低碳时代中国有机化工走势的探讨

1 能源利用模式的转变

在低碳时代中, 世界能源构成也因此而发生了变化, 由于在生产过程中二氧化碳的排放受到了极大程度的约束, 大多数煤在利用的过程中都必须得到CCS技术的处理, 使煤气化联产等行业基本满足了二氧化碳限排的要求, 核能等清洁能源主要使用在发电过程中。所以发电占据了较大的能源消耗比重, 而且正处在逐年升高的态势, 数据显示, 我国建筑设施所需电量达到总发电量的80%左右, 其中取暖、空调等设施耗电量占总量的13%左右。就目前来看, 我国交通运输所使用的能源主要以石油产品为主, 根据预测, 这种较为传统的方式势必会在未来的发展中被取代。从油耗的角度讲, 大型运输车辆占据着耗油量的较大比重, 约40%左右, 而有一些公共交通车辆都在致力于使用更为廉价且高效的天然气, 并且在不久的将来还会推出全新的电力汽车, 非粮乙醇也会在一定程度上得到广泛应用。另外, 现阶段人们对太阳能给予了高度的关注和期望, 但目前仍处在发展的初级阶段, 但预计在25年之后我国利用太阳能的水平会得到更大的突破, 使其在更多的领域中发挥作用。

2 有机化工原料的现状与展望

(1) 需求率的不断增长随着全球工业化理念的不断加深, 相应制品的需求和消耗量也会得到持续的增长, 尽管物料的利用效率也得到了相应的改善, 但地球资源是有效的, 并不是取之不竭的, 而且在资源深度开采时具有较大的难度, 需要更多的资金和技术投入。但这并没有对有机化工产业的发展造成影响, 其发展成果是人们有目共睹的, 而且也基本满足了低碳的各项指标。

(2) 原料的演变煤原料的发展是在电石工作的基础上进行的, 炼焦是传统意义上十分常用的化工生产工艺。运用电石工艺可生产出乙炔等原料, 而利用焦炉煤气则可进行苯类原料的生产和研制, 由于石油的流动性较高, 且易于开采, 所以在原料领域中具有十分明显的优势, 也发挥出了十分重要的作用。在二十世纪初期汽车的出现和应用加速了石油工业的发展, 使以往有机化工逐渐向以石油作为主要原料的方向发展, 并在二十一世纪中取得了显著的成效。

3 低碳时代中国有机化工走势

能源的发展在一定程度上影响了有机化工。有机化工是有机化学工业生产的简称, 由于主要从事合成制造, 所以也可将有机化工称作有机合成, 有机化工在生产的过程中主要需要的原料和能源有氢气 (H2) 、一氧化碳 (CO) 、甲烷 (CH4) 等, 有机化工企业也在不断研究新型技术, 在技术的支持下逐步实现绿色生产提出的目标。在横店集团家园化工集团中, 化工生产与合成过程中使用的主要有机原料为乙烯 (C2H4) 和丙烯 (C3H6) 、芳烃和苯, 该企业对此类原料的创新内容如下所示。

(1) 乙烯和丙烯乙烯在有机化工中具有一定代表作用, 乙烯是生产聚乙烯以及乙苯等材料的关键原料。统计显示, 2014年我国乙烯的总消耗量已经突破了26Mt, 预计在五年以后该数值将会达到36Mt。为了达到最高的生产效益, 该企业扩大了生产装置的规模。生产装置包含了多种技术要素, 不仅包括高效裂解炉还涵盖了深冷分离方面的内容。对于高效裂解炉而言, 在设计的过程中, 该集团运用了双辐射段炉膛, 并在动力学的基础上展开了多次的计算和模拟。关于控制能耗方面, 该集团使用了低压急冷技术, 并在制冷机的支持下大幅降低了能耗。另外, 为使乙烯原料具有一定选择性, 该集团所设计的炉管正在向耐高温的方向发展。

丙烯主要用于生产聚丙烯以及丙烯酸等原料。在使用趋势上看, 丙烯的使用和需求量大有超过乙烯的势头, 所以该集团逐渐开展了提高丙烯使用效率方面的技术研究, 并取得了明显的进展。提高丙烯使用效率的方法为添加催化剂, 常用催化剂为ZSM-5沸石。

(2) 芳烃及苯芳烃是芳香烃的简称, 也是含有苯环结构碳氢化合物的总称。在有机化工生产中, 芳烃主要有磺酸杯芳烃以及叔丁基杯芳烃。该有机化工集团对芳烃和苯的生产工艺进行了多角度的创新, 将抽提蒸馏和液抽提完美的融合到一起, 另外, 该集团还在现有技术的前提下, 将甲苯作为原材料, 使用催化的方式生产目标芳烃。

对于苯来讲, 该有机化工集团注重在苯的提取上进行创新, 在最近几年中, 无苯汽油出现, 为苯的分离技术提出了更新的课题, 这也是化工原料发展的必经之路。

4 结语

低碳时代逐渐成为社会各界乃至全世界人民的热议话题, 其节能减排的宗旨也是现阶段自然环境所提出的要求。然而, 低碳时代并非在短时间内就可以实现的, 而是一个漫长的阶段, 有机化工在此阶段中具有重要的意义和作用, 相关企业想要达到更好的效果, 还需做出更多的努力, 从目前的发展趋势来看, 化工原料将面临着巨大的改革, 使有限的资源得到长期的利用, 发挥最大的效果。

摘要：人类有史以来最大规模的节能减排政策正全面开展, 新纪元的低碳时代为新型能源的开发与发展提供了大力的支持, 预计在五十年之后, 原油等能源将退出燃料行业, 使原油的需求与供应得到了一定的缓解, 并在化工原料中得到更好的利用。本文以横店集团家园化工对能源的创新技术为例, 对能源利用模式的转变以及有机化工原料的现状与展望进行了简单的分析, 并对低碳时代中国有机化工的走势进行了全面的探讨, 为我国有机化工企业的发展方向进行了探讨。

关键词：低碳时代,有机化工,发展方向