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国家标准计划《精己二酸行业氧化亚氮减排技术指南》由 606(中国石油和化学工业联合会)归口 ,主管部门为中国石油和化学工业联合会

主要起草单位 重庆华峰化工有重庆华峰化工有限公司重庆同辉科发气体有限公司山东华鲁恒升股份有限公司中海油天津化工研究设计院有限公司限公司重庆同辉科发气体有限公司山东华鲁恒升股份有限公司中海油天津化工研究设计院有限公司

目录

基础信息

计划号
20243733-T-606
制修订
制定
项目周期
18个月
下达日期
2024-12-31
公示开始日期
2024-10-28
公示截止日期
2024-11-27
标准类别
基础
国际标准分类号
13.020
13 环保、保健和安全
13.020 环境保护
归口单位
中国石油和化学工业联合会
执行单位
中国石油和化学工业联合会
主管部门
中国石油和化学工业联合会

起草单位

目的意义

精己二酸俗称肥酸,是脂肪族二元酸中最有应用价值的二元酸,能够发生成盐反应、酯化反应、酰胺化反应等,并能与二元胺或二元醇缩聚成高分子聚合物等,是一种高附加值的化工产品。

精己二酸主要用于生产尼龙66、聚氨酯、增塑剂等,还可用于生产高级润滑油、食品添加剂、医药中间体、香精与香料控制剂、塑料发泡剂、涂料、粘合剂、杀虫剂以及染料等产品,用途十分广泛。

目前世界上应用最广泛的精己二酸生产工艺主要有两种,分别为环己烷氧化法和环己烯水合法,这两种工艺都要用硝酸,简称硝酸氧化法。

精己二酸在生产过程中,环己醇(醇酮)与硝酸氧化生产过程中会生成含一氧化二氮的尾气。

一氧化二氮又称笑气,它是《京都议定书》中界定的六种温室气体之一,其主要破坏臭氧层,并可输送到平流层,导致臭氧层破坏,引起臭氧空洞,对臭氧层的破坏作用比氟利昂更为严重,使人类和其它生物暴露在太阳紫外线的辐射下,对人体皮肤、眼睛、免疫系统造成损害,能在大气中存留150年~170年,一旦形成不容易消失,加速全球的温室效应,其增温潜势指数约为二氧化碳的310倍,也就是排放1T氧化亚氮相当于排放了310吨的二氧化碳,参考《中国化工生产企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)》中的信息,每生产1吨精己二酸排放0.27t~0.30t一氧化二氮,相当于每生产一吨精己二酸将排放将近83.7t~93t的二氧化碳。

按照国内2023年精己二酸产量约240万吨估算,年排放二氧化碳约2.01亿吨~2.23亿吨。

N2O造成的温室效应占总的温室效应的6%,是一种危害极大的有害气体。

因此,核算精己二酸生产过程中的产品碳足迹非常重要。

国内尚未出台精己二酸行业氧化亚氮排放要求的标准,所以目前国内大多数精己二酸企业对于氧化亚氮的排放大部分直接排放到大气中,只有少数企业采用相关工艺进行自主减排。

目前我国正在积极实施“碳达峰”行动计划,化工行业的“碳达峰”“碳减排”工作任重道远,我国的精己二酸产能巨大,排放的氧化亚氮的总量也十分可观,所以,对精己二酸生产过程的氧化亚氮采取减排措施,有效控制氧化亚氮的排放,是化工行业实施碳减排的重要环节。

推动氧化亚氮温室气体的减排,符合国家对于化工行业低碳发展的需要,并为国家实施的碳达峰、碳中和提供行业的推动力。

全球精己二酸的消费量从2011年的256.2万吨逐步增长至2023年的约396万吨。

中国是精己二酸消费大国,全球占比逐年提升,2023年国内精己二酸消费量占全球的比例约为61.86%。

国外大企业如巴斯夫(产能56万吨)、奥升德(产能46万吨)、英威达(产能36万吨)、道默(产能16万吨)等等,总产能大概210万吨;国内的生产企业如重庆华峰(150万吨)、山东海力(产能45万吨)、神马集团(产能47.5万吨)、华鲁恒升(产能36万吨)、唐山中浩(产能16.5万吨)、大连恒力(产能30万吨)等等,总产能大概386万吨。

国内正在规划或环评、或建设阶段的企业有湖北三宁、浙江石化、安徽昊源、福建永荣、内蒙古君正等企业合计超过300万吨左右产能,将在未来3~5年内释放。

目前单套产能最大的装置是50万吨/年,国内有1套。

产能及产量连续多年居全球首位。

2023年出口量超过40万吨。

从企业规模来看,以民营企业为主。

精己二酸副产氧化亚氮减排技术,主要目前国际上针对精己二酸生产装置有四种氧化亚氮(N2O)处理工艺,分别为热分解法、催化分解法、苯氧化法和精馏法。

其中热分解法和催化分解法工艺成熟、技术可靠,过程简单,但国内生产企业均采用催化热分解法。

苯氧化法可将N2O变成资源回收利用,但工业化应用尚不成熟。

通过洗涤、压缩、吸附、精馏方法提纯出氧化亚氮方法,受制于市场应用领域及成本限制,目前市场有限。

因此目前精己二酸生产中产生的N2O处理技术仍以催化分解减排为主。

国际上对精己二酸尾气中的氧化亚氮净化采用催化分解技术,该技术目前商业化应用的技术仅两家(巴斯夫、英威达),该技术处于国际垄断状态,氧化亚氮分解技术及使用的催化剂全部采用进口,费用高昂。

动辄上亿元的整体投入,对企业运行压力巨大,且往往伴随其余的限制性条款不利于国内企业的发展。

精己二酸生产因尾气排放问题而面临严峻考验,废气治理技术已经成为制约其生产的瓶颈,因此迫切需要开发精己二酸生产尾气净化技术。

精己二酸生产尾气氧化亚氮的净化技术采用固定床装置进行净化,固定床装置早已在化工生产中应用,因此精己二酸生产尾气中氧化亚氮净化技术的关键是开发催化分解技术和提纯技术。

范围和主要技术内容

本标准规定了精己二酸行业氧化亚氮减排的工艺及过程控制、设备要求、减排数据核算方法与计算、数据及报告要求等。 本标准适用于精己二酸行业氧化亚氮的减排。