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随着我国淘汰ODS活动的不断开展,ODS替代品的开发和生产问题显得日益重要。按照《国家方案》修订稿,2000年后大量的ODS消费将被淘汰,ODS替代品的有效供应已成为中国ODS淘汰进程中最为关键的问题。
第一节 替代品开发与替代品战略
一、 ODS替代品与替代品的开发
目前,ODS替代品主要有三大类:氟烃(包括氢氟烃和氢氯氟烃)、碳氢化合物和其它化学品。在三类替代品中以氟烃为主,氟烃和碳氢化合物可单独使用,也可组成混合物使用。
1.替代品的品种
(1)已商品化的氢氟烃类有:HFC-23、HFC-32、HFC-125、HFC-134a和HFC-152a;最近研究开发的,被论证具有商业化前景的品种有:HFC-143a、HFC-227ea、HFC-236fa、HFC-245fa和HFC-365fmc等。
(2)氢氯氟烃类有:HCFC-123、HCFC-124、HCFC-141b、HCFC-142b、HCFC-225ca和HCFC-22等品种。
(3)属于碳氢化合物的有:丙烷、丁烷、异丁烷、环戊烷和二甲醚等。
(4)其它化学品则包括不属于以上两类的替代品,如ABC干粉、蛋白泡沫、CO2和氨等。
2.替代品的技术性能与市场前景
(1) HFC类替代品
HFC类替代品的ODP(臭氧消耗潜值)为零,从保护臭氧层的角度来说,它是一种理想的替代品。但由于HFC类产品的GWP(全球变暖潜值)较高,在《气候变化框架公约》中,HFC、PFC被列为限制排放的气体(实际上,由于综合全球变暖系数包含最终产品能耗的影响,目前HFC类替代品对全球变暖的影响还难以确定)。
由于HCFC类产品的ODP值并不是零,发达国家已经开始利用HFC类替代品替换HCFC类物质,尤其是对用量最大的HCFC-22和HCFC-141b。2000年,西欧一些国家已经开始禁止使用HCFC-22;一些发达国家还准备在2003年禁止使用HCFC-141b。
目前,HCFC-22的替代产品已基本确定,主要为R-407c(HFC-125/HFC-32/HFC-134a混合物)和R-410a(HFC-125/HFC-32混合物),替代技术也已解决,配套设备陆续投放市场;HCFC-141b的主要替代品有HFC-245fa和HFC-365mfc等,预计2003年将会形成商业化规模。
(2)HCFC类替代品
HCFC类产品主要包括HCFC-123、HCFC-124、HCFC-141b、HCFC-142b和HCFC-225ca等品种。它们目前作为过渡替代品使用,其对大气臭氧层的消耗潜能虽远低于CFCs和哈龙,但不是零,因此最终也将被禁止使用。尽管如此,在目前一些消费行业来讲,由于资金、技术等的限制,HCFC类替代品对尽快减少对臭氧层的损耗仍然是非常有意义的。
值得注意的是,目前在发达国家HCFC类物质被替代的步伐正在加快。其中,HCFC-22及HCFC-141b两个品种首当其冲。我国作为第5款规定的国家,HCFC类物质的使用期限大约还有40年。但从目前情况来看,我国HCFC-141b的出口量大于国内消费量,HCFC-22也具有相当大的生产能力。
(3)碳氢类和其它替代品
用作替代品的碳氢化合物主要有:丙烷、丁烷、异丁烷、环戊烷和二甲醚等。碳氢化合物作为ODS替代品近期得到了很大的发展,无论在冰箱、空调还是气雾剂领域。国际上对碳氢类替代品的研究进行得较为详尽,尤其是气雾剂领域,在西欧得到较为普遍的应用。然而碳氢化合物在美国的使用正在受到限制,1998年,美国环保局已经制定了气雾剂产品挥发性有机物排放的国家标准,对各种气雾剂产品中碳氢化合物的最高含量做了明确规定。
3.我国替代品生产现状
经过长期的发展,中国的企业界、科技界已具备了一定的替代品技术开发与生产能力,并取得了较大进展。目前我国在某些替代品生产方面已具有了相当的产量和规模,并自行开发研制成功了若干种重要替代品的生产技术和工艺,先后投入研究和生产了HFC-134a、HFC-152a、HFC-32、HFC-143a、HFC-125、HFC-227ea、HFC-236fa、HFC-245fa、HC-600a(异丁烷)、环戊烷和ABC干粉等国际上认同的ODS替代品的主要品种。
总体来看,我国的替代品生产已具备一定的规模,生产品种较为齐全,个别产品已是供大于求;某些ODS替代品如HCFC-141b、HFC-152a、HFC-227ea、HFC-32、HCFC-123、HFC-143a和HFC-125等,出口数量均超过国内销售量。但一些高科技含量的品种还处在起步阶段,没有形成规模;一些产品由于价格太高等原因,国内没有市场,主要用于出口。
总之,我国已具备相当水平的替代品开发生产能力,掌握了主要替代品的生产技术;在市场需求不断扩大的趋势下,在适当的政策和资金支持下,替代品生产有条件迅速发展起来。
二、《中国ODS替代品发展战略》的制定
目前,中国企业引进或开发了一些ODS替代品,但由于科技水平相对较低、生产规模不足等原因,ODS替代品的国内供应远不能满足需求。一些价格较高的替代品,如HFC-134a、HFC-32、HFEs和HCFC-225ea等,还需要从发达国家大量进口。同时,由于替代品生产面临全球气候变暖、公众健康、安全性等方面的巨大压力,中国必须在全面评估替代品各项技术指标和相应市场需求的基础上制订替代品发展战略。
根据《议定书》规定的淘汰目标,以及《国家方案》修订稿确定的基本原则,1999年,国家环境保护总局委托北京大学环境科学中心制定《中国ODS替代品发展战略》。目前,该报告已形成第四稿。
《中国ODS替代品发展战略》将以发展国内ODS替代品生产、满足中国ODS淘汰需要为基本目标,在有关技术、安全和环保标准的规范下,通过政策措施的实施促进和鼓励ODS替代品的开发和生产,从而确保ODS淘汰行动的顺利实施和我国经济的健康发展。战略确定了我国替代品发展的指导方针和基本原则,分析了实施替代品战略的有利条件,预测了各行业的替代品需求,明确了替代品发展的重点。
1.替代品发展的指导方针
按照《国家方案》制定的ODS生产、消费淘汰和替代品生产同步发展的原则,遵循“有所为有所不为”、“有进有退”的精神,关注国际市场替代品生产和供应的变化,考虑替代品本身的技术性能和生产技术的可获得性,加快发展在经济、技术和环境保护等方面具有优势的产品,以保证我国ODS生产和消费的顺利淘汰。
2.替代品发展的基本原则
(1)立足国内,鼓励和促进替代品的技术开发和规模化生产。在必要时,适当引进国际先进技术。
(2)替代品生产的发展力争实现与ODS的生产和消费淘汰达到同步。
(3)以《国家方案》和各相关行业淘汰计划为基础,预测替代品的市场需求
(4)建立有效的政策支持体系,促进替代品生产的健康、有序发展。
3.实施替代品战略的有利条件
(1)多边基金执委会批准的《中国消防行业哈龙整体淘汰计划》、《中国化工行业CFC生产整体淘汰计划》、《中国清洗行业ODS整体淘汰计划》和《中国泡沫行业CFC-11整体淘汰计划》等都特别强调中国要尽可能有效地使用多边基金,在淘汰ODS生产的同时,支持替代品的生产。
(2)《国家方案》(修订稿)中已经确定了2000~2010年中国ODS淘汰计划,ODS淘汰的实施方式也从单个项目向行业淘汰机制转变,为准确预测和规划我国ODS替代品消费需求和替代品生产提供了必要条件。
(3)经过近十年的努力,中国已经初步具备了进行替代品技术开发和生产的能力,并自行开发了一些重要替代品的生产技术和工艺,个别替代品的生产已形成一定规模,为替代品生产行业的发展奠定了技术和产业基础。
4.中国各行业替代品需求预测
表9-1列出所有行业的主要ODS产品、这些产品消费的ODS、ODS在这些产品中的用途,以及这些ODS的替代品。

5.我国ODS替代品发展的重点
根据中国未来替代品需求预测,中国急需要发展的HFC包括:HFC-134a、HFC-32、HFC-125(以上三种为制冷剂替代品);2000年中国这三种HFC的消费量都超过了千吨水平,预计在2005年三者的消费量均将在4,000吨以上。
按照目前议定书的要求,一旦加入议定书哥本哈根修正案,中国必须在2016年1月1日冻结HCFC的生产和消费量并逐步淘汰。着眼于HCFC的提前淘汰,发展相应的替代品也是十分必要的。这些品种包括HFC-236fa、HFC-245fa、HFC-365fmc
(前者为制冷剂、灭火剂、发泡剂、气雾剂;后两者主要为发泡剂、清洗剂的替代品)。
第二节 我国的ODS替代品项目建设
我国的ODS淘汰履约行动涉及到ODS制冷剂、灭火剂、清洗剂、熏蒸剂和气雾剂(医用)的替代。目前,利用多边基金赠款的支持,7个替代品项目正在或已完成了实施任务:用于替代CFC制冷剂、年产10000吨(其中一期年产5000吨)的HFC-134a生产项目正在建设中;替代哈龙灭火器的60万具轻质CO2灭火器瓶体生产线建设项目正在实施;年产3000吨替代哈龙灭火剂的ABC干粉灭火剂生产线已经通过验收;清洗行业非ODS清洗剂HEP-2清洗剂建设项目完成了可行性论证;泡沫行业PU1硬泡组合料中心项目已完成了设备安装,PU2硬泡组合料中心项目也处于建设阶段;年产1万吨替代哈龙灭火剂的L119灭火剂生产建设现已获得世界银行的批准。
一、 年产10000吨HCFC-134a生产项目
2001年1月,“保护臭氧层多边基金资助10000吨/年HFC-134a生产建设项目(第一期5000吨/年)”合同签字仪式在陕西省西安市举行。该合同赠款额为2500万美元,项目计划2003年底建成试车,现已进入设备及材料的采购阶段。
1.项目背景
1999年3月,多边基金执委会批准了《中国化工行业CFC生产整体淘汰计划》,赠款1.5亿美元将用于我国CFC生产的削减,以及国家方案和行业战略中能够达到CFC生产顺利淘汰的活动等。在有利于CFC生产顺利淘汰的活动中,列在首位的是替代品的生产建设,尤其是HFC-134a的生产建设。
按照国际执行机构——世界银行的项目立项程序,国家环保总局委托国内执行机构中国化工建设总公司于1999年9月开始,在全国范围内公开招标。经过国家环保总局会同国家计委、经贸委、科技部、财政部、原国家石化局等六部委的代表和专家组的评标,确定西安金珠近代化工公司中标,并在2000年8月获得世界银行的最终认可。
2.项目特点
HFC-134a是消耗臭氧层物质CFC-12的代用品,广泛地应用于汽车空调、冰箱、工商制冷等领域的制冷剂,也可用于发胶、空气清新剂和杀虫剂等气雾剂产品的抛射剂以及生产泡沫塑料的发泡剂。
作为汽车空调的制冷剂,是目前国内外公认的CFC-12的替代品。因此,也是用量最大的替代品。国外年销售量约十几万吨,国内目前用量较小。2001年以后,随着国产新车空调禁用CFC-12,HFC-134a用量将会显著增长。
此项目的建设,是拥有我国自主知识产权的生产装置的建设,这不仅标志着中国政府支持国有技术产业化的努力,也说明我国的替代品建设步伐在加快,同时还将为我国西部大开发战略的实施做出贡献。
二、60万具轻质CO2灭火器瓶体生产线建设项目
2000年11月,“新建轻质二氧化碳灭火器瓶体生产线”合同签字仪式在山东维坊举行。2002年2月和3月,该项目与中标的西班牙和德国的国外设备供货商分别签定了设备供货合同,合同总金额570万美元。目前,该项目正进行土建施工和引进设备的准备工作阶段。
1.项目背景
该项目通过国内招标,经国家计委、经贸委、科技部、财政部、公安部和国家环保总局评标,由山东海化集团维坊东明消防器材有限公司中标承担。项目将利用多边基金赠款605万美元,建设年产60万具轻质CO2灭火器瓶体生产线。
2.项目特点
该项目从国外引进先进的加工工艺设备,生产具有20世纪90年代先进水平的CO2灭火器瓶体。项目合同的签署,标志着我国ODS替代品的建设已进入全面实施阶段,体现了我国政府在哈龙灭火剂和灭火器逐步淘汰的同时,为保证不削弱我国的消防能力所做出的努力。
三、年产3000吨ABC干粉灭火剂项目
2001年年底,《中国哈龙行业整体淘汰计划》中第一个哈龙替代品项目——佛山市电化总厂年产3000吨ABC干粉灭火剂生产项目通过验收。
1.项目背景
1999年,哈龙工作组利用哈龙行业淘汰的节余资金进行了ABC干粉的公开招标,佛山市电化总厂最终中标并获赠款125万美元,成为哈龙行业整体淘汰计划中第一个替代品项目——3000吨ABC干粉生产线的生产企业。
2.项目特点
ABC干粉灭火剂是一种无毒、无腐蚀的环保型灭火剂,是哈龙灭火剂的理想替代品。它广泛地应用于固体、液体、气体以及带电设备的灭火,具有灭火效率高、速度快、绝缘性好等优点。
四、非ODS清洗剂HEP-2清洗剂建设项目
2001年12月,清洗行业工作组在北京组织召开了HEP-2清洗剂生产项目建设可行性论证会。2002年,广东惠州艾贝尔清洗技术有限公司将在国际履约环保园内承建此项目,项目赠款8270万元。
1.项目背景
用作清洗剂的CFC-113、TCA、CTC,对臭氧层具有破坏作用。清洗行业的整体淘汰ODS的一个关键问题就是清洗剂的替代问题。
HEP-2是近几年在美国、加拿大、日本等国家广泛应用的非ODS清洗剂。随着清洗行业淘汰ODS活动的开展,国内对NPB的需求逐年增加,而目前国内NPB的供应还完全依赖进口。如果这种情况持续下去,将增加ODS的淘汰成本和企业的运行成本,打击企业参与ODS淘汰的积极性,从而使清洗行业计划的实施受阻。因此,尽快使ODS替代清洗剂国产化,提供优质价廉的清洗剂已成当务之急。
2.项目特点
年产1万吨NPB生产项目主要生产高纯度NPB。先由丙烯合成法生产出正溴丙烷原料,再经精馏获得高纯度NPB。高纯度NPB作为主要原料和抗氧化剂、稳定剂,共沸物质组成ODS替代清洗剂HEP-2。HEP-2清洗剂的性能价格接近按规定必须淘汰的ODS清洗剂。
五、PU1、PU2硬泡组合料中心项目
1999年11月多边基金批准了我国31家PU硬泡企业淘汰CFC-11项目(简称PU1伞形项目),赠款额为551万美元, 其中用于化学品价差补贴的增加运行费用(IOC)为377万美元。2001年7月多边基金执委会批准了我国26家PU硬泡企业淘汰CFC-11项目(PU2伞形项目)的IOC费用204万美元。
1.项目背景
在PU1伞形项目执行中,通过国家环保总局组织的专家论证,利用一部分IOC资金(171万美元)建设了烟台万华6000T/Y无氟组合聚醚配料中心,在2001年底,该中心已经基本建成等待验收;PU2伞形项目的配料中心厂址选在廊坊国际履约环保产业园内,现正在建设之中,并将于2002年8月建成。
2.项目特点
目前,PU硬泡行业存在着企业零散、规模小、素质低、技术差、管理无章、质量低劣等弊端,很难保证有效地利用赠款进行CFC替代。建立设备先进、技术集中、生产规模大的配料中心,可以用较低的成本向下游企业提供高质量和低价的无氟组合料,保证项目企业在完成替代后可以获取无氟替代品和相关的技术服务,有利于对替代后企业的监督,有利于行业技术进步,有利于无氟替代品的推广以及无氟产品质量的提高,对硬泡行业替代品在中国的广泛应用具有深远的意义。
六、年产1万吨L119灭火剂生产项目
2002年,大连宏信消防技术开发有限责任公司年生产能力3600吨宏信L119水成膜泡沫灭火剂生产项目将在国际环保履约工业园内建设,其中赠款400万美元。
1.项目背景
目前,中国消防市场使用量最大的两大类泡沫灭火剂是动物蛋白泡沫灭火剂(包括氟蛋白泡沫灭火剂)和传统的水成膜泡沫灭火剂(AFFF)。这些泡沫灭火剂主要用于石化企业、大型石化产品储存设施、机场等重要场所。蛋白和氟蛋白泡沫灭火剂凝固点高、灭火效率低、保存时间短、腐蚀性强、气味难闻,无论是生产还是使用过程都会对环境造成一定的污染。
2.项目特点
年产1万吨宏信L119水成膜泡沫灭火剂项目主要生产替代哈龙1211的植物蛋白泡沫灭火剂。L119是一种无毒、无害、无污染的环保灭火剂,在灭火过程中不产生任何有毒气体,能吸收烟雾中对人体有害的碳氢化合物,降低烟雾浓度,具有降温、隔热、阻燃功能,使消防人员在灭火过程中减少了高温和毒气的威胁;产品冰点温度最低可达-50℃,保存期长达8年。产品应用适应性广,有普通型、耐寒型、耐海水型和抗溶型,可以扑灭A、B类及部分C、D类火灾。
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