中国氯碱行业碳排放现状及碳减排实施路径

中国氯碱行业碳排放现状及碳减排实施路径

张玉永

新疆圣雄氯碱有限公司，新疆吐鲁番 838100

摘要：为坚决贯彻国家关于实现碳达峰、碳中和的政策要求，氯碱行业已经开展了相关产业政策、碳排放现状、行业发展趋势和热点等重大问题的研究，以碳达峰、碳中和目标为契机，通过加快调整产业结构、推动科技创新、不断提升能效和增加清洁能源使用等切实有效的措施，加快行业绿色低碳转型和高质量发展，力争尽早实现碳达峰，为国家总体实现碳达峰目标和碳中和愿景做出积极贡献。

关键词：氯碱行业；碳排放；现状；碳减排；实施路径

1氯碱工业节能降耗的必要性分析

氯碱工业是化学工业的重要组成部分，其产品应用范围相对较广，不仅是化工行业的基础原材料，还广泛应用于建材、交通、电气、冶金、纺织、食品、包装、日用化工等及诸多领域。因此，可以说氯碱工业在我国社会发展过程中起到至关重要的作用。虽然相对于部分西方发达国家来说，我国现代化氯碱工业起步相对较晚，但是氯碱工业在我国的发展也已经历经了上百年，其主要采用隔膜法以及离子交换膜法两种生产工艺。从现阶段的整体技术来看，虽然这两种工艺的性质不同，但都是需要通过电解进行，因此氯碱工业的生产需要消耗大量电能。氯碱行业不但耗能高，在实际生产过程当中也会消耗大量的物资，且会造成环境污染。

节能减排发展绿色产业已经成为了现阶段我国全社会所关注的焦点，也是我国政府相关部门大力倡导的发展方式，氯碱行业作为高能耗高污染行业，其在发展过程当中必须积极响应国家号召，结合实际情况采取相应措施，在保证生产效率的基础之上，推行清洁生产，实现节能降耗，同时还需要降低生产成本，提高企业整体经济收益，实现可持续发展。从现阶段的氯碱行业整体发展形势来看，其主要的发展目标就是在安全环保的双重压力下提升经济收益，这需要管理阶层具有一定的市场敏锐度以及宏观观察力，用发展的眼光去看待氯碱行业的整体发展趋势，并综合考虑各企业的实际发展情况，提出具有规模性的系统的企业发展模式，保证其具有一定的针对性以及可行性。氯碱企业在企业实际发展过程当中，需要对于水资源、电资源以及蒸汽能耗等资源进行节约，不断结合实际情况，创新相应技术，使有限的资源发挥出更大的价值，进而提高资源利用率。

2中国氯碱行业实现碳减排的基本原则

(1）坚持科学发展，产能有进有退。推动烧碱和聚氯乙烯产品严格实行产能等量置换，统筹好发展和减排、增量和存量的关系，准确把握并科学发挥电解工艺处置工业废盐和“碱、氯、氢”三种联产品的基础化工原材料重要作用，为促进产业间协同发展、资源综合利用和绿色低碳做出积极贡献。

(2）坚持对标先进，实现降耗减碳。坚持与国际先进对标和国内领跑对标，推动行业能效水平由基准水平向标杆水平不断迈进，鼓励企业采取先进技术，持续降低碳排放、污染物排放和能耗水平，不断提升清洁低碳、可持续发展能力。

(3）坚持政策引导，合理把握节奏。进一步推动有关部门完善鼓励企业改造的产业政策、市场机制和配套措施，合理保障氯碱企业存续发展条件。坚持分类施策和分企施策，指导企业科学编制改造方案，并结合行业供需情况合理把握节奏、稳妥有序实施。

(4）坚持市场导向，经济技术可行。优先推广使用成熟适用技术进行行业节能减排改造，进一步加强新装备、新技术研发和试验示范工作，推动行业整体节能降耗。充分尊重企业市场主体地位，协助有关部门制定切实可行的改造目标和任务，统筹兼顾技术和经济目标。

3中国氯碱行业节能减碳的实施路径

3.1膜脱硝浓缩液中氯化钠的回收

(1)技术背景。我国传统氯碱企业在生产过程中采用的是钡法除硝，不但运行费用高且对环境的破坏较为严重，因此目前我国多数氯碱企业已经摒弃了这种方式，使用膜法脱硝装置。该膜对氯化钠没有截流能力，因此如果排放浓缩液，会浪费大量原盐。针对这一问题，目前我国多数企业采用冷冻工艺对氯化钠进行回收，但冷冻法施工流程较为复杂且运行成本高，最好的解决办法是增加一套浓缩液后处理装置。

(2)工艺简介。将膜法脱硝装置得到的浓缩盐水与蒸发的弱碱性纯水进行混合，并通过静态混合器使混合均匀，对于剩余杂质，需要通过保安过滤器对其进行过滤，将盐水送入浓缩盐水配水罐。通过进料泵进入膜法除硝装置，过滤单元，将盐水分离为渗透液和浓缩液，将浓缩液送出外界，而渗透液回收氯化钠。

2.2寻找和使用清洁能源

在国家“双碳”政策背景下，氯碱企业除优化自备火电厂降低碳排放外，顺应能源结构变化需求，依据当地实际情况寻找和使用清洁能源，主动调整用能结构，充分利用中国水电、风电、光伏、核电资源，由自备电向网点转化，从源头减少二氧化碳排放量，全面提升“绿电”的使用比例，从根本上减少碳排放。

此外，氢能具备明显优势，是优化能源结构、保障国家能源安全的战略选择，氯碱行业氢能未来发展潜力巨大，前景广阔。氯碱企业参与区域氢能基础设施建设，逐步形成集氢能科研、制取、储运、交易、应用一体化的氢能产业体系；立足氢能产业发展各主要环节，建设区域产业联盟，实现“气-车-站-用”同步发展；关注电解制氢技术，在氢能装备、加氢网络、氢能储运等领域完成关键企业布局，使氯碱氢能产业成为新的具成长性战略新兴产业，实现氯碱由“耗能”向“造能”方向转变。

2.3一次盐水精制中磷酸盐的应用

(1)技术背景。将碳酸钠和氢氧化钠为机制系在一次盐水工序与钙镁离子反应，从而除去钙镁离子，延长电解槽使用寿命，需要注意的是，一次盐水中的钙镁离子质量分数不能超过1×10-6，通过螯合树脂塔在二次盐水工序对其进行吸附，进一步降低钙镁离子质量分数，使其低于2×10-8。为保证树脂的吸附能力，需要再生清洗螯合树脂塔。树脂塔的再生费用主要取决于其再生周期，树脂塔的再生周期主要取决于一次盐水钙镁离子浓度。为缩短螯合树脂塔再生周期，目前我国多家氯碱企业相关人员针对这一问题进行了深入研究，发现可以将磷酸盐加入盐水中，相对来说磷酸钙以及磷酸镁的容积更低，因此可以降低钙镁离子浓度。只要钙镁离子浓度降低就可以大幅度延长螯合树脂塔的再生周期并降低其运行负荷。

(2)工艺简介。钙镁离子在一次盐水中与碳酸钠和氢氧化钠发生反应，过滤器对发生反应后的钙镁离子进行过滤，在后续反应器内加入磷酸或磷酸钠，其会与盐水中剩余的微量钙镁离子继续反应，再次通过过滤器对其进行过滤，然后送入螯合树脂塔精制。磷酸根过量会对电解槽电压造成一定影响，因此需要对其进行合理控制，保证磷酸根过量质量分数不超过3×10-5。

2.4建立和完善行业能耗和碳排放监测预警平台

为深入推进《重点用能单位节能管理办法》和《重点用能单位能耗在线监测系统推广建设工作方案》，行业企业需有目标、有步骤开展针对能源碳排放数据监测，完成碳评估和碳预测工作并实现动态预警和重点数据上报；通过制定减少能源碳排放的具体举措，降低企业能耗、减少能源碳排放，提高企业综合运行效率。

鼓励各省、市、园区、重点企业建设符合监管要求的氯碱工业互联网平台，通过实时收集和分析行业能耗工业大数据信息，优化制造能耗算法，提升制造优化模型，科学设定完成“双碳”目标的具体路径和措施，促进行业产业结构和能源结构优化，实现行业向绿色低碳方向转型升级发展。

结论

“十四五”中国氯碱行业的主题是实现低碳绿色发展和高质量发展，行业坚决贯彻国家关于碳达峰、碳中和的相关政策要求，努力实现行业结构的转型升级，实现产品能效的不断提升，持续降低碳排放、污染物排放和能耗水平，持续提升企业的核心竞争力，为把中国由氯碱大国建成氯碱强国而不懈努力。

参考文献：

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