循环经济专题讲座

1、 人口增长，城市化人口增长，城市化 进程加快；劳动力进程加快；劳动力 资源丰富；最大的资源丰富；最大的 工程师培养机制工程师培养机制 多种产品总产量多种产品总产量 居世界首位；人居世界首位；人 均产量仍偏低；均产量仍偏低； 消费需求旺盛消费需求旺盛 新产品、新产品、 新技术升级空间大新技术升级空间大 中国经济高速中国经济高速 持续发展持续发展 资源，能源人均资源，能源人均 保有量低于世界保有量低于世界 平均水平平均水平 技术水平制约技术水平制约 相同生产过程的相同生产过程的 高物耗、高能耗高物耗、高能耗 同时造成环境同时造成环境 污染严重，生污染严重，生 态状况恶化态状况恶化 由于上世纪在核能

2、技由于上世纪在核能技 术，信息技术生物技术术，信息技术生物技术 和先进制造技术上的和先进制造技术上的 进步；进步； 人类社会积聚了空前人类社会积聚了空前 强大的能力；空前巨大强大的能力；空前巨大 的物质财富和高度繁荣的物质财富和高度繁荣 的精神文明。的精神文明。 追求更好的生活质量，追求更好的生活质量， 更健康，更安全，更更健康，更安全，更 长寿长寿 面临历史上最严重的面临历史上最严重的 危机：危机： 资源短缺资源短缺 能源枯竭能源枯竭 环境污染，自然生态环境污染，自然生态 恶化（冰盖、恶化（冰盖、 草原、草原、 湿地、生物多样性退化、湿地、生物多样性退化、 荒漠荒漠 化，酸雨、沙暴、化，酸雨

3、、沙暴、 赤湖、干旱、频繁、温室效赤湖、干旱、频繁、温室效 应，厄尔尼诺气候反常）应，厄尔尼诺气候反常） 威胁人类生存威胁人类生存 矿种矿种 石油石油 天然气天然气 煤炭煤炭 铬铬 铜铜 铝土矿铝土矿 铁矿石铁矿石 钨钨 中中 国国 人均储量人均储量 占世界人占世界人 均均% 美国美国俄国俄国德国德国 人均储量（人均储量（T) 1.8T 125T 2.92kg 13.2kg 383kg 9.88T 0.95kg 1063m34.5 79 11 17527m3 14.8T 913T 167kg 37T 0.74kg 0.5 18 7.3 42 159 加拿大加拿大 44.2T22.4T0.55T

4、 320733m3 772T 27kg 133kg 1330kg 2.37kg 133.3T 60253m3 288T 333kg 12.3kg 57T 548m3 77T 27.6kg 1530kg 2.9T 韩国对外经济研究院报告 的粗放型发展规模成了阻碍经济的粗放型发展规模成了阻碍经济 持续高速发展的关键持续高速发展的关键 人口人口 资源资源 人均工业品产量人均工业品产量 环境污染环境污染 第一次报告：第一次报告： 增长的极限增长的极限（1972）-5 自然界是碳、硫、氮元素的循环自然界是碳、硫、氮元素的循环 多样性、没有废物多样性、没有废物 靠太阳能及光合作用驱动运转靠太阳能及光合作用

5、驱动运转 微生物微生物 植物植物动物动物 C, H, O. C, H, O. C, H, O. CO2 太阳能太阳能 太阳能太阳能 H2O, NH3, CH4, H2, N2 早期早期目前目前 氨基酸氨基酸 蓝、绿藻蓝、绿藻 O2 No Waste 人类社会持续发展历程人类社会持续发展历程 人类进化成为自然界主宰人类进化成为自然界主宰 采集与狩猎过度发展，出现首次人类生存危采集与狩猎过度发展，出现首次人类生存危 机与生态安全问题；机与生态安全问题； 畜牧和种植业发展，促进社会经济获得快速畜牧和种植业发展，促进社会经济获得快速 进步，生态问题缓解；进步，生态问题缓解； 工业社会使生产出现飞跃，终

6、导致发展与生工业社会使生产出现飞跃，终导致发展与生 态安全问题再度激化；态安全问题再度激化； 转向循环经济是人类社会可持续发展的必需转向循环经济是人类社会可持续发展的必需。 社会经济发社会经济发 展与自然生展与自然生 态协调程度态协调程度 采集狩猎经济采集狩猎经济 种植畜牧经济种植畜牧经济 工业经济工业经济 循环经济循环经济 时间时间 打渔人打渔人 种田人种田人 工厂工厂 “循环经济与近代哲学理念循环经济与近代哲学理念1 传统哲学思想中传统哲学思想中 人与自然的关系人与自然的关系 n主张保护自然、放弃发展主张保护自然、放弃发展 n停止增长、克制物欲（佛教、基督教停止增长、克制物欲（佛教、基督教

7、） n承受显著经济倒退，环境优先一切。承受显著经济倒退，环境优先一切。 n敬畏自然、崇拜自然敬畏自然、崇拜自然 n人类已经成为地球的恶性肿瘤。人类已经成为地球的恶性肿瘤。 浅层生态学与深层生态学浅层生态学与深层生态学-1 浅层生态学浅层生态学深层生态学深层生态学 人与自然是分离的人与自然是分离的人是自然的一部分人是自然的一部分 可支配自然使它为人可支配自然使它为人 的利益服务的利益服务 必须尊重和保护自然，是因为它必须尊重和保护自然，是因为它 的自身，不是因为它对我们有价的自身，不是因为它对我们有价 值值 能够也应该用自然规能够也应该用自然规 律开发利用自然律开发利用自然 服从自然规律，如承载

8、能力规律服从自然规律，如承载能力规律 离开人类谈价值是胡离开人类谈价值是胡 话话 把价值等同于对人类的价值是极把价值等同于对人类的价值是极 大偏见大偏见 如果威胁到经济增长，如果威胁到经济增长， 污染应当减少污染应当减少 减少污染优先于经济增长减少污染优先于经济增长 浅层生态学浅层生态学深层生态学深层生态学 为了增长最大化，必须对物为了增长最大化，必须对物 质节约和控制污染程度质节约和控制污染程度 所有生产应当最小的物质消耗和所有生产应当最小的物质消耗和 循环利用循环利用 国家和地区通过建立贸易而国家和地区通过建立贸易而 发展进步发展进步 国家和地区的贸易应当减小，全国家和地区的贸易应当减小，

9、全 球应当是自给自足地区的共和体球应当是自给自足地区的共和体 科学技术能够解决环境问题，科学技术能够解决环境问题， 我们必须不断完善它我们必须不断完善它 不能单纯依赖科学技术，需寻找不能单纯依赖科学技术，需寻找 解决问题的其他途径解决问题的其他途径 高技术（如核动力）是进步高技术（如核动力）是进步 标志标志 中间的适宜的技术（如太阳能，中间的适宜的技术（如太阳能， 风能等）是进步标志风能等）是进步标志 浅层生态学与深层生态学浅层生态学与深层生态学-2 浅层生态学与深层生态学浅层生态学与深层生态学-3 循环经济与传统经济学循环经济与传统经济学-1-1 刻画刻画 人的劳动人的劳动 资本、工具资本、

10、工具 原材料加工原材料加工 产品产品消费消费服务服务最优化最优化 未能充分反映未能充分反映 自然资源藏量、环境容量、自然资源藏量、环境容量、 舒适性资源，自维持资源消耗的代价。舒适性资源，自维持资源消耗的代价。 自然资源利用率最大化自然资源利用率最大化 环境污染最小化环境污染最小化 经济效益最大化经济效益最大化 涉及科技、教育、法律、道德，涉及科技、教育、法律、道德， 完全从市场经济自发产生将十分艰完全从市场经济自发产生将十分艰 难，更需要政府、社会各种力量的难，更需要政府、社会各种力量的 参与。参与。 传统经济传统经济 循环经济循环经济 着重于劳动时间的节约，资本边际效益变化。着重于劳动时间

11、的节约，资本边际效益变化。 劳动力稀缺劳动力稀缺 资本稀缺资本稀缺 高科技稀缺高科技稀缺 自然资源稀缺自然资源稀缺 土地稀缺土地稀缺 生态足迹生态足迹 n支撑人均资源消耗、废物消纳及建支撑人均资源消耗、废物消纳及建 筑、铁路筑、铁路所需土地面积。所需土地面积。 生态足迹生态足迹 n2008.5.27，英国首次公布该，英国首次公布该 国国2003年末生态足迹为年末生态足迹为5.19 公顷公顷=5.19 104m2 n中国生态足迹为中国生态足迹为1.6公顷公顷 n世界生态足迹平均为世界生态足迹平均为2.2公顷。公顷。 太太阳阳 植物 动物 微生物 原原生生矿矿物物资资源源 铁铁，铜铜 化化石石矿矿

12、物物资资源源 矿矿物物开开采采加加工工生生产产消消费费 废废物物 化石能源注入 自然资源初级产品 加工产品 可再生资源 消费 2 3 4 5 6 7 8 废 弃 物 可再生能源 （太阳能，风 能，生物质能 等注入） 核能（裂变， 聚变）注入 与自然生态系统耦合的理想与自然生态系统耦合的理想 循环经济模式循环经济模式 植物 微生物 可再生资源 初级产品 灵巧产品 消费 主反应 副反应 动物 太阳 太阳 可再生 能源 核能 核聚变 循环经济追求的目标循环经济追求的目标 后工业社会（信息社会）经济与生态预期后工业社会（信息社会）经济与生态预期 人均人均 GDP 成功欲满足（教育）成功欲满足（教育）

13、文化娱乐文化娱乐 视听享受视听享受 健康与安全健康与安全 富足消费富足消费 温饱需求温饱需求 资源消耗资源消耗 污染程度污染程度 生态不协调生态不协调 递减方向递减方向 循环经济可行性循环经济可行性 人均物质总需求（吨）人均物质总需求（吨） 人均人均GDP（千美元）（千美元） 中国 波兰 美国 芬兰 英国 日本 德国 荷兰1975-1994 欧盟15 1980-1997 库兹涅佐夫曲线库兹涅佐夫曲线 n70年代年代 丹麦丹麦Kalumdborg生态工业园区建设生态工业园区建设 经验，及在世界范围内的推广。经验，及在世界范围内的推广。 n1996年年 德国颁布德国颁布“循环经济与废物管理法循环经

14、济与废物管理法” n2000年年 日本制定了日本制定了“推进形成循环型社会推进形成循环型社会 基基 本法本法” n20世纪末世纪末 我国在企业（鲁北，贵港我国在企业（鲁北，贵港）市）市 （贵阳（贵阳）省（辽宁，吉林）省（辽宁，吉林）等不）等不 同层次进行着大量实践活动。同层次进行着大量实践活动。 社会经济可持续发展社会经济可持续发展 知识经济知识经济循环经济循环经济 文文 化化 信信 息息 产产 业业 提升传统产业提升传统产业 生态农业生态农业 生态工业生态工业 生态消费生态消费 资源循环利用资源循环利用 能源优化利用和能源优化利用和 可再生能源开发可再生能源开发 污染源头防止污染源头防止 静

15、脉产业静脉产业 信息化信息化生态化生态化 动脉产业与静脉产业动脉产业与静脉产业 用户用户 销售商销售商 维修中心维修中心 制造商制造商 零件制造零件制造 原材料原材料 供应供应 开采开采 回收中心回收中心 分解拆卸分解拆卸 熔炼熔炼 废弃填埋废弃填埋 维修维修 再利用再利用 可回收可回收 部件部件 再制造再制造 再资源化再资源化 简单简单 再使用再使用 静脉静脉 动脉动脉 动脉产业与静脉产业动脉产业与静脉产业 再利用再利用 重复使重复使 用用 再循环再循环 使再循使再循 环环 输入端输入端过程中过程中输出端输出端 减少进入生产和消费过减少进入生产和消费过 程的物质量程的物质量,从源头节从源头节

16、 约资源使用和减少污染约资源使用和减少污染 物的排放。物的排放。 原料套用、能量梯级原料套用、能量梯级 利用、中水回用，可利用、中水回用，可 修复产品再利用等。修复产品再利用等。 要求物品完成使用要求物品完成使用 的功能后重新变成的功能后重新变成 再生资源。再生资源。 减量化应放在首位减量化应放在首位 全过程都必须做到无毒化、无害化全过程都必须做到无毒化、无害化 清洁生产和静脉 产业的企业层次 生态园区产业链建设的 区域层次 循环经济型社会构建 先进 科技 研发 先进 系统 优化 软科 学 生态 法规 教育 和道 德养 成 工程科工程科 学技术是循学技术是循 环经济的基环经济的基 石，缺乏科石

17、，缺乏科 学技术的支学技术的支 撑，循环经撑，循环经 济的理念将济的理念将 成为海市蜃成为海市蜃 楼。楼。 循环经济与和谐社会循环经济与和谐社会 胡锦涛在中央资源环境工作会胡锦涛在中央资源环境工作会 上指出：上指出： “要加快转变经济增长方式，要加快转变经济增长方式， 将将 循环经济循环经济 的发展理念贯穿到的发展理念贯穿到 区域经济发展、城乡建设和产品区域经济发展、城乡建设和产品 中，使资源得到最有效的利用。中，使资源得到最有效的利用。 最大限度地减少废弃物排放，逐最大限度地减少废弃物排放，逐 步使生态步入良性循环。步使生态步入良性循环。” 热力学第一定律：热力学第一定律： 物质和能量转化物

18、质和能量转化 过程数量守恒过程数量守恒 热力学第二定律：热力学第二定律： 物质或能量在转化中，物质或能量在转化中， 其品位将发生变化，其品位将发生变化， 遵守熵增原理：遵守熵增原理：爱因斯坦能量与物质爱因斯坦能量与物质 转化公式：转化公式：E=mc2 物质被使用物质被使用 能量对外体能量对外体 功都是熵增加功都是熵增加 过程过程 自然生态过程自然生态过程 （光合作用）（光合作用） 工业代谢过程工业代谢过程 中负熵过程中负熵过程 核能核能 太阳能太阳能 Prigogine非平衡热力学非平衡热力学 远离平衡态耗散结构的远离平衡态耗散结构的 子系统，可以实现自组子系统，可以实现自组 织的负熵过程织的

19、负熵过程 代谢社会代谢社会 Metabolic Society 热损失热损失 dS= Q T M C = I N “信息负熵信息负熵”: 通过减少不确定性，通过减少不确定性， 使负熵注入增效使负熵注入增效 Prigogine 的自组织概念的自组织概念 退化 物质能量信息 物质能量信息 简单子系统简单子系统 简单子系统简单子系统 结构、功能更为复杂、 更为有序的新系统 自组织 远离平衡态 非线性整合 由于稳定性没有保证，某种被触发的涨落会被放大，由于稳定性没有保证，某种被触发的涨落会被放大， 而产生新的有序结构。而产生新的有序结构。 一、使用无毒害原料、溶剂和催化剂的新工艺过程 CH3-CH-C

20、H2 O CH3-CH-CH2 O CH3-CH-CH2 O 产品分子量产品分子量 所有原子分子量之和所有原子分子量之和 3 3 C H C H C H O2 MPc 肽菁染料 3 3 C H CO H C H 3 3 C H C H C H 原则上原则上“原子节约原子节约”率可达率可达100 两个反应可在一个反应器内完成两个反应可在一个反应器内完成 有少量有少量CHP可能分解为（酸性条可能分解为（酸性条 件下）苯酚丙酮，需要抑制件下）苯酚丙酮，需要抑制 和移除。和移除。 异丙苯 1%催化剂 100 0.2MP （PP） （CHP过氧化氢异丙苯） 在肽菁 存在下 为化学平衡 O2 CH3-CH

21、=CH2 -钛硅分子解 100 0.2Mp CH3-CH-CH2 O 总统绿色化学挑战奖总统绿色化学挑战奖 小企业奖小企业奖 2001 EDEN生物子公司生物子公司 Harpin（无毒性蛋白质）技术，用于激发植物自然分泌防御（无毒性蛋白质）技术，用于激发植物自然分泌防御 系统，抗病，害虫，已批准使用的系统，抗病，害虫，已批准使用的Messenger产品已由产品已由40多种多种 农作物证明有效农作物证明有效 2002 SC Fluids公司公司 超临界超临界CO2用于半导体工业中，洗除光致抗蚀剂用于半导体工业中，洗除光致抗蚀剂 2003 Agra Quest Inc 高效环境友好生物杀真菌剂高效

22、环境友好生物杀真菌剂Serenadelr，用于果园、花园，用于果园、花园 2004 Jeneil生物表面活性剂公司生物表面活性剂公司 用鼠李糖脂代替传统表面活性剂（天然、低毒），用于餐具用鼠李糖脂代替传统表面活性剂（天然、低毒），用于餐具 清洗、肥皂等清洗、肥皂等 2005 Metabolix公司公司 酶催化引入细菌做微型反应器，合成聚羟基脂肪酸酯酶催化引入细菌做微型反应器，合成聚羟基脂肪酸酯 （PHAS），生物降解塑料），生物降解塑料 2006 Arkon 和和 NuPro技术公司技术公司 苯胺印刷工业中对环境安全的溶剂和循环应用方法苯胺印刷工业中对环境安全的溶剂和循环应用方法 进化替代原则

23、进化替代原则 全生命周期清洁产品开发全生命周期清洁产品开发 十二烷基苯合成催化剂： （1）HF （2）分子筛 例：十二烷基苯生产的绿色工艺 12 C+CCCCCC 再 生 器 反 应 器 化学品从：化学品从： 从摇篮到坟墓全过从摇篮到坟墓全过 程没有污染程没有污染 十二烷基苯合成新工艺 原料使用生产废弃回归自然 CCC10 CCCC9 CCCCC8 C4C C5 C5 CC6 CCC10CCC10 CCCC9CCCC9 CCCCC8CCCCC8 C4C C5C4C C5 C5 CC6C5 CC6 产品工程（Product Eng.）定义 消消费费需需求求 产产品品结结构构 设设计计 可可行行性

24、性热热 力力学学分分析析 可可行行性性动动 力力学学分分析析 实实验验研研究究工工程程开开发发 灵灵巧巧化化学学 品品 最最易易合合成成的的 产产品品生生产产 开开发发用用途途 最最佳佳性性能能用用途途 的的产产品品设设计计 开开发发灵灵巧巧产产品品 的的生生产产技技术术 区别 II. 减量化原则减量化原则 产品灵巧化产品灵巧化 减量化原则减量化原则 灵巧化学品合成灵巧化学品合成 A B 包膜 煤的直接加氢液化：高压反应，产品以劣质柴煤的直接加氢液化：高压反应，产品以劣质柴 油为主，要持续高压加氢，重整，能耗物耗高油为主，要持续高压加氢，重整，能耗物耗高 （折合（折合4.04.5吨标准煤吨标准

25、煤/吨液体燃料）吨液体燃料） 煤的间接转化：中压反应，产品为劣质汽，柴煤的间接转化：中压反应，产品为劣质汽，柴 油，要持续加压，能耗物耗高（折合油，要持续加压，能耗物耗高（折合5.05.5吨吨 标准煤标准煤/吨液体燃料）吨液体燃料） 乙醇合成：煤为源头合成路线长，经济上不合乙醇合成：煤为源头合成路线长，经济上不合 理理 2332 24 /4618 2.51 COHCHOCHH O 二甲醚水/ 220422 204120COHC HH O 粗柴油 / 水282 / 3600.78 /1 二甲醚在柴油机的消耗情况二甲醚在柴油机的消耗情况 提高生态效率实现减量化提高生态效率实现减量化 顾客得到最好服

26、务，资源得到最佳配置，商家获得最大利益，可节约顾客得到最好服务，资源得到最佳配置，商家获得最大利益，可节约 光气 MDI异腈酸酯 苯胺 从KCl+H2SO4 生产钾肥 K2SO4(钾肥） 食盐电解氯气 烧碱 生产SiHCl3 生产TiCl4 生产制冷剂 生产氯乙烯 氯气 部分氧化技术 多晶硅 纳米TiO2 电解技术 HCl III、循环再利用原则、循环再利用原则 重要元素在工业系统中的循环代谢重要元素在工业系统中的循环代谢 氯元素工业循环氯元素工业循环 氯氯(Cl)氯化氯化 氯化烃氯化烃 氟化氟化 氟化烃氟化烃 制冷剂制冷剂 烯烃烯烃氟氟(F) 氧气氧气 部分氧化部分氧化 冰箱冰箱 氯化氢氯化

27、氢 （HCl） 氯氯(Cl) 水水 v 以以 为例为例 CuCl2(s) + O2 (g) CuO(s) + Cl2 (g) CuO(s) +HCl (g) Cu(OH)Cl (s) Cu(OH)Cl (s) CuO (s) + CuCl2 (s) + H2O 360 C CuCl2 200 C CuO O2 Cl2 HCl HeatingCooling 2HCl Cl2 IV. 再资源化原则（废弃物回收利用）再资源化原则（废弃物回收利用） 淀粉葡萄糖 氨基酸 抗生素 有机酸 甘油 1,3-1,3-丙二醇丙二醇 纤维素 半纤维素 酒精（燃料乙醇）酒精（燃料乙醇） 木质素 木糖 丁二醇 木糖醇

28、甲乙酮 燃料分散剂 香兰素 水泥缓凝剂 脂肪酸 脂肪醇 单（双）甘酯 甘油 dd油 VE 甾醇 生物柴油生物柴油 阳光阳光 淀粉质 纤维质 油脂 蛋白质 煤煤 石油石油 燃烧燃烧 二氧化碳二氧化碳 光合作用光合作用 淀粉淀粉 油油 纤维素纤维素 为开车为开车 发电发电 提供能量提供能量 太阳光太阳光 发酵等发酵等 酒精酒精 生物质油生物质油 磷矿石磷矿石焦炭焦炭 电炉炼磷电炉炼磷COCO+H2二甲醚二甲醚 H2O 石英石石英石SiO2矿渣矿渣微晶玻璃砖微晶玻璃砖 CO2 乙烯乙烯 水泥添加水泥添加 黄磷 冶金工 业化学工业能 源工 业组 合体 熔池法炼铁熔池法炼铁 铁矿石铁矿石 煤煤 2H2+

29、CO 发电厂联合循环发电发电厂联合循环发电 甲醇甲醇二甲醚二甲醚 H H2 2源，燃料电池源，燃料电池 铁水铁水建材厂建材厂 乙烯乙烯 炉渣炉渣 焦炉煤气，焦炉煤气， H270% 转炉煤气转炉煤气 CO 80% 高转化率浆高转化率浆 态床反应器态床反应器 n丹麦的丹麦的Kalundborg工业园区（工业园区（70-90年代）年代） n美国的美国的PCSD支持下的四个支持下的四个EIP示范园区示范园区(1994)（Baltimore Marland Virginia 等地）等地） n法国的法国的PALME计划（计划（1995） n加拿大对现有工业园区的改造（加拿大对现有工业园区的改造（90年代末

30、）年代末） n日本川崎零排放工业园（日本川崎零排放工业园（2001） n一些发展中国家的一些发展中国家的EIP建设计划建设计划 n我国在太原、枣庄、衢州的实验研究我国在太原、枣庄、衢州的实验研究 生态工业园区分类生态工业园区分类 老区改造型、主导产业型、全新规划型、虚拟型老区改造型、主导产业型、全新规划型、虚拟型 Cyemila 硫 酸 厂 Statuil 炼 油 厂 Gyproc 石 膏 材 料 厂 Asuaesvaerket 热 力 发 电 厂 温 室 农 业 远 距 离 居 民 供 暖 鱼 类 养 殖 厂 水 泥 厂 Novo Nordisk生 物 工 程 公 司 （ 工 业 酶 ， 胰

31、 岛 素 ） Tisso 湖 水 沉 淀 物 加 工 肥 料 厂 硫 水 水 水 渣 蒸 汽 燃 气 冷 却 水 废 水 余 热 余 热 灰 蒸 汽 燃 气 石 膏 Kalundborg EIP组成 减少资源消耗：减少资源消耗： 石油：石油：45，000吨吨/年年 煤：煤：15，000吨吨/年年 水：水：600，000 m3 /年年 减少污染：减少污染： CO2排放：排放：175，000吨吨/年年 SO2排放：排放：10，000吨吨/年年 废物再利用：废物再利用： 炉灰：炉灰： 130，000吨吨/年年 硫：硫： 4，500吨吨/年年 石膏：石膏： 90，000吨吨/年年 氮：氮： 1，440

32、吨吨/年年 磷：磷： 600吨吨/年年 物流，能流，信息流的总体优化利用物流，能流，信息流的总体优化利用 发现生产链的缺陷，定位粘合技术发现生产链的缺陷，定位粘合技术 新工艺和装置的开发方向新工艺和装置的开发方向 多产业综合的可持续发展，循环经济软科学多产业综合的可持续发展，循环经济软科学 资源利用的柔性较差资源利用的柔性较差 产，供，销，未知因素多产，供，销，未知因素多 先进工艺技术使用阻力增加先进工艺技术使用阻力增加 在管理，投资，组织等方面的局在管理，投资，组织等方面的局限 生态工业园区生态工业园区 局限性举例局限性举例 生态工业园区生态工业园区 基本模式基本模式 磷肥厂的矿石浸出 磷矿

33、石磷 肥 硫酸 磷石膏分解 技术 含高硫 粉煤 硫酸厂硫酸厂水泥厂水泥 SO2 磷石膏 生成 石膏板厂 CaO 科技创新、新科技注入，提高生态工业园区水平是园区存在与科技创新、新科技注入，提高生态工业园区水平是园区存在与 发展的生命线也是解决资源产业集群退化的有效途径。发展的生命线也是解决资源产业集群退化的有效途径。 微生物微生物 植物植物 太阳能太阳能 动物动物 生产 消费消费 后处理后处理 CO2 CO2 CO2 农业生产农业生产 工业生产工业生产 生活 废物后处理废物后处理 CO2 CO2 CO2 化石能源化石能源 化石资源快速消耗化石资源快速消耗生态环境严重破坏生态环境严重破坏 （大气

34、中（大气中CO2含量迅速上升）含量迅速上升） 唯一出路：发展低碳经济唯一出路：发展低碳经济 大气碳库大气碳库 海洋生态系统海洋生态系统 无机碳库（无机碳库（39000） 有机碳库（有机碳库（1000） 人类社会活动的人类社会活动的 节能减排节能减排 陆地生态系统陆地生态系统 生物碳库（生物碳库（600） 土壤碳库（土壤碳库（1500） 沉积物沉积物 碳酸岩碳库（碳酸岩碳库（60 000 000） 化石碳库（化石碳库（300010 000） 光合作用光合作用 （1.42.8） CO2 再利用再利用 地质存贮地质存贮 净吸收净吸收 （1.42.8） 砍伐森林砍伐森林 （0.62.6） 化石燃料燃化

35、石燃料燃 烧及碳酸盐烧及碳酸盐 分解分解 （约（约6.08.0） 每百户汽车拥有量每百户汽车拥有量2006年比年比2000年增年增8.6倍倍 2005年四行业共排年四行业共排CO2量约量约19亿吨。亿吨。 2006年工业能耗消费量占年工业能耗消费量占78%。 平均约高平均约高30%左右。左右。 重点发展：核能、水电、风能重点发展：核能、水电、风能近于无碳排放能源近于无碳排放能源 而生物质能要考虑肥料排碳而生物质能要考虑肥料排碳 光伏电池要考虑制造中排碳光伏电池要考虑制造中排碳 图：图： 水泥窑外分解水泥窑外分解 转窑转窑 煤粉煤粉 鼓气鼓气 水泥熟料水泥熟料 尾气尾气 原料原料 变换变换 产品

36、铁水产品铁水 H2 CO产品产品 铁矿粉铁矿粉 吹氧吹氧 喷煤粉喷煤粉 除除 尘尘 增压增压 CO+H2 H2O+CO2 除除 尘尘 预还原煤气预还原煤气 预还原煤气预还原煤气 脱脱 硫硫 CO2 煤粉煤粉 大理石（造渣）大理石（造渣） CO/H2 换换 热热 器器 去炼钢去炼钢 脱除脱除 CO2 压缩压缩 预预 还还 原原 融池炉融池炉 氢等离子法装置氢等离子法装置 气流床煤气气流床煤气 焦炉气：焦炉气： CO 6.2% H2 58.48% CO2 2.2% CH4 26.49% 低热值煤气低热值煤气 替代替代 甲醇合成气甲醇合成气 H2/CO=2 重质原油重质原油 延迟进化延迟进化 加氢裂

37、解加氢裂解 轻质燃料油轻质燃料油 石油焦石油焦 轻质燃料油轻质燃料油 制氢工艺：甲烷水蒸气重整制氢工艺：甲烷水蒸气重整 煤汽化煤汽化+变换变换 煤焦炉气煤焦炉气 加氢加氢 脱碳脱碳 H2 * 所占百分数指占减压精馏能力的 所占百分数指占减压精馏能力的% 我国延迟焦加工能力快速增加我国延迟焦加工能力快速增加 丙烯丙烯 乙烯乙烯 1 2 3 4 5 8 10 15 16 20 22 过程过程 能耗能耗 二二 甲甲 醚醚 甲醇甲醇 合成合成 C22重柴油重柴油 乙烯乙烯 丙烯丙烯 汽油汽油C8 石脑油石脑油C57 柴油柴油C16 能耗差能耗差 能耗差能耗差 主反应：主反应： NH2CONH2 + CH3OH Zn 403433 K NH2COOCH3 + NH3 NH2COOCH3 +CH3OH 450483 K CH3-OCOO-CH3 + NH3 副反应：副反应： CH3-OCOO-CH3+ NH2COOCH3 CH3NHCOOCH3 + CO2+CH3OH 尿素尿素+ +甲醇工艺甲醇工艺 酯交换法酯交换法 CO2 + 环氧丙烷环氧丙烷 碳酸丙烯酯碳酸丙烯酯 + + DMC + 丙二醇丙二醇 甲醇甲醇 （碱催化）（碱催化） 甲醇合成甲醇合成 DMC 合成合成 DMC 2.698万万t/D 热电厂热电厂 尿素合成尿素合成 净能输出净能输出