ODS替代品发展战略(1).ppt

中国ODS替代品发展战略,北京大学环境科学中心,制定战略的背景,已经淘汰万吨以上ODS的生产和消费；今后还将淘汰大量ODS；ODS替代品的供应越来越重要；具备替代品开发基础；依据国家方案；具备实施替代品战略的基础。,制冷行业替代品分类,1）氟氯氢烃类（HCFCs）：在化学性质上HCFCs和CFCs比较相似，原设计使用CFCs的设备通常也能改换使用HCFCs操作2）氢氟烃类（HFCs）：一些HFCs确实有较大的全球变暖潜能（GWPs）3）烃类：排放后分散在低层大气中，对光化学烟雾之类的地表污染有一定贡献，可能引起火灾和爆炸的危险；是有效的制冷剂，甚至比CFCs效率更高4）混合工质：通过改变各种组分的比例，可以设计出各种特殊用途的混合物，混合制冷剂通常分为两类：共沸混合物和非共沸混合物5）氨：具有极好的制冷特性，对大气没有长期危害，而且成本较低。但它有典型的刺激性气味，一定的易燃性和毒性。,制冷行业替代品的选择,1）CFC-11离心式冷却器：HCFC-123是一种过渡性的选择，它比继续使用CFCs引起的臭氧损耗危害要小得多；2）CFC-12离心式冷却器：HFC-134a可以作为替代品。虽然与许多现有的冷冻和空调设备相兼容，但它和这些系统中普遍使用的矿物润滑油却不兼容，使用含有酯基的润滑剂会比矿物油好一些；3）CFC-114离心式冷却器：HCFC-124是一种过渡性的选择；4）R-500离心式冷却器：HFC-134a可以作为替代品；5）新型离心式冷却器：HCFC-123，HCFC-124，HCFC-22，HFC-134a，HFC-227ea和氨可以作为替代品。HCFC-22是一种过渡性的选择，其和现有的许多冰箱和空调中使用的润滑油类是兼容的，在目前有较为广泛的应用；HFC-227ea是一种还没有广泛应用的新的化合物，其也被作为许多混合工质的一种组分而予以开发。,制冷行业替代品的选择,6）CFC-12互换型冷却器：HFC-134a可以作为CFC-12的替代品7）新型CFC-12互换式冷却器：HCFC-22、HFC-134a和HFC-227ea可以作为替代品使用8）工业加工制冷系统:HCFC-22和HFC-134a可以作为CFC-11、CFC-12和R-502的替代品；由HFC-125和HFC-143a组成的R-404A可以作为CFC-11、CFC-12和R-502的替代品;混合物不易燃,它也是共沸混合物，所以在操作过程中不会分馏；由HFC-125、HFC-143a和HFC-134a组成的R-507可以作为CFC-11、CFC-12和R-502的替代品使用；混合物不易燃。它是准共沸混合物，所以在操作过程中不会分馏；HFC-227ea可以作为CFC-12的替代品使用；HCFC-124可以作为R-400（60/40）和CFC-114的替代品使用。,制冷行业替代品的选择,9）冷藏仓库：HCFC-22、HFC-134a、HFC-227ea、R-404A、R-507和氨都可以作为CFC-12和R-502的替代品使用10）零售食品用冰箱HCFC-22和HFC-134a可以作为CFC-12和R-502的替代品使用；HFC-227ea可以作为CFC-12的替代品使用；R-404A和R-507可以作为CFC-12、R-500和R-502的替代品使用。11）家用冰箱HCFC-22可以作为CFC-12和R-502的替代品使用。HFC-134a可以作为CFC-12的替代品使用。HFC-152a可以作为CFC-12的替代品使用。它的GWP值和在大气中的寿命比许多替代品都小。尽管HFC-152a是易燃的，但危险性评估证明它可以在这方面安全使用,泡沫材料生产行业,使用CFCs的泡沫塑料产品主要分为三类：聚胺酯泡沫、挤出型PE/PS泡沫和制冷用泡沫材料。室温下是液态的CFC-11主要被用做聚安酯泡沫材料的发泡剂；室温下是气态的CFC-12主要用于聚烯烃和聚苯乙烯类泡沫材料,泡沫行业,1）氢氯氟烃类（HCFCs）：由于HCFCs具有相对较低的热传导率，它被认为是在绝热泡沫材料中CFC发泡剂的必要的过渡性替代品。在许多方面，HCFC-123和HCFC-141b可以作为CFC-11的替代品。因为HCFC-123的可利用性有限，短期内在许多绝缘泡沫材料中HCFC-141b更有可能取代CFC-112）氢氟烃类（HFCs）：HFC-245fa，HFCfmc将取代HCFC-141b作为发泡剂3）C3-C6轻烃类：其成本低，对臭氧层损耗和全球变暖都无影响。但烃类的热传导率比任何CFCs都明显地要高，可能导致泡沫材料绝缘效率的降低。由于环戊烷的沸点较高，并与有CFC-11相似的物理性质，对于绝缘泡沫材料来说，其是最主要的发泡剂替代品。4）其它的发泡剂：二氯甲烷可做为CFC-11的替代品，用于多种密度PU软泡材料的发泡剂，成本也相对较低。但其具有毒性，是可能的致癌物。二氧化碳可作为各种泡沫材料的发泡剂,泡沫行业替代品的选择,1）聚胺酯硬泡：HCFC-123发泡生产的泡沫材料的物理性质、热传导率以及老化过程均和CFC-11发泡的材料很相似HCFC-141b在生产工艺方面，几乎可以直接从使用CFC过渡到使用HCFC-141b。HFC-134a沸点比CFC-11低，要改进设备以适应它的使用；其生产成本相对较高；HFC-152a要对生产工艺进行改造，而设备的改进也要有利于控制它的可燃性C3-C6轻烃类要改进设备或生产过程；由于烃类的易燃性，需要投入大量资金来进行设备改造HFC-245fa，HFC365fmc将替代HCFC-141b,泡沫行业替代品的选择,2）聚胺酯软泡：二氯甲烷可以用来生产各种密度的软泡材料。不过，二氯甲烷被认为是可能的致癌物，要引起健康与安全方面的考虑HFC-134a的沸点比CFC-11低，要改进设备以适应它的使用HFC-152a要改进生产过程以适应它的使用，而它的易燃性也需要改进设备来进行控制。二氧化碳：在聚安酯软泡材料生产中，二氧化碳发泡技术是一种可接受的替代生产过程,泡沫行业替代品的选择,3）自结皮泡沫材料HCFC-123的物理和化学性质与CFC-11相似，可能在自结皮泡沫材料生产中取代CFC-11HCFC-141b可以作为自结皮泡沫材料方面可接受的CFC-11的过渡性替代品HFC-134a的沸点比CFC-11低，要改进设备以适应它的使用HFC-152a要改进生产过程以适应它的使用，而它的易燃性也需要改进设备来进行控制C3-C6轻烃类要改进设备或生产过程；由于烃类的易燃性，需要投入大量资金来进行设备改造二氧化碳发泡技术是一种可接受的替代生产过程,泡沫行业替代品的选择,4）挤出型PE/PS泡沫材料HCFC-22可作为替代CFC-12的发泡剂，其从材料渗出的速度相对较高，会影响绝缘性能HCFC-142b可作为替代CFC-12的发泡剂HFC-134a可燃性较低，毒性低，有相对较高的热传导率，成本较高，GWP值较高HFC-152a有较高的易燃性以及较高的热传导率、等特性，要改造生产设备以适应其易燃性C3-C6轻烃类可作为CFC-12的替代品，但会降低材料的绝缘效率；要在设备改造上进行较大的投资,清洗行业,中国ODS清洗行业包括用于电子、邮电、航空、航天、轻工、纺织、机械、医疗器械、汽车、精密仪器等所有使用ODS作为清洗剂的企业。两种主要的ODS清洗剂是CFC-113和TCA，另外少量的CTC用做溶剂,清洗行业可供选择的清洗剂,1）氢氯氟烃类（HCFCs）：HCFC-141b是CFC-113/TCA主要的替代溶剂，可用于蒸气清洗的设备中，主要是电子或精密清洗HCFC-225被普遍认为有可能作为清洗剂，尤其在精密部件和设备的制造和维护方面2）半水系清洗剂，使用水/表面活性剂3）水系清洗用水作为主要的溶剂，添加剂包括有机溶剂（例如高沸点的乙醇）、增洁剂、皂化剂、抑制剂、乳化剂、pH缓冲剂和消泡剂等4）可溶性有机清洗剂，可以分为萜类、C6-C20石油烃类化合物（包括自然的和合成的来源）、氧化性的有机溶剂、醚类（包括丙烯乙二醇醚类）、酯类和酮类,清洗行业可供选择的清洗剂,5）含氯溶剂包括三氯乙烯（TCE）、二氯甲烷和全氯乙烯，这些含氯溶剂在大气中的寿命非常短，不用考虑对臭氧损耗的影响。但是，所有这三种溶剂都有毒性问题6）全氟烃类（PFCs）是全由氟形成的化合物7）超临界流体清洗、等离子体清洗和紫外-臭氧清洗是三种高科技的清洗技术。这些技术主要用在电子清洗或精密清洗方面超临界流体清洗、等离子体清洗和紫外-臭氧清洗是三种高科技的清洗技术。这些技术主要用在电子清洗或精密清洗方面，尽管超临界的二氧化碳也被研究用在金属清洗方面,清洗行业替代品的选择,1）金属清洗半水系/水系清洗剂，这些替代品的每一种都有可能占据金属清洗市场的70%有机清洗剂，这些溶剂的使用者应考虑回收和处理失效的有机溶剂三氯乙烯（TCE）、全氯乙烯（perc）和二氯甲烷都是可接受的CFC-113和TCA的替代品。这些替代品的化学性质可以符合超过80%的金属清洗的需要,清洗行业,2）电子清洗半水性/水性清洗剂可溶性有机清洗剂三氯乙烯（TCE）、全氯乙烯（perc）和二氯甲烷（meth）都是可接受的CFC-113和TCA的替代品超临界流体清洗、等离子体清洗和紫外-臭氧清洗作为CFC-113和TCA的替代技术,清洗行业,3）精密清洗半水系/水系清洗剂：半水系和水系清洗剂是可接受的CFC-113和TCA的替代品。这两类清洗剂都有可能占据大约65%的精密清洗市场其它的含氯溶剂可溶性有机清洗剂超临界流体清洗、等离子体清洗和紫外-臭氧清洗,消防行业,哈龙通常为气态或易挥发的卤烃，主要用于灭火和防爆。使用最广的两类哈龙是哈龙1211（一氯二氟溴甲烷）和哈龙1301（三氟溴甲烷）。哈龙1211主要用于手提灭火器，哈龙1301的典型用途是自动灭火系统,消防行业可供选择的替代品,卤烃，水，二氧化碳，泡沫，以及干粉已经作为灭火剂在广泛使用。1）氢氯氟烃(HCFCs)包括HCFC-22,HCFC-123，和HCFC-124。这些HCFCs可以用于灭火，但是它们是通过物理作用灭火，效果明显不如哈龙2）HFCs是是通过物理作用灭火，其效果要比哈龙差些。由于其效果的降低，在自动灭火系统中就需要更大的储量。HFC-23,HFC-32,HFC-125,HFC-134a和HFC-227ea都被推荐用于自动灭火系统。HFC-134a和HFC-227ea还被推荐用于手提灭火器非卤烃替代物，比如CO2，干粉，泡沫，以及水，在当前被广泛使用，也可以用来替代哈龙,消防行业替代品的选择,1）手提灭火器HCFC-123作为哈龙1211的替代品二氧化碳在指定的应用方面可以直接替代哈龙1211干粉灭火剂作为哈龙1211的替代品用于大部分住宅应用方面泡沫灭火器应该仅在符合制造商指导的情况下使用,消防行业,2）灭火系统二氧化碳可以作为哈龙1301的替代品干粉A，B可以在无人区使用HCFC-22，HCFC-124可以作为哈龙1301的替代品HFC-23，HFC-125，HFC-134a，HFC-227ea可以作为哈龙1301的替代品,气雾剂行业可供选择的替代品,饱和碳氢化合物（c3-c6）；丁烷，异丁烷，丙烷。其通性是低沸点，这使得其可作为很好的推进剂二甲基醚HCFC-22和HCFC-142bHCFC-141b萜烯氯化溶剂HFC和全氟化碳，例如HFC-134a,HFC-125和HFC-152a,气雾剂行业替代品的选择,1）推进剂饱和轻碳氢化合物（C3-C6）可以用做气雾剂推进剂。这些碳氢化合物比其他的替代物有环境优势，其是易燃的，必须采取必要的预防措施HFC-134a,HFC-125和HFC-152a是气雾剂应用方面适用的替代物二甲基醚是CFC-11,HCFC-22和HCFC-142b在气雾剂应用方面适用的替代物HCFC-22,HCFC-142b是CFC-11的替代物，在那些需要非易燃性条件的环境中，HCFC-22和HCFC-142b可能是唯一的可供选择的替代物,气雾剂行业替代品的选择,2）溶剂C6-C20石油碳氢化合物HCFC-141b可作为过渡性替代物三氯乙烯，全氯乙烯，和亚甲基氯化物可作为溶剂替代物，然而，由于这些产品的毒性，它们对工人与附近的居民或者消费者都有很大潜在的危害氧化有机溶剂（酮，酯，醚和酒精）也可作为溶剂替代物萜烯也可作为溶剂替代物，许多化合物是天然存在的有机碳氢化合物，有特定的生物降解性,HFC类替代品,已商品化的氢氟烃类有：HFC-23，HFC-32，HFC-125，HFC-134a，HFC-152a；最近研究开发的，具有商业化前景的品种有：HFC143a，HFC227ea，HFC-236fa，HFC245fa，365fmc等由于综合全球变暖系数（TEWI）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,国家方案对替代品的选择,泡沫行业PS/PE挤出发泡材料的替代生产将采取丁烷法、CO2/丁烷法、CO2法；聚氨酯软泡材料的替代生产将采取二氯甲烷（或二氯甲烷结合快速熟化法）、或CO2法；聚氨酯箱式软泡材料的替代生产将采取二氯甲烷、快速冷却，控制环境发泡技术（真空发泡）；聚氨酯硬质材料的替代生产将采取戊烷法、CO2法和HCFC-141b法；聚氨酯半硬质材料的替代生产将采取全水法、HCFC-141b法；除上述技术外，不排除采用新的和正在研究的替代CFCs的发泡剂，如HFC-245fa等。,国家方案对替代品的选择,工商制冷对于透平式制冷机，则选择HCFC-123或HFC-134a替代CFC-11；对于运输用冷藏设备，选择HCFC-22或HFC-134a替代CFC-12；其他设备采用HCFC-22替代CFC-12；对于在用的工商制冷设备，中国将采取预防泄漏、加强回收、鼓励以混合工质制冷剂（或过渡物质）更换CFCs制冷剂的技术路线。通过实施有关的替代示范项目，取得可行的实践经验，再此基础上尽可能予以推广，加快实现在用设备的替代工作。,国家方案对替代品的选择,家用制冷替代CFC-11的技术主要是：环戊烷、HCFC-141b等；替代CFC-12的主要技术是：HFC-134a、异丁烷、HFC-152a、混合工质等。鉴于环戊烷、异丁烷等碳氢化合物存在易燃易爆、HCFC-141b存在腐蚀冰箱内胆、以及HFC-134a具有GWP值高、维修要求高且需要进口配套材料的事实，中国将根据国际新替代技术的开发情况，进一步调整家用制冷行业的淘汰技术路线。对于在用的家用制冷设备，由于在再灌装中使用HFC-134a等制冷剂有较大难度，各维修点将更多地采用混合工质替代CFCs。,国家方案对替代品的选择,哈龙行业以ABC干粉灭火器、CO2灭火器和AFFF灭火器替代非必要场所使用的哈龙灭火器。在哈龙灭火器淘汰后，清洁灭火器（CO2灭火器）将占灭火器市场份额的15%；在没有成熟的替代品之前，以CO2、HFC类、惰性气体类、以及水系灭火系统替代非必要场所使用的哈龙灭火系统。,国家方案对替代品的选择,汽车空调行业中国汽车空调行业将采取HFC-134a替代CFC-12的技术路线；由于HFC-134a的替代是与HFC-134a的生产、及其合成冷冻润滑油、尼龙衬胶管的配套供应密切相关的，而目前这些产品国内尚无商业化供应；同时，HFC-134a还具有高的GWP值并将受到有关国际公约的控制，所以中国汽车空调行业将根据淘汰的具体情况，跟踪国外相关技术路线的发展动态，必要时调整淘汰技术路线。,国家方案对替代品的选择,清洗行业将根据不同的清洗对象和清洗要求，采取免洗法、水洗法、半水洗法和非ODS溶剂法替代ODS清洗的技术路线；烟草行业将采用CO2烟丝膨胀设备逐步替代原有的CFCs设备；并通过评估国际市场上新技术在中国应用的可行性，适时更新替代的烟丝膨胀技术；将对正在使用的CFCs烟丝膨胀设备进行相应的技术改革，改进CFCs回收工艺技术，最大限度地减少CFCs的泄露和逸散。,国家方案对替代品的选择,气雾剂行业根据该行业的淘汰状况，需要规范全行业替代后的技术和安全生产标准，并对有关企业替代后的生产提供技术支持；医用气雾剂替代技术的开发研究，将以先易后难的原则，尽快开展医用气雾剂的示范项目，在此基础上，确定各种类型的配方的医用气雾剂替代技术路线。HFC-134a可作为用于MDI（用于治疗哮喘病、慢性呼吸性障碍）推进剂的几种替代品之一。,发展目标,总量目标推动ODS替代品生产的发展，满足ODS淘汰和国民经济总体发展对替代品的需求；2005年替代品工业产值达到10亿元，2010年替代品工业产值超过20亿元。主要产品产量目标技术进步目标,主要产品产量目标,技术进步目标,根据替代品市场需求，促进替代品生产企业在规模和环境保护方面的发展和提高，建立的替代品生产技术和装备水平至少达到国际90年中期的水平。,发展的重点,HFC类替代品的推广应用是当前国际ODS替代品发展的趋势，但由于生产成本、工艺技术、投资等方面的原因其在我国没有得到充分的发展。考虑到国际上对ODS淘汰步伐的加快和中国加入WTO后行业的竞争需求，HFCs将是重点发展的替代品。考虑到清洗行业对替代品的巨大的需求和现有替代技术的价格因素，选择正丙基溴作为近期投资的替代品之一。考虑到价格因素和环境效