低碳經(jīng)濟(jì)對(duì)助磨劑行業(yè)發(fā)展意義深遠(yuǎn)
2009年歲末的哥本哈根國(guó)際氣候大會(huì),使“低碳經(jīng)濟(jì)”的概念得到了空前普及,很多人第一次知道,“碳”也可以像石油和黃金一樣成為一種國(guó)際貿(mào)易對(duì)象,也能帶來(lái)真金白銀。所謂低碳經(jīng)濟(jì),是指在可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)下,通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、新能源開(kāi)發(fā)等多種手段,盡可能地減少煤炭、石油等高碳能源消耗,減少溫室氣體排放,達(dá)到經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏的一種經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)。發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì),一方面是積極承擔(dān)環(huán)境保護(hù)責(zé)任,完成國(guó)家節(jié)能降耗指標(biāo)的要求;另一方面是調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),提高能源利用效率,發(fā)展新興工業(yè),建設(shè)生態(tài)文明。這是摒棄以往先污染后治理、先低端后高端、先粗放后集約的發(fā)展模式的現(xiàn)實(shí)途徑,是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境保護(hù)雙贏的必然選擇。
有人把低碳經(jīng)濟(jì)歸結(jié)為產(chǎn)業(yè)的“三低模式”,即低能耗、低污染、低排放。那么,怎樣才能實(shí)現(xiàn)我國(guó)的低碳經(jīng)濟(jì)?根據(jù)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究中心的有關(guān)文獻(xiàn)記載,從技術(shù)層面來(lái)講大致有3個(gè)途徑:
首先,低碳經(jīng)濟(jì)主要有兩種形式:一種是低碳生產(chǎn),一種是低碳消費(fèi)。具體一點(diǎn)講就是:工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程必須堅(jiān)持持久的節(jié)能減排,城鄉(xiāng)居民要盡快地適應(yīng)低碳生活方式。經(jīng)過(guò)科技創(chuàng)新、探索實(shí)踐、不斷進(jìn)步,逐漸形成一種節(jié)能、降耗,同時(shí)也能降低二氧化碳排放的生產(chǎn)模式和生活習(xí)慣。
其次,我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和能源調(diào)整的關(guān)鍵時(shí)期,低碳經(jīng)濟(jì)的興起為清潔能源(太陽(yáng)能、水電、風(fēng)電、核電、生物能源)等新能源的發(fā)展提供了機(jī)遇。從“高碳”過(guò)渡到“低碳”,不僅僅是要減少化石燃料的使用,而且需要各個(gè)行業(yè)提高傳統(tǒng)能源的利用效率、減少單位GDP能耗,同時(shí)更多地采用清潔能源和可再生能源,改善能源的結(jié)構(gòu)。
最后是化學(xué)節(jié)能,即通過(guò)化學(xué)或化工的方法,使碳元素頻繁地被反復(fù)利用。這樣,不僅能減少二氧化碳?xì)怏w的排放和污染,也能更好地利用碳資源。
眾所周知,水泥工業(yè)是一個(gè)高能耗、高污染、高排放的行業(yè),被國(guó)家列為必須用低碳經(jīng)濟(jì)治理的重點(diǎn)。水泥行業(yè)要實(shí)現(xiàn)宏大的節(jié)能降耗戰(zhàn)略,其關(guān)鍵或許要取決于很多細(xì)微之處。助磨劑是為水泥工業(yè)服務(wù)的一個(gè)新興輔助行業(yè),其簡(jiǎn)單、高效的特點(diǎn)已被越來(lái)越多的水泥生產(chǎn)企業(yè)所認(rèn)可。與水泥工業(yè)中其他節(jié)能減排的途徑相比,應(yīng)用水泥助磨劑幾乎不需要增加任何固定資產(chǎn)投資,直接摻入后,經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。一方面,使用水泥助磨劑能夠提高水泥磨機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量,從而直接降低了粉磨電耗;另一方面,由于水泥助磨劑還可以激發(fā)工業(yè)固體廢棄物的活性,減少水泥中的熟料使用量,從而節(jié)省因生產(chǎn)熟料而造成的煤、電消耗,并降低大氣污染物的排放,在實(shí)現(xiàn)“節(jié)能”效果的同時(shí),也能達(dá)到“減排”的目的。
近年來(lái),我國(guó)清潔能源的研發(fā)工作取得了突破性進(jìn)展。我們看到,在低碳生物能源的開(kāi)發(fā)中,剩余了大量的秸稈殘?jiān)?。由于渣中富含木質(zhì)素,對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行磺化后,可制備成木質(zhì)素磺酸鹽,這是水泥助磨劑和混凝土外加劑的重要原料。而生物能源的原料主要是可再生的農(nóng)作物,取之不盡,用之不竭;不僅提供了豐富的自然資源,也節(jié)省了大量昂貴的化工原料,從而為助磨劑行業(yè)的發(fā)展提供了新的物質(zhì)基礎(chǔ)。
2009年,我國(guó)水泥產(chǎn)量突破了16億噸,而每生產(chǎn)1噸水泥熟料大約會(huì)產(chǎn)生1噸二氧化碳?xì)怏w。許多年前,就有人想過(guò)能否將這些二氧化碳捕集下來(lái)并回收再利用的問(wèn)題。用煤炭將二氧化碳還原成一氧化碳,這是非常容易實(shí)現(xiàn)的事情;用生物發(fā)酵的方法制備沼氣也是成熟多年的方法;沼氣的主要成分是甲烷,利用甲烷可以制得廉價(jià)的氫氣,再用氫氣和一氧化碳反應(yīng),可以制備甲醇。目前,國(guó)內(nèi)外正在研究用甲醇制備乙烯、丁烯、丙烯等烯烴類(lèi)物質(zhì),并已有大量相關(guān)研究成果的報(bào)道。因此,合成甲醇后,可以利用甲醇制備乙烯。乙烯是合成纖維、合成橡膠、合成塑料的基礎(chǔ)化工原料,同時(shí)也是制備環(huán)氧乙烷的主要原料。目前,工業(yè)上普遍采用將乙烯進(jìn)行催化氧化來(lái)制備環(huán)氧乙烷,并且已有很成熟的生產(chǎn)工藝。對(duì)環(huán)氧乙烷進(jìn)行氨解可以得到三乙醇胺、二乙醇胺,從而可以獲得水泥助磨劑的主要原料醇胺類(lèi)物質(zhì)。
此外,還可以將二氧化碳與環(huán)氧乙烷進(jìn)行反應(yīng),制備碳酸乙烯酯。將制備的碳酸乙烯酯在一定條件下進(jìn)行水解可以制得乙二醇,從而可以獲得水泥助磨劑的主要原料醇類(lèi)物質(zhì)。
綜上所述,我們可以擬定出利用二氧化碳制備水泥助磨劑的路線圖,即:
二氧化碳→一氧化碳→甲醇→乙烯→環(huán)氧乙烷→三乙醇胺→水泥助磨劑
二氧化碳+環(huán)氧乙烷→碳酸乙烯酯→乙二醇→水泥助磨劑
有國(guó)家政策的支持,相信在不久的將來(lái),我們一定能夠?qū)崿F(xiàn)將水泥工業(yè)生產(chǎn)中大量排放的二氧化碳回收起來(lái),再通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)合成三乙醇胺、乙二醇等基礎(chǔ)化工原料,然后利用這些原料來(lái)制備水泥助磨劑的夢(mèng)想。從這一角度來(lái)講,毫無(wú)疑問(wèn),水泥助磨劑行業(yè)可以對(duì)二氧化碳的回收再利用發(fā)揮積極的作用。
于2009年12月7日閉幕的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議,為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展定下基調(diào):2010年經(jīng)濟(jì)工作將重點(diǎn)在“促進(jìn)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變上下功夫”。會(huì)議強(qiáng)調(diào)要“發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整”,在培育新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)的同時(shí),將開(kāi)展低碳經(jīng)濟(jì)試點(diǎn),努力控制溫室氣體排放。由此,我們可以相信:水泥助磨劑行業(yè)的市場(chǎng)前景會(huì)越來(lái)越廣闊,水泥助磨劑產(chǎn)品的原材料結(jié)構(gòu)將逐步生態(tài)化,水泥助磨劑產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的科研領(lǐng)域拓展正在進(jìn)行時(shí)。
毋庸置疑,借助低碳經(jīng)濟(jì)的春風(fēng),水泥助磨劑行業(yè)轉(zhuǎn)型,發(fā)展為多功能、低碳水泥助磨劑的日子,已經(jīng)為期不遠(yuǎn)。
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