環(huán)利用這一領域時,就將廢塑料視作巨大的、未被完全開發(fā)利用的寶藏。作為央企科研院所,保障國家能源安全是我們的責任,這是石科院介入廢塑料循環(huán)利用領域的直接動因,為了確保我們國家在任何時候都“有油可煉”,這就需要有可以替代的資源及相關煉制技術儲備。
在中國石化科技部的部署下,早在2019年中國石化加入AEPW聯(lián)盟(The Alliance to End Plastic Waste,終止塑料廢棄物聯(lián)盟)前,石科院就已啟動了廢塑料化學循環(huán)技術的開發(fā),超前進行技術儲備。走到今天,我們發(fā)現(xiàn)這一課題與國家“雙碳”目標完美契合,未來通過依托沿海、沿江經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的石化企業(yè),回收當?shù)氐膹U塑料資源用于化學循環(huán),替代廢塑料的焚燒,解決垃圾場占地問題,降低城市碳排放,既可部分替代進口石油,又可解決當?shù)氐沫h(huán)境問題,助力無廢城市目標的實現(xiàn)。當前業(yè)內幾乎所有的國際煉化企業(yè)在未來的規(guī)劃中都不謀而合地囊括了廢塑料和生物質資源化利用,這已經(jīng)成為了一個業(yè)界公認的未來發(fā)展方向。我們相信,相關技術會有廣闊的應用前景和推廣潛力。
超前進行技術儲備,是我們作為央企研究院的使命,把自主創(chuàng)新想得再復雜一些,立題要再早一步,盡快孵化成熟技術。目前,石科院的研究已經(jīng)走過了三個階段,取得了一些成效。
第一階段,我們重點開發(fā)廢塑料熱解油的深加工技術。具體來說,開發(fā)成功了廢塑料熱解油低成本加氫成套技術,可深度脫除熱解油中包括有機氯、有機硅、烯烴以及各種金屬等雜質。同時,與北化院合作,開發(fā)了高效轉化生產(chǎn)塑料單體的蒸汽裂解技術。上述技術已具備開展工業(yè)試驗條件。此外,我們還成功開發(fā)了配套的廢塑料熱解油催化裂解制低碳烯烴技術,低碳烯烴+BTX產(chǎn)率可達55%。
第二階段,我們重點開發(fā)廢塑料綠色高效熱解技術以及配套的廢塑料分選技術,同時開展相關的標準研究。具體來說,開發(fā)了廢塑料連續(xù)熱解(RPCC)技術,該技術可以將混合垃圾塑料作為原料,實現(xiàn)廢塑料的綠色、高效轉化,液體收率88%以上,過程中有機氯脫除率達到99%。同時,RPCC工藝具有連續(xù)化、清潔化的優(yōu)點,工業(yè)化單套裝置規(guī)模可以達到數(shù)十萬噸,產(chǎn)生的三廢排放少且均可回收利用。目前,以廢農(nóng)膜為原料的RPCC技術已完成實驗室研究,即將開展萬噸級工業(yè)示范。針對廢塑料化學循環(huán)技術對原料的要求,石科院與合作伙伴正在開發(fā)廢塑料分選凈化技術,取得了良好的進展。標準研究方面,在石化聯(lián)合會組織下,石科院牽頭開展了廢塑料熱解油產(chǎn)品的團體標準研究工作,相關工作已進入收尾階段。
第三階段,我們將著手開發(fā)廢塑料與生物質共氣化生產(chǎn)合成油及綠色甲醇等技術,以及針對復合材料的廢塑料溶解法制再生樹脂技術,目前已開展了實驗室工作。
記者:當前,廢塑料化學循環(huán)利用存在哪些難點問題?
李明豐:第一個難點就是煉化企業(yè)怎樣持續(xù)、穩(wěn)定地獲得廢塑料資源。我國的垃圾填埋場分布分散,塑料堆密度較低,導致運輸成本很高,超過一定范圍的運輸半徑會對企業(yè)回收項目的經(jīng)濟性造成直接影響。誰來回收資源、怎樣回收資源也是要重點解決的問題。目前我國沒有適應于化學回收的廢塑料專業(yè)供貨渠道,社會上也沒有建立相應的廢塑料回收體系,在可預見的未來,爭奪資源的競爭不可避免。競爭又會導致廢塑料價格暴漲,甚至可能出現(xiàn)售賣者坐地起價,資源與成品價格倒掛的惡性后果,對產(chǎn)業(yè)鏈健康發(fā)展造成負面影響。
第二個難點是目前原料分揀技術尚不成熟。我國垃圾填埋場的廢塑料可以細分為一百多個具體品種,涵蓋通用塑料、工程塑料、特種塑料等大類,每一大類又細分為很多品類,不同品類的回收利用加工路線都不盡相同。與龐大的塑料種類相對的是,我國目前的垃圾分選技術不成熟,分揀成本較高。舉個例子,一只裝純凈水的瓶子,瓶蓋由PE(聚乙烯)制成,瓶身由PET(聚對苯二甲酸乙二酯)制成,標簽中則含可能用到了PVC(聚氯乙烯),如果不加分揀而是直接“囫圇吞棗”地使用,會導致原料中的氯含量高,容易導致裝置被腐蝕。再比如,一個裝牛奶的紙盒,其構造包括塑料、鋁和紙,如果要完善地處理一個紙盒也需要采用多種技術進行分離和分類分揀,缺乏垃圾分選技術將影響后續(xù)回收利用的效率。
要解決上述難題,一是要加強頂層設計,爭取政府部門及相關政策的支持,建立一個完善的定價體系,規(guī)范市場價格,確保形成穩(wěn)定的產(chǎn)業(yè)鏈并保障生產(chǎn)的可持續(xù)性。二是要系統(tǒng)地研究影響未來易回收的方法,制定易回收路線。
記者:目前生物質資源制化學品方面,技術領域有什么進展?從全球范圍看,我們處在什么技術水平?
李明豐:生物質是一種可再生資源,農(nóng)作物秸稈、廢棄木材、食品加工廢料等廢棄物都屬于生物質資源。在我國,僅秸稈的產(chǎn)生量就達7000萬噸/年。生物基材料領域也是國際競爭的熱點,美國已將發(fā)展生物基材料提高到與發(fā)展芯片等同的國策高度。
對生物質制一般化學品路線,我們主張大力開發(fā)生物質氣化技術,生物質氣化技術可以將農(nóng)作物秸稈、廢棄木材、食品加工廢料等廢棄物轉化為合成氣,充分利用資源,減少環(huán)境污染。氣化后的合成氣可以直接用于發(fā)電、加熱、工業(yè)生產(chǎn)等領域,也可以通過合成反應轉化為液體燃料,如合成柴油和液化天然氣等,從而實現(xiàn)能源供應的多元化,減少對化石燃料的依賴。由于生物質氣化路線對原料的適應性較強,有機物進入裝置的時候是各種不同形態(tài),氣化后生成合成氣,收到“一生二,二生三,三生萬物”的效果,從而將利用路線簡單化。
但是目前我國整體上氣化技術不成熟,必須加快研發(fā)速度。生物質氣化技術的研發(fā)存在一些瓶頸問題。一是生物質氣化前需要粉碎,這一步驟能耗較高,導致成本增加。二是生物質能量密度較低,氣化溫度低,有效含量低,還會產(chǎn)生副產(chǎn)品,比如甲烷和煤焦油等。三是從設備上講,固定床安裝簡單,但氣化效率低,難以大規(guī)模應用;流化床效率高,但回料裝置較難控制。
從全球范圍來看,世界各國在生物基領域的技術都處于研發(fā)初期,歐美國家的技術研究也處于實驗階段,尚未實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化?梢哉f,國際國內水平差不多,大家基本處于同一起跑線上,石科院有信心能夠研發(fā)出世界上最好的氣化技術。
記者:廢塑料化學循環(huán)技術和生物質相關技術工業(yè)化應用,經(jīng)濟效益如何?
李明豐:在循環(huán)經(jīng)濟領域,我們的目標是要開發(fā)“用得起的環(huán)保技術”,也就是說,要通過成熟技術,既要實現(xiàn)原料上的可持續(xù),又要實現(xiàn)經(jīng)濟上的可持續(xù)。舉個例子,歐洲綠色生物航煤現(xiàn)在每噸到了接近兩萬元的價格,遠遠高出傳統(tǒng)航煤價格,雖然生物航煤具備綠色低碳等一系列的優(yōu)勢,但是經(jīng)濟性上的缺陷使得生物航煤成為了“用不起的能源”,從經(jīng)濟角度考慮就是不可持續(xù)的。
在原料價格可控、供應穩(wěn)定的條件下,廢塑料化學循環(huán)項目和生物質制化學品項目,都有望獲得較好的經(jīng)濟效益。
此前,一些企業(yè)采用簡陋的廢塑料熱解裝置,油品回收率僅50%且質量差、雜質多,氯含量通常超過1000ppm,會腐蝕裝置和管線,帶來安全生產(chǎn)隱患。與此相比,我們如果研發(fā)出可以讓氯含量控制在10ppm以內甚至更低的技術路線,就能做到既環(huán)保低碳,又能降低油品價格。廢塑料化學循環(huán)技術一旦實現(xiàn)工業(yè)化應用,還將對碳減排有巨大貢獻。據(jù)測算,與傳統(tǒng)的焚燒發(fā)電處理手段相比,采用廢塑料化學循環(huán)制新塑料可以減少接近50%的碳排放,萬元產(chǎn)值碳減排80%以上。如果每年對4000萬噸廢塑料進行化學循環(huán)利用,可以降低4700萬噸二氧化碳總排放。與原油加工路線相比,每萬元產(chǎn)值碳排放量可降低40%。
所以,原料價格可控是保障經(jīng)濟性的前提。需要在政府和行業(yè)協(xié)會的支持引導下,規(guī)范原料價格體系,建立碳氫價格聯(lián)合機制,根據(jù)原料的碳氫含量制定合理價格標準。以秸稈為例,秸稈的碳含量基本在47.4%~53.5%,氫含量為5.8%~6.7%,由于其含水,熱值低,并不值錢,農(nóng)村通常是用來農(nóng)肥利用還田或者焚燒處理。只有通過合理的價格體系引導,才能避免工業(yè)化應用后秸稈價格非理性暴漲,導致原材料價格與成品價格倒掛,危害循環(huán)利用的良性發(fā)展。
利用金字塔式反應器開展微藻養(yǎng)殖。李煦 攝
記者:在廢塑料和生物質資源化利用技術落地方面,石科院下一步有哪些值得期待的動作?
李明豐:在廢塑料化學循環(huán)利用技術落地方面,我們要盡快建成商業(yè)運行示范項目,爭取早日實現(xiàn)萬噸級農(nóng)膜回收示范項目落地,同時,石科院與沿江沿海煉化企業(yè)開展進一步的落地工作,將在充分了解企業(yè)掌握資源情況的基礎上,有針對性地確定路線。
在生物質再生利用領域,目前還在推進前期籌備工作。此外,我們也在積極發(fā)展微藻養(yǎng)殖技術,在碳減排和保障蛋白質安全上做出貢獻,目前已在與一些地方企業(yè)合作,共同推進微藻相關示范項目。
總體來說,目前我國廢塑料和生物質資源化利用產(chǎn)業(yè)鏈處在發(fā)展初期,中國石化十分重視和支持這一領域的產(chǎn)學研一體化推進工作。我們注意到,政府也在前端做具有開源性質的工作,作為科研工作者,我們信心十足。
“廢舊高分子材料綠色資源化利用技術是主攻方向”
——專訪集團公司首席科學家、中國石化北京化工研究院院長吳長江
本刊記者 王娜 王一冰
研究院名片:
中國石化北京化工研究院(以下簡稱“北化院”)1958年6月1日正式掛牌成立,是中國最早從事石油化工綜合性研究的科研機構之一,經(jīng)過近65年的積淀與發(fā)展,已形成“材料設計—原料—催化劑—聚合工藝—加工成型—制品檢測—廢舊材料綠色資源化利用”的完整高分子材料創(chuàng)新鏈,開發(fā)了一系列國內外領先的技術和產(chǎn)品,為我國材料產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展提供了堅實支撐。
吳長江
記者:您提出的“廢舊高分子材料綠色資源化利用”與大眾理解的“廢舊塑料回收”是一回事兒嗎?
吳長江:“廢舊高分子材料的綠色資源化利用”是在分子結構上提出的理論構想,比“廢塑料的回收利用”范圍更廣、更貼合人類使用實際的一個資源化利用概念。它不僅僅局限于廢舊的高分子材料回收后再應用,還講究回收的方法要符合科學規(guī)律,能夠實現(xiàn)資源最大化利用,且不能造成二次污染、能源消耗成本還要低,從而真正實現(xiàn)綠色資源化利用。
高分子材料一般分為天然高分子材料和合成高分子材料,后者一般分為合成樹脂(塑料)、合成橡膠、合成纖維三大類,品種繁多,有成千上萬種。小到水瓶、塑料袋、衣物,大到建筑物、高鐵、飛機、汽車用合成材料,在人類的生產(chǎn)生活中隨處可見,還廣泛應用于國防航天、電子通信、智能制造等諸多高精尖領域,已成為人類生活和國民經(jīng)濟中重要的一部分。
高分子材料有生命周期,過了生命周期,就會成為廢舊高分子材料。但必須樹立一個理念,即廢舊高分子材料不是廢物,而是放錯了地方的寶貴資源。在化學家、材料學家眼中,物質都是由分子、原子組成的,廢舊高分子材料是重要的碳氫資源。
這是一筆巨大的資源,據(jù)相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計,截至目前全球的廢舊高分子材料量已達上百億噸。而隨著智能芯片、電池材料、高性能電纜等領域智能化、高性能化發(fā)展,高端合成材料的應用會越來越廣泛,因此廢舊高分子材料的數(shù)量必然會隨之增加。人類正在積極開發(fā)相關技術,以期將這筆資源充分利用起來,推動真正實現(xiàn)綠色、低碳、可循環(huán)發(fā)展,這對整個人類來說意義重大。
記者:目前中國石化及北化院在廢舊高分子材料的綠色資源化利用方面有何認識和行動?
吳長江:集團公司黨組書記、董事長馬永生在今年兩會上的提案,充分體現(xiàn)了中國石化在推進廢舊材料高效綠色資源化利用方面的責任感和使命感。中國石化作為全球最大的高分子材料生產(chǎn)企業(yè),責無旁貸地要在推動廢舊高分子材料綠色資源化利用方面有所作為。早在2019年,中國石化就加入終止塑料廢棄物聯(lián)盟(AEPW),成為首家加入該聯(lián)盟的中國大陸企業(yè),并在集團科技委布局了這個領域的戰(zhàn)略研究。我作為這一課題的具體負責人,組織近50人團隊,用時一年完成了《廢舊高分子材料資源化利用》的研究報告,提出“廢舊高分子材料綠色資源化利用”概念。這份長達100多頁的專業(yè)報告,是我國較早的一份系統(tǒng)研究廢舊高分子環(huán)境問題、國內外相關政策、回收利用方法和未來發(fā)展趨勢的研究報告,是中國石化最早、最系統(tǒng)的廢舊高分子材料綠色資源化利用方面的戰(zhàn)略性研究報告。
在國家“十四五”推動經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉型的時代背景下,中國石化提出更加注重綠色發(fā)展,全力加速推進廢舊高分子材料綠色資源化利用技術攻關,加快打造綠色低碳循環(huán)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)體系,是擔當“國家戰(zhàn)略科技力量”的具體體現(xiàn)。
北化院作為中國石化高分子材料領域的排頭兵,已形成“材料設計—原料—催化劑—聚合工藝—加工成型—制品檢測—廢舊材料綠色資源化利用”的閉環(huán)創(chuàng)新研發(fā)鏈條,同時具有完善的化工環(huán)保和標準化工作體系,30多年前就開展了廢舊高分子的物理回收研究,化學回收也進行了近10年的研究,目前正在全面推進“大兵團”作戰(zhàn),在研課題16項,其中國家項目2項,集團公司項目11項。在用量最大的合成樹脂方面,北化院積極開發(fā)混合塑料多相增容、廢舊地膜高值化回收、微波等離子體裂解、廢塑料蒸汽裂解、催化裂解等物理和化學回收技術。占全球超過50%產(chǎn)量的聚酯(PET)回收方面,打通了PET化學解聚和產(chǎn)物分離流程,進行了解聚污染控制技術開發(fā)。在廢舊橡膠方面,開發(fā)化學廢舊橡膠再生及資源化利用技術和自修復可再生橡膠材料。同時推進資源化利用過程環(huán)保技術發(fā)展和相關標準化工作,并與清華大學共同進行塑料全鏈條治理綜合評估系統(tǒng)的開發(fā)及應用。
記者:目前在實現(xiàn)廢舊高分子材料綠色資源化利用方面有哪些技術方向?
吳長江:所謂物盡其用,延長使用壽命本身就是一種“資源化利用”,因此在高分子材料的生命周期內最大限度地發(fā)揮材料的功能作用,是解決廢舊高分子材料引發(fā)資源環(huán)境問題的一個重要發(fā)展方向。例如開發(fā)延長聚烯烴服役期的高耐候長效應用技術,通過提高聚烯烴系統(tǒng)的抗老化、抗蠕變等性能,延長材料使用壽命,實現(xiàn)對高分子材料的長周期資源化利用。我院開發(fā)的燃氣管用聚乙烯、汽車保險杠用聚丙烯、地暖管用聚丁烯等,都是這一技術方向的應用實例。
在高分子材料生命周期結束后,廢舊高分子材料資源化利用一般有物理回收和化學回收兩種方式。
物理回收是通過加熱軟化、力學粉碎等物理方式對廢舊高分子材料重新加工塑形進行再利用最終實現(xiàn)循環(huán)利用的方法,技術門檻相對較低,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。但物理回收無法解決雜質問題,回收材料的制品應用場合有限,無法應用于高端領域。由于大部分塑料具有不相容性,未來物理回收的研究重點是能實現(xiàn)混合塑料相容的增溶劑技術,使廢舊高分子材料回收時可不分類,且回收材料的力學性能不降低,從而降低分類回收成本,提高回收料通用性。
相較于物理回收,化學回收是將廢舊高分子材料降解,回收利用得到單體再聚合成新的高分子材料的過程,從而實現(xiàn)“單體—聚合物—再生單體—聚合物”的循環(huán)利用,是技術發(fā)展的必然趨勢;瘜W回收的本質是通過輸入熱、光、微波等能量的方法打斷高分子鏈結構的共價鍵,所謂知所來、明所往,只有深諳高分子材料的聚合、加工技術,才能實現(xiàn)對廢舊高分子材料資源化利用的精準設計,即依據(jù)不同類別廢舊高分子材料的性質,采取相應的化學回收方法,獲得預期的裂解/解聚產(chǎn)物,然后將所獲得的裂解/解聚產(chǎn)物再作為單體,進入新的高分子材料或精細化學品的生產(chǎn)過程。未來可重點關注高分子材料微波裂解、催化裂解、化學解聚等制單體原料方面的技術開發(fā)。
袋子里的白色顆粒為北化院研發(fā)的相容劑,它能夠將廢舊的聚乙烯、聚丙烯、聚酯制品不經(jīng)分揀即可共混加工,有效降低分類回收成本,提升回收料通用性。右側灰色顆粒即為回收材料共混后制成的樹脂顆粒。 潘亞男 攝
記者:在推進廢舊高分子材料綠色資源化利用的發(fā)展方面,有什么亟待解決或者需要引起重視的問題?
吳長江:廢舊高分子材料是一筆寶貴的碳氫資源,我們不能急于求成,僅滿足于能夠回收利用,而忽視回收利用過程中資源的浪費和能源的消耗。目前要實現(xiàn)廢舊高分子材料綠色資源化利用,還存在一系列的科學問題要解決,需要基礎理論、技術創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)、政策等全方位的支撐。
首先,從單體到形成高分子材料,人類經(jīng)歷了上百年的研究和發(fā)展過程。將高分子材料還原為單體,這個研究過程仍存在一系列技術問題亟待解決,需要在理論研究尤其是基礎研究方面加大力度。高分子材料種類繁多,解聚原理不盡相同,如何通過外部輸入能量的方法打斷分子鏈中的共價鍵,這本身需要充足的理論研究、科學實驗等基礎研究做支撐。分子的微觀結構決定了產(chǎn)品的性能,北化院在分子構效關系方面具有堅實的研究基礎,我們將在廢舊高分子材料綠色資源化利用領域發(fā)揮專長,與中國石化各相關單位形成合力,共同攻克基礎科學領域的技術難題。
其次,廢舊高分子材料綠色資源化利用涉及產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié),流程長、質量控制困難,需要確定資源化利用的相關標準,但目前尚缺少相應回收過程控制及再生產(chǎn)產(chǎn)品質量控制的標準。需要從國家層面開展廢舊高分子材料回收過程中物理分離及清洗技術、再生產(chǎn)品質量、再循環(huán)含量、表征分析等技術領域的標準化研究,建立相應的標準化體系,支撐廢舊高分子材料綠色資源化利用規(guī)范化、標準化,使環(huán)境效益最大化。目前北化院也在標準化研究方面積極努力,預計今年可完成一項可降解材料的專用原料標準立項。
此外,在廢舊高分子材料綠色資源化利用過程中還要做好環(huán)保工作,對污染的控制技術開發(fā)尤為重要。通過廢舊高分子材料綠色資源化利用過程中產(chǎn)生污染物的遷移轉化機理研究,開發(fā)特征有機物、重金屬、含氯化合物等污染物的處理技術,實現(xiàn)污染物資源化回用及排放達標,以免對環(huán)境造成二次污染。今年北化院將完成對化學解聚、微波裂解、蒸汽裂解、催化裂解等過程中排放廢水中污染物的分析鑒定,實現(xiàn)特征污染物有效處理,廢水達標排放。
總之,高分子材料形成和回收利用過程緊密相關,從原料、催化劑、聚合反應、材料加工利用到最后回收進行資源化利用,是一個全產(chǎn)業(yè)鏈的閉環(huán)。我們要尊重科學規(guī)律,集中力量各施所長,形成完整的價值鏈、產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈,如此,資源化利用才能實現(xiàn)效率的最大化,科學性和經(jīng)濟性才能達到最優(yōu)。