ODS替代品发展战略研究.ppt

中国ODS替代品发展战略（二期）研究浙江省化工研究院,目录,4,3,2,1,中国政府已在2007年7月1日之前淘汰全氯氟烃（CFCs）和哈龙的生产和消费（豁免用途除外），比议定书规定的时间表提前了两年半,2001年制定的中国ODS替代品发展战略，只提出了至2010年中国ODS替代品的发展目标,2007年9月第19次缔约方大会通过了HCFC加速淘汰计划，开发HCFC的替代品已迫在眉睫,HFCs被京都议定书列为需要限制的六种温室气体之一，国际对HFCs限制的呼声不断加强，增加了未来ODS替代品选择的复杂性,项目背景,3,项目研究范围,主要覆盖化工生产、家用制冷、工商制冷、汽车空调、泡沫、消防、清洗、烟草、气雾剂等行业，重点关注HCFCs等ODS的替代技术和需求发展。,主要涉及CFCs和HCFCs的替代，基本不涉及哈龙,四氯化碳，甲基氯仿和甲基溴的替代。,目录,中国ODS替代品研究开发情况替代品开发历程,中国ODS替代品研发替代品开发现状,中国已开发的HCFC类替代品,中国ODS替代品研发替代品开发现状,中国已开发的HFC类替代品,中国ODS替代品研发-替代品研究开发机构,9,中国ODS替代品研发-技术水平及自主知识产权,10,技术水平基本保持与国际同步,ODS替代品开发和应用方面的原始创新成果少，很难申请涉及ODS替代品的基本专利，尤其在一些新的ODS替代品开发方面（如HFC-245fa、HFO-1234yf）；中国一些重要ODS替代品的生产和应用还受到国外公司专利权的制约。,目录,中国ODS替代品生产-主要HCFCs生产厂家,浙江衢化氟化学(HCFC-22)浙江巨化电石(HCFC-141b)浙江莹光化工(HCFC-22)浙江鹰鹏化工(HCFC-22)浙江临海利民化工(HCFC-22)中化蓝天(HCFC-142b,HCFC-123,HCFC-124)浙江三环化工(HCFC-141b,HCFC-142b)浙江三美化工(HCFC-22,HCFC-141b,HCFC-142b)浙江鹏友化工(HCFC-22)浙江星腾化工(HCFC-22)杭州富时特化工(HCFC-141b)浙江埃克盛化工(HCFC-142b),常熟三爱富中昊化工(HCFC-22,HCFC-142b)常熟三爱富氟化工(HCFC-141b)江苏梅兰化工(HCFC-22)泰兴市梅兰化工(HCFC-142b)江苏康泰氟化工(HCFC-141b),山东中氟化工科技(HCFC-22)山东东岳化工(HCFC-22,HCFC-142b)烟台中瑞化工(HCFC-141b)淄博鲁轩工贸(HCFC-141b)山东华安新材料(HCFC-142b,HCFC-123,HCFC-124),中昊晨光化工研究院(HCFC-22,HCFC-142b)四川鸿鹤精细化工(HCFC-22),内蒙古三爱富氟化工(HCFC-142b),全国共有HCFCs生产厂家：25家其中：HCFC-22:13家HCFC-141b：8家HCFC-142b：10家HCFC-123/124：2家,中国ODS替代品生产-主要HFCs生产厂家,中国ODS替代品生产-主要替代品品种HFC-134a,14,产品性能,用途,生产工艺,热力学性能非常接近CFC-12具有低分子量和低沸点、良好的不可燃性和较高的偶极矩,用作汽车空调、工商制冷、家用冰箱和冷柜的制冷剂硬泡PE/PS发泡剂，软泡PU发泡剂药用吸入式气雾剂（MDIs）抛射剂,以三氯乙烯为原料，两步气相氟化的工艺路线以三氯乙烯为原料，两步液相氟化制备HFC-134a的工艺路线以三氯乙烯为原料，先液相氟化制得HCFC-133a，然后HCFC-133a气相氟化得到HFC-134a的工艺路线,生产能力,生产厂家：6家总生产能力：87000吨,中国ODS替代品生产-主要替代品品种HFC-152a,产品性能,用途,生产工艺,沸点-24.7,性能与CFC-12接近爆炸极限：5.1-17.1%（V/V）ODP=0，GWP值140,氯乙烯路线，即以氯乙烯为原料，液相氟化得到HFC-152a，同时副产HCFC-142b乙炔路线，即以乙炔为原料，液相氟化得到HFC-152a,用作气雾剂用作聚氨酯硬泡、聚氨酯软泡、自结皮泡沫材料的发泡剂与HCFC-22组成的混合工质可用作制冷剂替代CFC-12,生产能力,生产厂家：8家总生产能力：95000吨,中国ODS替代品生产-主要替代品品种HFC-125,产品性能,用途,0,生产工艺,沸点-48.45ODP=0，GWP=2800,作为制冷剂，配置R404A、R407C和R410A等混合工质，用于替代R502和HCFC-22作灭火剂用于替代Halon-1211和Halon-1301,四氟乙烯路线:四氟乙烯与氟化氢液相催化加成得HFC-125HCFC-123路线：以HCFC-123为起始原料，气相催化氟化得HFC-125四氯乙烯路线：以四氯乙烯为起始原料，气相催化氟化得HFC-125,生产能力,生产厂家：8家总生产能力：39500吨,中国ODS替代品生产-主要替代品品种HFC-32,产品性能,用途,生产工艺,沸点-53.15ODP=0，GWP=650,液相氟化路线：以二氯甲烷为原料，液相氟化制备HFC-32气相氟化路线：以二氯甲烷为原料，气相氟化制备HFC-32,作为制冷剂，用于配置R407和R410系列混合工质,生产能力,生产厂家：7家总生产能力：31000吨,中国ODS替代品生产-主要替代品品种HFC-143a,用途,生产工艺,沸点-47.75ODP=0，GWP=3800,用作制冷剂，用于配置R507，应用于大型商用致冷设备使用，包括新型设备和更新设备，和适用于所有R502可正常运作的环境,以偏氯乙烯为起始原料，液相催化氟化制备HFC-143a,生产能力,生产厂家：4家总生产能力：15000吨,中国ODS替代品生产-主要替代品品种HFC-227ea,产品性能,用途,生产工艺,沸点-17.灭火浓度(杯状,v/v%):5.8ODP=0，GWP=2900,液相氟化：六氟丙烯为原料，液相氟化制备HFC-227ea气相氟化：六氟丙烯为原料，气相氟化制备HFC-227ea,替代哈龙1301作灭火剂用作药用气雾剂的抛射剂,生产能力,生产厂家：4家总生产能力：5800吨,中国ODS替代品生产-主要替代品品种HFC-245fa,用途,生产工艺,沸点沸点15.7ODP=0，GWP值820,用作聚氨酯发泡剂，替代HCFC-141b,以四氯化碳和氯乙烯为原料，先调聚制得中间体五氯丙烷，然后六氯丙烷液相氟化得到HFC-245fa,生产能力,生产厂家：1家总生产能力：3000吨,中国ODS替代品生产-替代品生产能力发展,21,HFCs总规模发展？,中国ODS替代品生产-替代品生产能力发展,生产能力吨/年,中国ODS替代品生产替代品实际生产量,23,吨/年,中国ODS替代品生产-替代品销售价格,主要替代品销售价格变化情况,元/公斤,200320042005200620072008,中国ODS消费行业替代状况-制冷行业,25,中国ODS消费行业替代状况-泡沫行业,26,中国ODS消费行业替代状况-其他行业,27,目录,29,关注安全性和毒性,关注可工作性,关注全球变暖,第一代1830-1930,第二代19312010,第三代198720?0,第四代2000s,CFC出现CFC-11CFC-12CFC-113CFC-114CFC-115,HCFC(低ODP值)HCFC-22HCFC-141b/HCFC-142bHCFC-123/HCFC-124HFC(零ODP值）HFC-134a/HFC-152aHFC-125/HFC-32HFC-143aHFC-227ea、HFC-236faHFC-245fa,零ODP,低GWPHFCsHFC-152aHFC-161HFC-41HFOsHFO-1234yfHFO-1234zeHFEsHFE-7200HFE-7100自然工质CO2、碳氢、氨,关注臭氧层破环,醚,SO2、甲酸甲酯、CCl4碳氢、CO2、NH3、H2O、,行业替代的发展趋势-国际HCFCs替代的发展趋势,行业替代的发展趋势-HCFCs替代的发展趋势,自然工质越来越受到重视,高GWP值的HFCs使用逐渐受到限制，低GWP值替代品成新热点,混合工质的应用增加,HFCs被京都议定书列为温室气体,温室气体,欧盟-含氟气体的法规(F-gas),回收利用,为了尽可能地减少含氟温室气体的泄漏，需要对这些气体进行强制性回收再利用,培训和认证,建立一套培训机制，对含氟气体进行泄漏检查的人员、回收再利用或销毁的人员进行培训和资格认证,评估,2011年7月4日前完成全面的评估报告,Article9投放市场禁令,欧盟MAC指令,将在汽车空调中率先淘汰HFC-134a,欧洲各国对含氟气体的限制措施,瑞典、挪威对HFCs征税,瑞典财政部公布征收HFCs税提案,不同的HFCs产品根据其GWP值等实际情况设置不同的税率（0.22克朗/公斤CO2当量）如果收集并销毁HFCs将获得一定的补助，该补助与税相等以HFC-134a为例，每千克HFC-134a将征收约0.26欧元的税希望到2020年减少约10万吨二氧化碳当量的温室气体排放,挪威对HFCs产品进口征收污染税,提高进口HFCs的价格，限制HFCs的使用，促进其替代产品的发展从2003年开始对进口和生产的HFCs和PFCs课税，约为0.24欧元/吨CO2当量对于安全销毁和处置HFCs提供补助计划建议议会修改国家排放贸易计划以符合京都议定书,澳大利亚,限制措施,臭氧层保护和综合温室气体管理法对HFCs和PFCs进行进口和生产控制，进口控制包括使用HFCs的制冷设备和空调。最终用途管制对消防、制冷和空调进行最终用途管制，并将逐渐扩大至发泡、气雾剂、溶剂、实验室和分析研究部门。工业过程监管对新的投资实施最佳温室气体排放建议从2011年开始对HFC-134a征税：32美元/吨,美国清洁能源与安全法案（Waxman-Markey法案）,到2020年，通过可再生能源和提高能源效率满足20%的电力需求投资1900亿美元开展新清洁能源技术和能源效率技术开发，其中包括能源效率和可再生能源，碳捕捉和封存技术，电动汽车和其他先进技术的机动车以及基础性的科学研发颁布执行新的建筑、家用电器和工业节能标准设置美国主要碳排放源的排放总额限制，相对于2005年的排放水平，到2020年削减17%，到2050年削减80%保护民众免受能源价格上涨的影响。到2020年，该项法案将使每个家庭每天支付额外的低于50美分的成本制定关于HFCs控制的专门条款,由众议院能源和商业专门委员会主席HenryA.Waxman议员和众议院能源独立和全球变暖特别委员会主席EdwardJ.Markey议员提出2009年6月26日美国众议院通过,ACES法案重要内容,Waxman-Markey法案对HFCs限制(sec.332HFCregulations）,39,对HFC类物质单独考虑进行规范和限制,阶段减少HFC的使用,实行配额制度,HFC不是排放的废弃物，需要特别制定适合的规范美国需要HFC来帮助达到其对蒙特利尔议定书的承诺,2012年将美国HFC的消费量削减至基准量的90%（基准量有待环保署的确定）2032年将美国HFC的消费量削减至2012年的15%,消费量的配额将分别拨付给HFC的生产企业（80%）和最终用户或进口商（20%），并以2004-2006年为基准为避免配额在价格上的波动，配额的分配和招标将受到严格的控制和管理,蒙特利尔议定书修正提案HFCs控制,由密克罗尼西亚联邦和毛里求斯提出，在7月15-18日的缔约方不限成员小组的第29次大会上讨论,将HFCs的排放问题由蒙特利尔议定书负责,提出,依据,建议,HFCs占气候公约温室气体排放量将从目前的2%增加到2020年增加至4%，并在2040年达到30%,修正提案主要内容,新增第2J条，针对具有高GWP的HFCs，设定一个逐步减少其生产和消费的时间表,在第3条下增加若干款，根据GWP，生命周期气候性能（LCCP)或生命周期分析（LCA)来计算控制水平,制定附件F，列明有待管制的HFCs，并对HFC-23作出特殊的规定，将HFC-23纳入HFCs的控制措施和强制销毁HFC-23的规定,第2J条-氟烷（HFCs)削减时间表,基线：2004、2005、2006的平均消费量,国际ODS替代品发展趋势低GWP替代品开发,国际发展趋势-自然工质越来越受到重视,自然工质具有环境性能好。与HFCs比较，对气候变化影响小价廉易得自然工质已经在制冷、发泡、气雾剂和灭火剂等行业得到广泛的应自然工质已经从HFCs替代品的补充而成为了HFCs的竞争者甚至主导者。,国际发展趋势-混合工质的应用增加,45,单一的替代品工质，往往不能满足其应用性能的要求，混合工质已经成为解决ODS替代比较有效的手段之一,混合工质已在制冷、泡沫、清洗、灭火等行业得到广泛地应用混合物品种不断增多,混合工质的开发呈现体系多样化和组分多元化的趋势,制冷：ASHRAE编号先后发展了各类混合工质29种之多泡沫：HFC-245fa/HFC-365mfc，HFC-245fa/环戊烷，HFC-365mfc/HFC-227e,体系上包括了氢氟烃/氢氟烃类、氢氟烃/烷烃类、氢氟烃/醚烃类、氢氟烃/醚烃/烷烃类、烯烃/醚烃类、烯烃/烷烃类等组合混合工质的组分则由最初的二元扩展到三元和四元甚至五元。,目录,对于HFCs的认识,HFCs仍将是替代HCFCs可选择的主要替代品,中国行业HCFCs替代品选择-制冷行业,48,中国行业HCFCs替代品选择-制冷行业,中国行业HCFCs替代选择-泡沫行业,50,中国行业HCFCs替代选择-其他行业,51,中国2010年至2040年替代品的需求预测-预测的基本思路,52,行业发展速度依据中科院中国社会现代化的战略目标提供的人均GDP预测的增长率数据，即2002年2010年8.0%,2011年2020年7.0%,2021年2050年3.0%。汽车空调行业的发展速度则按汽车普及率的增长速度，即2002年2010年20.0%,2011年2020年10.0%,2021年2050年7.2%。烟草行业增长率为0%。HCFCs淘汰进程：2013年实行生产和消费的冻结，冻结水平为2009和2010年平均值，以后在冻结水平上逐步削减，2015年消费削减10%，2020年削减35%,2025年削减67.5%，到2030年削减至2.5%，按线性速率削减和替代。出口增长按照国际氟碳化学品的平均增长率2.5%计算R290和HFC-161在2015年后进入商业化应用，并将各占20%的未来市场,中国替代品的需