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　　方才过去的8月15日是首个宇宙生态日。绿色、低碳、环保，是我邦石化行业“十四五”光阴高质料成长的主旋律。我邦石化行业应该怎样统筹环保需乞降经济需求，既保卫“绿水青山”，又创造“金山银山”？正在中邦石化科技部的接济下，石油化工科学研讨院（以下简称：石科院）面向行业巨大需求，研发出了一项又一项优秀环保工夫。什么工夫能让废塑料“浴火涅槃”，竣工高价格接管行使？什么工夫或许让小小的“绿色精灵”一边“吃掉”工场中排放的二氧化碳，一边坐褥卵白质？什么工夫能够用紫外光照一照就令石化废水中的污染物“粉身碎骨”？本期专题为您揭秘中邦石化的环保“百宝箱”。

　　本版文图由 陈子佩 郭 鑫 甄栋兴 李 煦 荣峻峰 左陆珅 王 辉 赵 锐 供应

　　塑料由石油制成，塑料成品的平常操纵给人们的糊口带来了极大便当，但利用后的毁灭塑料却成了棘手的困难。据统计，我邦每年新增的垃圾塑料领先6000万吨，正在垃圾场中的毁灭塑料大约有10亿吨，重量相当于12500艘“福筑舰”航母。巨量的毁灭塑料“甜睡”正在垃圾填埋场和自然境况中，不但会变成首要的“白色污染”危及生态境况，况且是对我邦贵重石油资源的首要铺张。

　　废塑料风险虽众，但并非“十恶不赦”，它的阻挠力与处分欠妥、低接管行使率相合。通过轮回行使将废塑料变废为宝是最理思的管理形式。

　　废塑料轮回行使合键征求物理接管和化学轮回两种形式。个中，物理接管是指不阻挠塑料的高分子组织，将废旧塑料经历洗濯、分裂后直接举行加工。物理接管工艺较为简易，短处也很彰着：产出的塑料寻常质料较差，且塑料经历众次物理接管后机能大幅消浸，操纵受到很大范围。

　　化学轮回合键是将塑料中的高分子碳链转化为小分子，从此既能够“不忘初心”，用于坐褥燃油、化工产物，竣工“从石油中来，再回到石油中去”，也能够“浴火涅槃”，从新用于坐褥塑料，竣工“从塑料到塑料”的关闭轮回。与物理接管比拟，化学轮回不但“不挑食”，能够管理许众难以举行物理接管的塑料种类，况且低碳环保效率明显：与古板的点燃发电管理办法比拟，采用废塑料化学轮回制新塑料能够省略贴近50%的碳排放，万元产值碳减排可达85%。假如每年对4000万吨废塑料举行化学轮回行使，能够消浸4700万吨二氧化碳排放。

　　于是，无论是从接管才干如故境况效益来看，化学轮回都是塑料可继续轮回行使的紧急途径之一，成长潜力庞大。经专家测算，假如每年将2%的填埋垃圾塑料及1/3的别致废塑料用于化学轮回再生制成热解油kb，效率相当于为我邦新增一个告捷油田范畴的轻质白腊基大油田，可明显巩固能源自给才干，保护邦度能源安乐。

　　2021年11月，工业和消息化部印发《“十四五”工业绿色成长计议》，提出落实塑料污染管辖条件，实践废塑料归纳行使行业标准要求，煽动正在我邦发展废塑料化学轮回行使。

　　废塑料化学轮回兼具废塑料管理、碳减排和原油取代三重身份，商场需求重大，但废塑料化学轮回工业链须要接管、分拣、加工、坐褥等众个合键的众家企业亲昵配合方可胜利运转，“各自为战”“等米下锅”题目超越。

　　正在集团公司的大举接济下，石科院正在工业链各个合键主动介入，主动推进竖立废塑料化学轮回工夫链和工业链：正在工业链上逛，石科院笼络各单元，研讨开荒高效垃圾塑料分选净化工夫；正在工业链中逛，石科院自决研发出新型废塑料预管理及热解工夫，对古板“土法热解”工夫竣工升级换代，同时依托中邦石化工夫改进平台，配套研发烧解油坐褥石化产物成套工夫；正在工业链下逛，石科院与终端用户深化配合，拓展再生塑料的操纵规模，为工业链排除后顾之忧。另外，石科院还主动筑言献策，推进竖立废塑料化学轮回相干计谋规范、创设废塑料资源化平台。

　　塑料是由烯烃等一个个塑料单体经历聚拢反响变成的高分子化合物。塑料单体就比如一颗颗珍珠，正在未经历加工时各自独立，但正在坐褥塑料的流程中，各塑料单体间会产生聚拢反响，也便是塑料单体原有的化学键会产生断裂，同时变成新的化学键将互相结合，最终变成塑料产物，这一流程就比如用一条条丝带（化学键）将一颗颗珍珠（塑料单体）串联起来，协同变成一串串珍珠项链（塑料）。

　　废塑料热解工夫是废塑料化学轮回的合节重心工夫，也是目前废塑料化学轮回的主流研讨倾向。废塑料热解工夫能够正在特定要求下使塑料的大分子链断裂，使固态的废塑料变身为液态的“热解油”，之后通过对热解油举行催化裂化后加工，高效、低排放地坐褥塑料单体，这一流程就比如将结合珍珠的丝带剪断，让珍珠项链散竣工一颗颗珍珠，而且行使接管后的珍珠从新筑制许许众众的珍珠项链，竣工塑料的再生行使和关闭轮回。

　　石科院自决研发的废塑料贯串热解（RPCC）工夫便是废塑料热解工夫中的佼佼者。RPCC工夫合键针对优质的石油原料取代品——以聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）为主的聚烯烃树脂的接管再行使。同时，RPCC工夫也能够针对掺杂差异含量聚氯乙烯（PVC）的废塑料原料灵巧采选差异的预管理工夫门道%。通过配套的后续管理工夫，能够高效坐褥塑料、燃油及化工产物，与邦外里同类工夫比拟具有明显的碳减排竞赛力和轮回经济效益。

　　大型化：单套废塑料热解安装可达30万吨/年以上，能够大幅提拔废塑料管理量。

　　贯串化：可竣工原料预管理-热解-产物分馏全流程主动化贯串化，易于大范畴引申。

　　成套性：具备废塑料预管理-热解-热解油深加工制石化产物的成套自决工夫计划。

　　高杂质脱除率：可去除废塑料中99%的有机氯和硅，有利于后续催化裂化安装举行深加工。

　　安装可利旧：主安装可依托炼化企业闲置的热裂解安装创设，改制工程量小，前期投资低。

　　境况友爱：比拟点燃管理形式，全性命周期碳减排明显。尾气不含氯化氢，流程安乐环保。

　　高级氧化工夫是一类行使发生强氧化性的物质（自正在基）氧化判辨污染物的废水管理工夫，重心道理是正在反响流程中发生强氧化性自正在基，并将自正在基动作一颗颗“枪弹”，对废水中的有机污染物大分子举行“扫射”，并将其一个个“击碎”，使污染物分子的化学键断裂，从而高效去除境况中难降解的有机物。

　　能够成为“枪弹”的强氧化性自正在基众种众样，个中最常睹的要数羟基自正在基（·OH）。它的氧化才干宏大于古板的氧化剂，意味着“击碎”污染物分子的才干更强，能够高效地将难降解的大分子有机物转化为易降解的小分子中央产品，以至能够一步到位，直接将有机污染物判辨成无毒无害的二氧化碳和水，正在去除石化废水中难降解有机物方面有着开阔的操纵前景。

　　紫外光催化工夫是高级氧化工夫的一种，它以紫外光为光源，通过贯串催化剂或氧化剂竣工污染物的降解或去除，具有绿色无二次污染的明显特性。

　　紫外光催化工夫有两项降解有机污染物的绝技，第一项绝技是“直接光解效力”，通过紫外光自身自带的“攻击力”，让有机污染物罗致相应波段的紫外光后与废水中的某些因素产生反响，从而促使污染物直接判辨。第二项绝技是“间接光解效力”，也便是催化剂或者氧化剂正在罗致紫外光辐照后，批量发生羟基自正在基“枪弹”，再行使自正在基的强氧化性对废水中污染物伸开攻击，举行间接氧化。

　　一边是直接光解的“化骨绵掌”，一边是间接光解的“隔山打牛”，紫外光催化工夫左右开弓，很疾就能够让废水中的有机污染物“粉身碎骨”。固然紫外光催化工夫的相干研讨仍然发展了数十年，而且仍然正在饮用水杀菌消毒规模取得肯定引申，但正在工业废水管理规模，因为废水的水质庞大，导致紫外光催化工夫正在邦外里迟迟未能竣工平常操纵。

　　为治理这一题目，正在中邦石化科技部、化工行状部等部分的超前结构下，石科院依托第25研讨室神速组筑改进研发团队。经历数年不懈搜索，科研职员最终通过光源矫正、反响器优化及催化剂打算等形式，竣工了紫外光催化工夫正在石化废水管理规模的打破，申请邦度创造专利11件，项目得回邦度自然基金、中邦科协青年人才托举工程及中邦石化优越青年改进基金的接济。

　　石科院紫外光催化高级氧化工夫曾经面世便广受合心，目前已正在中邦石化旗下的燕山石化、长岭炼化、安庆石化、宁夏能化等众家企业发展了工业侧线试验，对燕山石化绽放水体、长岭炼化焦化废水、安庆石化腈纶废水、宁夏能化高盐水等均睹到精良的管理效率。正在安庆石化的腈纶纺丝废水管理研讨流程中，以至能够竣工管理后污水源流回用，为企业带来直接的经济效益和节水效益，目前正正在安庆石化创设40立方米/小时的工业演示安装。

　　假如石化企业不行有用去除石化废水中的污染物，排放后势必会对我邦的生态境况变成威逼。为此，邦度接连宣告了一系列污染物排放规范，对石化废水的外排水质提出了厉厉条件。为保卫我邦的绿水青山，中邦石化正在厉厉用命邦度法例的条件下更进一步，针对旗下长江、黄河道域企业提出了《中邦石化2021~2023年环保提拔计划》，对其向外排放的水质作出了更为厉苛的条件。

　　最大困难是行业中现有工夫难以满意企业的绿色环保需求。目前，石化废水管理众采用一级物化、二级生化的古板污水管理工艺，采用隔油、气浮、絮凝浸淀、生化管理单位等老例管理流程。但面临因素愈加庞大、掣肘身分更众的石化废水，古板工艺已顾此失彼。研发愈加高效、绿色的石化废水管理工夫迫正在眉睫。

　　跟着我邦经济高速成长和工业化加疾饱动，生态境况庇护已成为石化行业成长的重心议题。石化行业的坐褥特性决心了其肯定是发生废水的大户，而石化废水更是让炼化企业头疼的老迈困难目，废水管理的三只“拦道虎”让石化废水成了行业污染管辖公认的难啃“硬骨头”。

　　缺乏针对性管理办法：石化废水是石油化工工业正在坐褥各样石油产物和有机化工质料流程中发生的废水，含有大宗的以烃类及其衍生物为合键因素的有机污染物，采用古板的污水管理设施功效甚微。

　　生化单位处处受阻：石化废水中含有的众环芳烃、杂环化合物、重金属等污染物还会对石化废水管理流程中的紧急合键——生化管理单位发生按捺效力，导致废水管理“光吃药，不生效”。

　　污水量、质幻化莫测：石油化工坐褥涉及数千种原料、产物及中央产物，导致石化废水中污染物的品种、数目时常产生庞大转变，加之石化行业坐褥工艺广大庞大，个中有些工艺流程的废水是贯串排放，有些则是间歇排放，再加上安装开工、检修变成的影响，使石化废水量每每正在短功夫内发生庞大的震荡。近些年，我邦加工原油劣质化、石油化工坐褥范畴大型化趋向更是加剧了这一景象。

　　微藻是或许举行光合效力的“绿色精灵”，是惟有正在显微镜下才调看到的轻细藻类的合称。据专家推测，地球上存正在约30万种微藻，个中被人们觉察并纪录的约3万种，而取得深切研讨与操纵的仅有几十种，比如螺旋藻、小球藻、雨生红球藻、栅藻、黄丝藻等。

　　微藻是由阳光驱动、效劳极高的“活的化工场”。正在阳光下，这些轻细的“绿色精灵”或许行使本身的光合效力以极高的效劳“吃掉”活命境况中的无机碳（二氧化碳）与无机氮（氮氧化物、硝酸盐等），并正在体内将其转化为有机碳（合键为糖类与脂质）和有机氮（合键为卵白质）等养分物质，同时开释出氧气。也便是说，这些 “绿色精灵”只须要通过“喝西冬风”和“晒日光浴”，就能够源源接续地坐褥糖类、油脂和卵白质。

　　除了二氧化碳这个“主食”，微藻还能够将氮、磷、硫等元素动作“甜点”，工业坐褥中发生的含氮氧化物、硫氧化物的废气及含磷的废水经历肯定的纯化管理后，都能够成为助助微藻茂盛生长的养料。

　　别看微藻的个头很小，但它们的“胃口”很大：目前每坐褥1吨高卵白微藻，就或许罗致约1.83吨二氧化碳、0.2吨氮氧化物及10千克无机磷。

　　微藻不但“能吃”，况且相等“会长”，正在“吃胖”的流程中发生大宗卵白质、糖类、脂肪、核酸及其他生物活性物质，正在能源、食物、农业与康健等规模都具有很高的操纵价格。

　　微藻本身用于蓄积能量和组成细胞的油脂由于富含长链脂肪酸，相当适合动作能源举行行使，目前业内已变成了行使微藻坐褥生物柴油的成熟工夫。同时，微藻体内蕴藏的不饱和脂肪酸，额外是长链众不饱和脂肪酸因为具有众种生物活性，正在食物与保健人品业更是备受青睐，行使微藻提取的二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）等因为具有安乐性和本钱方面的双重上风，目前仍然渐渐代替深海鱼油来历的产物，正在保健品与婴儿食物商场大展拳脚。

　　片面品种的微藻本身的卵白质含量相当高，以卵白核小球藻与螺旋藻等微藻为例，其卵白质含量能够正在40%~70%，比豆粕等大范畴操纵的饲料高近50%。同时，微藻中还含有动物所需的统共必定氨基酸，额外是富含难以从谷物中摄取的赖氨酸和苏氨酸，不但养分价格高，况且易于消化，好坏常理思的食物与饲用卵白来历。目前微藻仍然用于欣赏鱼和宠物高端饲料中的增添剂，食用后能够很好地改正动物的外观和康健处境，来日希望用于牛、羊、猪、鱼等的大范畴豢养。

　　微藻中平常存正在藻酸盐、葡聚糖、岩藻众糖等百般形态的众糖，能够占到微藻生物质总量的12%~55%。目前科学研讨仍然外明，微藻中的片面众糖具有抗肿瘤、抗病毒、免疫调动、降血糖血脂等效力，是医药、保健品规模当之无愧的“昭质之星”。

　　微藻中富含众种不饱和生物活性分子，比如β-胡萝卜素、番茄红素、虾青素和叶黄素等。这些物质具有超越的抗氧化效力，能够庇护细胞，让它们免受百般物理化学身分带来的毁伤，目前仍然被平常用于保健人品业，有众种产物正在售。

　　为顺从这些油滑的“绿色精灵”，石科院的科研职员付出了十余年的劳苦勤苦，正在微藻藻种筛选、微藻大范畴养殖、二氧化碳/氮氧化物烟气罗致与固定、微藻高效低本钱采收及微藻高价格产物与操纵工夫开荒等方面发展了大宗职业，打破层层难合，最终变成了改变性的“微藻碳氮减排与高卵白生物质坐褥工夫”。

　　经业内专家仲裁，相似认定石科院自决研发的“微藻脱硝”成套工艺工夫属邦际独创，其脱硝率和氮源固定效劳抵达邦际领先程度。目前，石科院缠绕微藻碳氮减排与高卵白生物质坐褥工夫已申请中邦专利67件，获授权34件，得回邦际PCT专利授权2项、12件，工夫自决可控。

　　同时，中邦石化仍然正在石家庄炼化、催化剂长岭分公司发展微藻生物工夫的中试与工业演示试验，均收到精良效率。微藻脱硝组合工艺工业演示安装的数据显示：脱硝安装出口氮氧化物含量正在20毫克/立方米驾驭，仅为规矩排放规范的1/5，抵达超干净排放规范，其微藻产物重金属含量等安乐目标均满意饲料卫生规范的条件。

　　来日，中邦石化将进一步提拔工夫程度，并正在海南创设万吨级二氧化碳减排练示基地，以本质行为保卫绿水青山。

　　正在邦度核心底子研讨成长盘算（“973”盘算）、中邦石化科技部的致力接济下，来自石科院的科研职员行使微藻“能吃会长”的特性，正在邦际周围内率先搜索出了一条行使绿色精灵“加减贯串”助力我邦竣工“双碳”标的、保护粮食安乐的全新道道。

　　做减法，即省略炼化企业二氧化碳及污染物排放。通过对工业坐褥废气中的二氧化碳、氮氧化物举行富集、转化与提纯，坐褥出食物级二氧化碳和化肥级含氮化合物（如硝酸），并将其动作养殖微藻的“养料”，让微藻正在“喝西冬风长大”的流程中竣工二氧化碳、氮氧化物的罗致固定和无害化管理。

　　做加法，即扩大卵白质供应，保护粮食安乐。目前我邦养殖饲料中的卵白质来历首要依赖进口大豆制成的豆粕。2020年，我邦进口的大豆数目打破1亿吨，对外依存度高达83.7%，提稳“菜篮子”迫正在眉睫。通过将“吃饱喝足”的微藻举行后续加工，能够动作一种自决可控的新型卵白质来历，保护我邦养殖业稳固和粮食安乐。