聚氨酯行業(yè)第二階段HCFC淘汰計劃正式啟動(dòng),環(huán)保部要求,聚氨酯(PU)泡沫行業(yè)HCFC完全淘汰的時(shí)間提前到2026年,這意味著(zhù),到2025年底,聚氨酯所有的應用領(lǐng)域都不允許再使用二氯一氟乙烷(HCFC-141b),而其中,太陽(yáng)能熱水器和管道兩個(gè)子行業(yè)需在2020年優(yōu)先淘汰;此外,去年通過(guò)的基加利修正案中要求,中國在內的100多個(gè)發(fā)展中國家將從2024年凍結使用氫氟碳化物(HFC)。
目前,中國已是全球最大的聚氨酯生產(chǎn)和消費國,各種政策疊加下,中國怎么辦?淘汰任務(wù)怎么落地?對我國聚氨酯行業(yè)及眾多下游用戶(hù)會(huì )產(chǎn)生怎樣的影響?
淘汰時(shí)間表提前4年
HCFC-141b和HFC都有明確的淘汰或限控時(shí)間表
時(shí)間追溯到1987年,那一年,各國政府簽訂了《蒙特利爾議定書(shū)》,公約規定:在世界范圍內完全禁止使用氟利昂作為發(fā)泡劑;歐美等國家在2003年完全禁止生產(chǎn)和進(jìn)口HCFC-141b,作為發(fā)展中國家,中國承諾在2030年以前完全禁止生產(chǎn)和使用HCFC-141b,而聚氨酯(PU)泡沫行業(yè)HCFC完全淘汰的時(shí)間,則提前到2025年年底。
環(huán)保部對外合作中心項目三處副處長(cháng)郭曉林在啟動(dòng)會(huì )上介紹說(shuō),聚氨酯泡沫行業(yè)進(jìn)入第二個(gè)10年淘汰期,淘汰計劃將采取加速、分階段的淘汰戰略。2018年削減30%,2020年削減45%,2018年削減80%,2026年實(shí)現完全淘汰。目前聚氨酯泡沫行業(yè)有2000多家企業(yè),板材、噴涂、管道保溫和太陽(yáng)能熱水器是使用HCFC-141b的大戶(hù),占80%;企業(yè)中,噴涂和太陽(yáng)能熱水器行業(yè)涉及的企業(yè)最多,每個(gè)行業(yè)都有近500家。
郭曉林指出,長(cháng)遠來(lái)看,淘汰HCFC-141b是大的趨勢,不光消費行業(yè),生產(chǎn)行業(yè)也要淘汰,這是真正的控源。
聚氨酯( PU)被稱(chēng)為世界六大合成材料之一,全球消費量2016年達到2100萬(wàn)噸,預計2018年將達到2860萬(wàn)噸(泡沫體系及非泡沫體系產(chǎn)品各占一半),中國約占40%,是全球最大的聚氨酯生產(chǎn)和消費國。
專(zhuān)業(yè)人士分析說(shuō),中國不光對HCFC-141b的淘汰時(shí)間要提前,依據HFC基加利修正案規定,包括中國在內的100多個(gè)發(fā)展中國家將從2024年凍結使用氫氟碳化物(HFC),因此,之前作為HCFC-141b替代物質(zhì)的HFC也需找到替代物,而目前,聚氨酯行業(yè)廣泛使用的二代物理發(fā)泡劑HCFC-141b屬于HCFC類(lèi);三代物理發(fā)泡劑HFC-245fa和HFC-365 mfa則都屬于HFC類(lèi)物質(zhì),這意味著(zhù),兩者都有明確的淘汰或限控時(shí)間表。
無(wú)氯氟化學(xué)發(fā)泡劑研發(fā)成功
這一顛覆性發(fā)明打破歐美國家80年的路徑控制
在此背景下,山東理工大學(xué)畢玉遂教授及其研究團隊歷經(jīng)13年,研發(fā)出的無(wú)氯氟聚氨酯化學(xué)發(fā)泡劑,意義尤為重大。
這是世界上第一種化學(xué)合成的無(wú)氯氟聚氨酯化學(xué)發(fā)泡劑,完全不同于傳統的物理發(fā)泡劑。
經(jīng)查新機構查新證明,這種無(wú)氯氟聚氨酯化學(xué)發(fā)泡劑是目前世界上除水外,唯一一類(lèi)能與異氰酸酯反應產(chǎn)生二氧化碳氣體的有機化合物。
受會(huì )議邀請,畢玉遂教授在當天的啟動(dòng)會(huì )替代技術(shù)研討會(huì )上作了壓軸發(fā)言,他開(kāi)門(mén)見(jiàn)山,表明自己研發(fā)的目的就是希望研發(fā)出無(wú)氟無(wú)氯的發(fā)泡劑,徹底改變傳統路徑,可謂一語(yǔ)驚人。
與傳統物理發(fā)泡劑不同的是,這類(lèi)化學(xué)發(fā)泡劑消耗臭氧層潛能值(ODP值)為零,全球變暖潛能值(GWP值)為1,生產(chǎn)和使用過(guò)程中均不涉及鹵素元素,沒(méi)有副產(chǎn)物排放,生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品都是清潔的,因此,從根本上避免了氯氟烴類(lèi)物理發(fā)泡劑在生產(chǎn)和使用過(guò)程中對環(huán)境的破壞,是一種全新的、綠色環(huán)保、安全的發(fā)泡劑。將徹底改變長(cháng)期被歐美等跨國公司控制的物理發(fā)泡劑的技術(shù)路線(xiàn),重新定義聚氨酯產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。
相關(guān)部委對此高度重視,科技部、環(huán)保部、國家發(fā)改委、中國石油和化學(xué)聯(lián)合會(huì )、聚氨酯工業(yè)協(xié)會(huì )、國家知識產(chǎn)權局等先后調研了項目研究進(jìn)展情況。國家知識產(chǎn)權局派出微觀(guān)專(zhuān)利導航項目工作組進(jìn)駐學(xué)校,指導開(kāi)展國際專(zhuān)利的布局、撰寫(xiě)、申請等工作。經(jīng)專(zhuān)家組審查和國內外檢索后確認:“無(wú)氯氟聚氨酯化學(xué)發(fā)泡劑”是顛覆性的發(fā)明,是重大的理論創(chuàng )新和技術(shù)發(fā)明。目前,這項發(fā)明已于2016年6月申報了四項國家發(fā)明專(zhuān)利和一項國際專(zhuān)利。
這是近幾十年來(lái)化學(xué)化工學(xué)科重要的原始創(chuàng )新成果,發(fā)明中還涉及一大類(lèi)新的化學(xué)物質(zhì)和相關(guān)反應,作為新的化學(xué)物質(zhì),2016年12月已經(jīng)獲得美國化學(xué)會(huì )確認并完成CAS號注冊,現在已注冊了3個(gè)新物質(zhì)。
而此前,發(fā)泡劑市場(chǎng)一直被歐美控制,80年來(lái),歐美先后開(kāi)發(fā)出了四代發(fā)泡劑,都是物理發(fā)泡劑,壟斷著(zhù)全球市場(chǎng),掌握著(zhù)行業(yè)的話(huà)語(yǔ)權。第一到第四代發(fā)泡劑雖然環(huán)保性能越來(lái)越好,但其生產(chǎn)過(guò)程以及產(chǎn)品本身都脫離不了氯氟元素,一直采用含氟氯元素的物理發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡,因此無(wú)法從根本上避免對大氣臭氧層的傷害、溫室氣體的排放及排放副產(chǎn)物對環(huán)境的污染問(wèn)題。有測試,含氟化合物的溫室氣體效應是二氧化碳的2.3萬(wàn)倍。
記者了解到,基于國內對HCFC-141b生產(chǎn)的市場(chǎng)控制,HCFC-141b價(jià)格提高,今年以來(lái),價(jià)格已經(jīng)上漲到3萬(wàn)元/噸,有的企業(yè)主動(dòng)尋找替代技術(shù)的意愿愈發(fā)強烈;另外,國外禁止HCFC-141b和含HCFC-141b的產(chǎn)品,冰箱、冷柜、冷箱、電熱水器等出口企業(yè),為了滿(mǎn)足國外客戶(hù)的需求,也需主動(dòng)尋找替代物。
換道超車(chē)的機會(huì )有沒(méi)有?
堅持零ODP、低GWP、對環(huán)境友好的基本原則
聯(lián)合國環(huán)境規劃署執行主任埃里克·索爾海姆在基加利修正案通過(guò)時(shí)強調,目前研究的HFCs替代品需要包含以下特點(diǎn),一是具有很低的臭氧消耗潛值(ODP);二是具有很低的全球變暖潛能值(GWP)。我們需要通過(guò)減少氫氟碳化物的排放以及提升能源效率來(lái)保護氣候。
那么,我國強調、鼓勵的替代技術(shù)方向是什么?
在2016年環(huán)保部召開(kāi)的2016年國際保護臭氧層日紀念大會(huì )上,環(huán)保部副部長(cháng)趙英民表示,下一步,中國將繼續大力推動(dòng)綠色低碳替代技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應用,加大技術(shù)創(chuàng )新和推廣力度,出臺《含氫氯氟烴重點(diǎn)替代技術(shù)推薦目錄》,修訂完善替代品標準法規,并通過(guò)產(chǎn)業(yè)政策、政府綠色采購、綠色產(chǎn)品認證、輿論宣傳引導等方式鼓勵和支持綠色低碳替代技術(shù)的研發(fā)和推廣。
郭曉林在啟動(dòng)會(huì )上表示,未來(lái)的技術(shù)要求非常明確,鼓勵的技術(shù)方向是零ODP、低GWP。目前碳氫、水等作為替代技術(shù)選擇,分別在不同子行業(yè)替代HCFC-141b;此外,鑒于第二階段淘汰計劃從2016年起實(shí)施10年,還將定期組織對各子行業(yè)適用替代技術(shù)的評估,適時(shí)做出調整。
很顯然,中國作為全球最大的氯氟烴生產(chǎn)、使用和出口國,在選擇HCFC-141b后的替代技術(shù),必須堅持零ODP、低GWP、對環(huán)境友好的基本原則。以聚氨酯行業(yè)為例,傳統物理發(fā)泡劑面臨被淘汰被替代的明確時(shí)間表,我們該如何作為?
目前歐美等發(fā)達國家已率先管控HFC,這對我國冰箱、空調等出口產(chǎn)品造成影響。相關(guān)行業(yè)和企業(yè)若不能及時(shí)調整技術(shù)方向進(jìn)行技術(shù)升級和改造,出口市場(chǎng)將面臨嚴重的綠色貿易壁壘。在此背景下,《含氫氯氟烴重點(diǎn)替代技術(shù)推薦目錄》其實(shí)起到推動(dòng)環(huán)境友好的替代技術(shù)的市場(chǎng)化進(jìn)程的重要作用。
記者了解到,環(huán)保部出臺《含氫氯氟烴重點(diǎn)替代技術(shù)推薦目錄》,是希望在自主創(chuàng )新的基礎上,結合國際替代品發(fā)展的趨勢,為相關(guān)行業(yè)實(shí)現“供給側改革”提供重要的指導,通過(guò)大力推動(dòng)既對臭氧層友好、又對氣候友好的替代技術(shù),引導相關(guān)制造業(yè)從供給側實(shí)現技術(shù)升級和產(chǎn)品結構優(yōu)化,提升我國相關(guān)行業(yè)和產(chǎn)品的國際競爭力和可持續發(fā)展潛力。同時(shí),目錄發(fā)布能夠提高公眾對環(huán)保低碳技術(shù)的認知,引導綠色消費潮流,推動(dòng)地方政府的綠色采購行為,形成有利于綠色低碳產(chǎn)品的市場(chǎng)機制,推動(dòng)綠色發(fā)展。
產(chǎn)業(yè)化應用在路上
建設具有綠色示范效應的聚氨酯產(chǎn)業(yè)基地
談及很多科研項目鎖在抽屜中,無(wú)法造福社會(huì )產(chǎn)生價(jià)值,山東理工大學(xué)黨委書(shū)記、博士生導師呂傳毅表示,創(chuàng )新技術(shù)能孵化成功并加速成長(cháng)進(jìn)而產(chǎn)業(yè)化,需要政府和社會(huì )各界的支持。化學(xué)發(fā)泡劑的生產(chǎn)過(guò)程既不涉及鹵化反應,又能滿(mǎn)足聚氨酯泡沫導熱系數等性能要求,填補了世界空白,是真正意義上的替代產(chǎn)品,可廣泛應用于國民經(jīng)濟眾多領(lǐng)域。如冷藏保溫、城市管道保溫、LNG長(cháng)途運輸和輸送、建筑節能、太陽(yáng)能、汽車(chē)、冰箱冰柜、沙發(fā)、床墊等產(chǎn)業(yè)。
畢玉遂介紹說(shuō),目前針對相關(guān)行業(yè)的試驗檢測以及企業(yè)使用報告顯示,用這種化學(xué)發(fā)泡劑生產(chǎn)的聚氨酯泡沫材料性能在應用中達到相關(guān)標準要求,且成本更低。已成功應用于外墻保溫和板材生產(chǎn),在其他工業(yè)領(lǐng)域中的應用試驗也已全面展開(kāi)。
記者了解到,因為噴涂的特殊性,施工現場(chǎng)的復雜性與安全管理難度等,很難使用現在應用的碳氫技術(shù),化學(xué)發(fā)泡劑已顯示出獨特的優(yōu)勢。
在聚氨酯產(chǎn)業(yè)中,其泡沫體系產(chǎn)品生產(chǎn)中必須使用發(fā)泡劑,發(fā)泡劑是聚氨酯行業(yè)的關(guān)鍵原材料,粗略估算發(fā)泡劑年用量40萬(wàn)噸~50萬(wàn)噸左右。
為加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,補天新材料技術(shù)有限公司與山東理工大學(xué)簽訂了專(zhuān)利技術(shù)獨占許可協(xié)議,按照協(xié)議,學(xué)校授予補天20年專(zhuān)利獨占許可使用權(美國、加拿大市場(chǎng)除外),公司需總計支付5億元人民幣,首付4100萬(wàn)元現已到賬。
補天新材料技術(shù)有限公司注冊地為淄博市臨淄區,規劃投資6.7億元,建設年產(chǎn)10萬(wàn)噸聚氨酯化學(xué)發(fā)泡劑項目。項目建設得到了淄博市委、市政府和臨淄區委、區政府的高度重視。臨淄區區委書(shū)記宋振波表示,將通過(guò)年產(chǎn)10萬(wàn)噸聚氨酯化學(xué)發(fā)泡劑項目的建設,推動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)聚集,重點(diǎn)發(fā)展新型聚醚、白料、聚氨酯板材、集裝箱等高附加值產(chǎn)品,力爭在淄博建設具有綠色示范效應的聚氨酯產(chǎn)業(yè)基地。
宋振波接受記者采訪(fǎng)時(shí)指出,齊魯化工園區土地非常緊俏,很多項目落不下來(lái),排著(zhù)隊,但政府已經(jīng)為此項目預留了土地,希望建立聚氨酯示范產(chǎn)業(yè)園區,以此拉動(dòng)臨淄區產(chǎn)業(yè)升級,特別是促進(jìn)精細化工的發(fā)展,這個(gè)帶動(dòng)作用了不得。
目前,項目已通過(guò)淄博市一區四園審核,并取得了市發(fā)改委立項和能評批復,環(huán)保、安全、規劃、土地、消防等各項手續正在辦理中,力爭年內開(kāi)工建設。
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HFC為何被盯上?
救星也在闖大禍
2016年10月15日,近200個(gè)國家在盧旺達基加利簽署了一項具有里程碑意義的協(xié)議,以減少強效溫室氣體氫氟碳化物(HFCs)的排放,從而在本世紀末防止全球升溫0.5攝氏度,這就是HFC基加利修正案。它為減少強效溫室氣體氫氟碳化合物鋪平了道路。
根據基加利修正案,各國已同意將氫氟碳化物列入限控清單,并擬定時(shí)間表,規定在2040年前逐步減少80%~85%的氫氟碳化物。
發(fā)達國家將從2019年首先減少氫氟碳化物用量。包括中國在內的100多個(gè)發(fā)展中國家將從2024年凍結使用氫氟碳化物,印度和巴基斯坦等一些發(fā)展中國家從2028年開(kāi)始凍結。
HFCs本是作為淘汰氟利昂的替代物,那么2016年,為何盯上HFC?原來(lái), HFC或氫氟碳化物通常用于空調、冰箱、噴霧劑、泡沫和其他制冷產(chǎn)品中。它們是作為氯氟烴(CFC)和其他對臭氧層有害物質(zhì)的替代品引入的,這些消耗臭氧層的物質(zhì)在《蒙特利爾議定書(shū)》框架下被逐步淘汰。
但是,人們很快發(fā)現,這一保護臭氧層的救星卻會(huì )導致另一個(gè)問(wèn)題。氫氟碳化物被證實(shí)為強效溫室氣體,其全球變暖潛能值比二氧化碳高數千倍。它已經(jīng)成為目前世界上增長(cháng)最快的溫室氣體,其排放量正以每年10%的速率增加。
聯(lián)合國環(huán)境規劃署執行主任埃里克·索爾海姆當時(shí)在會(huì )議上表示,“這不僅僅關(guān)乎臭氧層和氫氟碳化物,更重要的是,現如今,各國領(lǐng)導人都清楚地表明,巴黎氣候大會(huì )倡導的綠色轉型勢頭無(wú)可阻擋,不可逆轉,我們的未來(lái)依靠清潔技術(shù),投資清潔高效的技術(shù)是最明智的選擇。”(據中國環(huán)境報)
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