我国化学工业节能减排与清洁生产技术发展战略研究讲解

1、发展战略研究China's Chemical Industry Energy Saving and Clean Production Technology Development Strategy机械设计制造及其自动化 09-X 班 Nicholas V G 09XXXXXXXX发展战略研究 China's Chemical Industry Energy Saving and Clean ProductionTechnology Development Strategy摘 要 :简要介绍了国内外化学工业发展现状,分析了我国化学工业及发达国家在能源 消耗和污染排放方面的显著差距

2、, 进而提出在当前低碳经济形势下, 我国发展化学工业面临 的节能减排及清洁生产技术需求, 阐述了未来我国化学工业发展的战略思路、 战略路径和战 略目标,提出了未来二十年内,化学工业需重点发展的重大工程专项、关键技术。 Abstract : Briefly introduced the development status of domestic and international chemical industry, the chemical industry in China and developed countries in the energy consumption and poll

3、ution emissions,a significant gap, and thus the situation of low-carbon economy, China's development of chemical industry is facing energy saving and cleanproduction technology needs to explain the strategic thinking of the future development of China's chemical industry, strategic path, and

4、 strategic goals, the next 20 years, the chemical industry need to focus on the development of major construction projects, key technologies.关键词 :化学工业;节能减排;清洁生产;战略Keyword : Chemical Industry Energy saving Cleaner Production Strategy引言国际上,化学工业的概念通常指国际大化工过程工业(流程工业 ,根据欧洲化学工业 委员会(CEFIC和经济合作及发展组织(OECD有关报

5、告,发达国家的化学工业 可以归纳为 “基础化学品、特殊化学品、 医药化学品和消费化学品”四大类别的化工产品的 生产和制造。图1给出了20世纪末国际大化工涵盖的主要部分及各部分占GDP的百分 比。图1 国际大化工涵盖内容1 国际化学工业发展现状(1全球化学工业产值持续稳定增长。据美国化学委员会(ACC统计分析,2019年全球化学工业产值比2019年增长4. 1%, 达到28 500亿美元。 据ACC 预测,2019年全球化学品产量将增加5%,2019年将再增加5.1%。总体来讲, 发展中经济体的化学品产量增速将达到约7%,而发达经济体的增速仅为3%。(2亚洲国家市场份额不断攀升,发达国家占据化学

6、工业价值链高端。全球化学工业 产值已经有了大幅的增长, 产业竞争格局也发生了明显的变化。 分析显示, 全球化学工业的 市场份额从2019年的11360亿欧元上升到了18200亿欧元,销售额增长了60%。 欧盟和北美的化学工业领袖地位已经从原来占总量60%的份额下降到目前的52%左右,而亚洲国家(不包括日本的市场份额已经上升到30.4%,日本的相对份额也由 11. 8%下降到7.5%。发达国家继续领跑化学工业的高端产品市场, 其中美国的高端 产品占其全部化工产品的79%以上。图22019及2019年全球化学工业格局变迁分析(3能源效率不断上升,污染排放逐年减少,温室气体排放量下降明显。1990年

7、 以来, 欧洲化学工业能源消耗总体呈下降趋势, 能源使用效率不断上升。 1990200 6年, 欧洲化学工业的产值平均增长了3. 3%, 但2019年每单位化工产品 (包括药品 的能源强度较1990年下降了53%。 过去10多年里, 欧洲化工行业已经成功地实现在 产业增长的同时, 保持相对稳定的能量需求水平, 因此每年平均的能源强度下降了4. 6%。 在产业增长和能源消耗下降的同时, 欧洲化学工业的温室气体排放呈现逐年下降趋势。 19 902019年, 欧盟的化学工业产值提高了67%, 总能耗基本稳定, 温室气体排放量 下降了32%左右。图3欧盟化学工业能源消耗量和能源效率在过去几十年里,国际

8、化学工业持续快速增长,在节能减排和清洁生产方面取得了显著 的成效。化学工业虽然是能耗和污染较大的行业,但是产业结构的调整、工艺流程的优化、先进技术的引入、 关键过程的控制及优化, 都对化学工业节能减排和清洁生产起到重要的推 动作用。2我国化学工业发展现状(1产业基础地位明显,产值增长迅速。我国国民经济的快速发展带动了化学工业的 快速增长, 进入21世纪以后, 我国化学工业保持了良好的增长态势 (增长率比GDP增长 率高出一倍左右 ,占工业总产值的比例一直维持在10%左右。美国化学委员会表示,过 去10年中国的化学品产值增长近7倍, 中国很有可能在2019年取代美国成为全球最大 的化工市场。英国

9、牛津经济咨询公司预测,继2009年增长16.5%后,2019年中 国化学品产量还将以16%的速度增长, 并且在占全球化学品份额17%的基础上, 市场份 额还将继续扩大。(2化工产品结构不断优化,产业附加值亟待提高。近年来,我国化学工业产品结构 调整稳步进行,产业结构渐趋合理,高品质、高附加产品产值和所占比例迅速提升。但是, 仍然存在产业集中度较高,基础性化学品、非精细化学品比例偏高,非基础化学品、精细化 学品、新领域高附加值产品份额偏低,总体处于粗品制造大国,而非精品制造强国的局面。 (3化学工业能耗高、污染严重。能耗上,化学工业能源消费量已从2019年的1 8148. 3万吨标准煤上升至20

10、19年的31684. 35万吨标准煤, 占全国工业能 源消费总量的16. 66%, 能源消耗巨大。 2019年我国化学工业排放工业废水361 311万吨,占全国工业废水排放总量的16.62%, 呈现出小幅下降趋势,在化学工业 总产值逐年大幅增加的情况下, 单位GDP的废水排放下降明显。 排放工业二氧化硫废气1 21.48万吨、烟尘52.5万吨,分别占全国工业二氧化硫废气、烟尘的比重为6.6 1%、 8. 68%,虽然单位GDP的SO2排放逐年下降,但是我国化学工业废气排放形 势仍然较为严峻。 2019年, 我国化学工业固体废弃物排放下降为21万吨, 占全国工业 固体废弃物排放总量的3.01%。

11、单位GDP的CO2排放逐年下降。国际金融危机给中国经济发展带来了巨大的冲击,但中国经济持续增长的势头还会保 持。 总体来看, 在需求及产能不断增长的背景下, 我国化学工业在未来一段时间内仍将呈现 如下趋势:保持持续稳定发展; 加快结构调整步伐; 以节能减排和清洁生产为发展主 线;朝生态化、园区化方向发展。3化学工业节能减排及清洁生产技术需求分析(1发达国家关于节能减排和清洁生产的规划及关键技术领域。20世纪90年代后期,美国、欧盟和日本先后制订 _了化学工业长远发展规划。从美 国、 欧盟和日本2020、 2025年化学工业发展的设想目标和重点可以看出, 世界化学 工业发展趋势是将继续以略高于G

12、DP的速度增长, 其特点是:全面贯彻落实可持续发展 战略; 不断提高国际竞争能力; 依靠科学技术创新, 选定核心关键技术领域和加强经营 管理水平作为发展的主要战略措施。 表1总结了美国、 欧盟和日本的战略规划及核心关键技 术领域。表1美国、欧盟和日本的战略规划及核心关键技术领域(2我国化学工业未来面临的产业发展需求。根据英国法拉第合作基金会2019年 发布的 绿色化学技术2019年发展路线 报告和有关学者的研究, 未来我国化学工业发 展面临如下需求:第一,无污染、可持续发展的产业需求。未来的化学工艺一方面要求技术上减少和消除 对大气、 土地和水域的污染, 从工艺上改革、 品种更新和环境控制上解

13、决全球污染和资源短 缺的问题, 开发从源头上阻止污染的技术, 采用原子经济反应, 采用清洁工艺生产环境协调 型产品。另一方面将全面贯彻化学品全生命周期的安全方针,保证化学制品从原料、生产、 加工、 贮运和废弃处理全过程的清洁及安全。 支撑技术包括:绿色化工产品设计技术; 绿色原料及新型原料平台技术;绿色溶剂等。第二,突破学科界限和环境极限的需求。化学工艺的中心是化学反应,其关键技术是催 化和反应工程。 未来的化学工业要求突破学科界限和环境极限, 树立新的观念, 进行跨学科 的研究战略,如高选择性的形状选择性催化剂、膜工程、 组合化学、纳米材料及科学研究中 的“横向思维”的关系,化学、生物学、计

14、算机科学、材料科学等学科的交叉融合。支撑技 术包括:绿色催化剂和新型催化技术; 计算化学及绿色化学化工的结合技术; 新型反 应器及过程强化及耦合技术等。第三,技术创新的发展动力需求。化学工业属于技术密集型的产业,技术创新是取得优 势的关键, 是化学工业未来发展的动力。 增加研究开发投入和提高科技产业化效率是增强技 术创新能力的两大手段。 一般来讲, 通用化学品主要通过工艺过程开发、 革新工艺来降低成 本、 开发新品种并扩展市场, 专用化学品则以发明和开发具有附加值优势的产品为重点。 支 撑技术包括新型反应技术和新型分离技术等。第四,改善经营管理提高效益的需求。化学工业是一门关联性很强的过程工业

15、,它及原 料供应 (包括中间体生产供应 和用户有着十分密切的关系。 根据美国化工界1996年估 测, 化工企业供应链中各环节发生的费用占国内市场销售额的10%, 对国外市场销售则占 40%。因此改善供应链管理(SCM 被列为美国化学工业4个技术领域之一, 目前也引 起了欧洲和日本化工界的关注。 此外,运用先进的信息技术、 开发数据采集和处理系统,制定必要的标准和规范，建立综合信息系统，进行信息资源共享，也是改善经营管理，提高综 合效益的有效途径。支撑技术包括绿色化工过程系统集成技术等。 第五，适应全球化发展趋势的需求。世纪年代以来，世界经济从主要依靠资源 的工业经济向主要依靠智力的知识经济转变

16、，在全球气候变化、能源和环境压力下，化学工 业发展必须适应各种全球化的大环境变化。在经营和管理上，要对知识产权保护、 体系认证以及责任关怀制度的承诺及国际规范化制度，采取积极主动姿态和行动， 争取逐步及国际市场接轨。 战略目标及重点任务 （）战略思路。 以科学发展观为指导，瞄准世界化学工业节能减排及清洁生产技术发展趋势，采取工程 技术创新及制度创新等综合性措施。 通过政府推动及市场拉动的机制， 发挥重大技术创新专 项的带动作用和重大技术工程的示范作用， 不断加快各类重大共性技术及重点行业及产品技 术的开发、 应用推广， 加强产学研结合； 满足各类化工企业的技术需求， 逐步建立资源节约、 结构合

17、理、创新能力强、环境友好的现代化学工业体系；增强化学工业的国际竞争力，实现 我国化学工业的可持续发展，使我国由世界化工加工制造大国向化工高端精品制造强国转 变。 （）战略路径。 实施技术推进战略。根据我国化学工业发展的客观需求，按照“技术创新、结构调整、 管理措施、政策引导”相结合的总体思路，使节能减排及清洁生产技术得到有效落实。实施 技术选择战略。瞄准化学工业高能耗、高排放行业及产品，突出解决重点行业、重点产品技 术问题，突出解决跨产业的关联耦合技术问题，突出解决相关化工过程中的共性技术问题。 实施技术组织战略。响应重点行业中大中小各类企业的多重技术需求，充分发挥高校、科研 设计机构及企业自

18、身优势， 构建产学研联盟等组织并使其成为技术发展的重要载体。 实施技 术实现战略。通过自主开发和引进、消化、再创新并举的方式，探索我国化学工业节能减排 及清洁生产的技术创新之路， 缩小及国际先进水平的差距， 大力提升化工节能减排及清洁生 产技术水平。 （）战略目标。 经过全国范围内调研，专家咨询和研讨，确定了未来年，化学工业的战略目标、重 点任务和关键技术见图。 图 年、年、年化学工业节能减排战略目标 （）重大工程专项及关键技术。 经过文献分析、德尔菲调查、实地考察、和专家组会议讨论，最终确定了未来年化 学工业重点发展的个示范工程和个重大专项，见图。 对策建议 （）增加政府投入，通过设立清洁生产专项资金或财政补贴等方式，鼓励支持开发节 能减排新技术、能源替代技术等。 （）加强中介机构建设，一是鼓励建立健全面向企业的节能减排及清洁生产技术中心 等中介服务机构建设；二是加快对相关服务机构资质的认定工作，建立技术服务体系、节能 效果的评价体系。 （）优化政策调控机制，一是通过提高环境管理部门的监督力度、监管失职成本、超 额排放罚金等，实现社会效益的最大化；二是推行可交易排污权制度。 （）完善投资管理体制，提高高耗能、高污