產(chǎn)業(yè)化與資源化 化工行業(yè)節(jié)能減排的發(fā)展方向
————訪江蘇沿江化工資源開發(fā)研究院 顧正桂教授
3月19-21日，2021第二屆全國催化加氫工藝及催化劑技術(shù)開發(fā)與工業(yè)應(yīng)用交流研討會在南京正式舉辦。在會上，我們見到了江蘇沿江化工資源開發(fā)研究院的負(fù)責(zé)人顧正桂教授。他為大會致辭，并作了題為《反應(yīng)與分離的集成關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用》的報(bào)告。會后，化工儀器網(wǎng)特別采訪了這一應(yīng)用化學(xué)學(xué)科帶頭人，請他為我們介紹了精細(xì)化工對于我國化工生產(chǎn)的意義以及我國化工產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展道路。
顧正桂教授接受采訪
幾十年不懈耕耘 推動化工生產(chǎn)過程“零排放”
從江蘇省萃取分離工程技術(shù)研究中心主任到南京市分離集成及應(yīng)用工程技術(shù)研究中心主任，再到江蘇沿江化工資源開發(fā)研究院負(fù)責(zé)人，顧正桂的一系列頭銜代表著他在化工分離集成技術(shù)及資源綜合利用研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)成就，同時也體現(xiàn)了他為化工科研成果轉(zhuǎn)化做出的探索與貢獻(xiàn)。
在南京化工大學(xué)求學(xué)期間，顧正桂就與化工行業(yè)結(jié)下了不解之緣，毅然投身于化工領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究，并發(fā)掘出了自己在科研方面的天賦。1994年，顧正桂破格晉升為副教授，他的學(xué)術(shù)能力與研究成果獲得了學(xué)界的一致認(rèn)可。在專心學(xué)術(shù)研究的同時，顧正桂也不忘關(guān)注行業(yè)的發(fā)展。他敏銳地意識到“節(jié)能減排”不止是安裝配套的環(huán)保裝置，只有循環(huán)利用生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品以及“三廢”中的有效成分，實(shí)現(xiàn)每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的零排放，才能更好地完成節(jié)能減排的目標(biāo)。
為了實(shí)現(xiàn)這一構(gòu)想，顧正桂進(jìn)行了多次實(shí)踐。早在1997年，他就建立了一個分離工程的工業(yè)化裝置，技術(shù)在當(dāng)時已經(jīng)居于行業(yè)前沿。2009年，顧正桂再次成立了一個研究平臺——江蘇沿江化工資源開發(fā)研究院。研究院的研究內(nèi)容主要有兩塊：一是分離工程，應(yīng)用于石油化工、精細(xì)化工副產(chǎn)品的分離；二是廢棄資源中的循環(huán)利用。顧正桂認(rèn)為，分離工程與資源利用都是當(dāng)前急需的，這兩方面的研究可以極大改善工業(yè)園區(qū)目前的環(huán)保現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的零排放。
資源循環(huán)利用 從產(chǎn)業(yè)化開始
談及江蘇省化工園區(qū)的污染治理，顧正桂認(rèn)為走產(chǎn)業(yè)化，形成完成的產(chǎn)業(yè)鏈才能從根本上解決問題。作為化工大省，江蘇省對化工行業(yè)的整治提升力度很大。在響水事故之后，江蘇省政府辦公廳下發(fā)了《江蘇省化工行業(yè)整治提升方案(征求意見稿)》，明確到2020年底，全省化工生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量減少到2000家，到2022年不超過1000家。對于安全和環(huán)保不達(dá)標(biāo)、不支持國家產(chǎn)業(yè)政策的企業(yè)，江蘇省一律關(guān)停，淘汰了大量不正規(guī)的、不達(dá)標(biāo)的小型企業(yè)。
在顧正桂看來，關(guān)停企業(yè)和園區(qū)只是初步工作，更重要的是要形成自己的產(chǎn)業(yè)鏈，走產(chǎn)業(yè)化道路。顧正桂以德國巴斯夫?yàn)槲覀兣e例，作為知名的化工巨頭，巴斯夫在整個生產(chǎn)過程中幾乎沒有環(huán)保問題。因?yàn)樗膬?nèi)部形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈，不僅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物可以整體循環(huán)利用，排放的廢水也可以資源化之后達(dá)標(biāo)排放。一個企業(yè)就勝過我們上百家企業(yè)的集合。
與之對比，江蘇省的化工行業(yè)雖然總量大，但是企業(yè)數(shù)量多，分布散，中小化工企業(yè)多數(shù)分散在化工園區(qū)之外，技術(shù)和設(shè)備工藝簡單，能源和資源利用效率低下。因此江蘇省對化工行業(yè)的關(guān)停并轉(zhuǎn)對于提高行業(yè)集中度是一件好事，有利于行業(yè)的整體升級。
顧正桂提出，化工園區(qū)的發(fā)展不能像以前一樣一個小企業(yè)一個品種，而是要組合形成產(chǎn)業(yè)鏈。例如石油的加工，要從基礎(chǔ)原料到精細(xì)化工，到中間體，到工業(yè)材料，再到特種工業(yè)材料，形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。通過這種方式組合，園區(qū)就能夠規(guī)模化，形成巴斯夫那樣的大企業(yè)。通過產(chǎn)業(yè)鏈將生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物以及排放廢物中的有效物質(zhì)循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)真正的“節(jié)能減排”。
精細(xì)化工 深入開發(fā)提高原料附加值
想要實(shí)現(xiàn)石油化工生產(chǎn)過程副產(chǎn)物與廢物的資源化，精細(xì)化工是很重要的途徑。顧正桂指出，精細(xì)化工的意義主要有兩點(diǎn)：一是充分利用資源，提高產(chǎn)品附加值；二是減少石油產(chǎn)品作為燃油產(chǎn)生的碳排放等環(huán)境污染問題。
目前他們正在與中石化一起研究油品的深加工，包括重整C9、重整C10的深加工與綜合利用，期望將重質(zhì)燃料油轉(zhuǎn)化為精細(xì)化學(xué)品。顧正桂以C9芳烴為例向我們介紹了精細(xì)化工對石油產(chǎn)品的深入開發(fā)。
C9芳烴中有很多成分都具有較高的開發(fā)價值。例如雙環(huán)戊二烯是我們醫(yī)藥行業(yè)、燃料行業(yè)以及很多聚合材料的重要原料。還有在C9芳烴中含量較高的茚，雖然茚本身利用價值低，但是茚可以通過加氫產(chǎn)生茚滿，而茚滿又是一種具有廣闊市場的高價值原料。當(dāng)C9芳烴經(jīng)過精細(xì)加工提取了雙環(huán)戊二烯、茚等成分之后，作為燃料油燃燒產(chǎn)生的廢氣對環(huán)境的污染也更小，可以有效減少環(huán)保成本。
對于C10以及其他石油產(chǎn)品的深加工資源化利用也與C9類似。我國在這一方面的精細(xì)加工與國外相比還有較大差距，一方面是技術(shù)落后于發(fā)達(dá)國家，另一方面是規(guī)模化生產(chǎn)的規(guī)模仍然無法與國外相比。在C9開發(fā)的研究中，顧正桂及其研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)取得了一定成果，有的已經(jīng)完成了研究內(nèi)容，有的已經(jīng)確定了研究方案。下一步，顧正桂還將繼續(xù)深入研究C10還有C11與C12化學(xué)品的制備與提取方法。
顧正桂認(rèn)為只有對石油這一工業(yè)原料做深加工和綜合利用，才能讓整個石化行業(yè)產(chǎn)業(yè)化與規(guī)模化、節(jié)約資源并且保護(hù)環(huán)境。
前景光明 道阻且長
發(fā)展精細(xì)化工是我國化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級調(diào)整的重要方向。然而現(xiàn)階段我國精細(xì)化工的發(fā)展依然存在一些亟待解決的問題。例如很多民營企業(yè)的生產(chǎn)過程、方法和裝置有問題，工藝裝置和流程相對滯后。同時副產(chǎn)品和三廢的資源化程度不高，利用率低，導(dǎo)致安全和環(huán)保方面的問題。
對于這些問題，顧正桂認(rèn)為，一個主要的原因在于近幾年行業(yè)發(fā)展得太快，企業(yè)的科研基礎(chǔ)條件與科研團(tuán)隊(duì)還跟不上。科研隊(duì)伍相對比較薄弱的問題對于民營企業(yè)來說尤為突出。因此必須要加強(qiáng)科研人才隊(duì)伍建設(shè)才能改善當(dāng)前企業(yè)現(xiàn)狀，人才培養(yǎng)比企業(yè)現(xiàn)在的生產(chǎn)更重要。而顧正桂在做的就是在深入研究資源綜合利用技術(shù)的同時結(jié)合沿江化工資源開發(fā)研究院對于科研成果的轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)更多有專業(yè)素養(yǎng)的精細(xì)化工人才，壯大我國精細(xì)化工的人才隊(duì)伍。
對于未來主要的研究方向，顧正桂有著明確目標(biāo)。他將繼續(xù)研究化工過程當(dāng)中的方法和裝置，爭取實(shí)現(xiàn)過程零排放。同時也將繼續(xù)研究三廢的資源化，將重點(diǎn)放在含鹽有機(jī)廢水的深加工和綜合利用上。
目前顧正桂已經(jīng)有計(jì)劃跟江蘇省環(huán)保廳、宿遷的生態(tài)化工園以及南師大共同含鹽有機(jī)廢水處理示范工程，成功以后將在江蘇的化工園區(qū)大范圍推廣，為江蘇的化工產(chǎn)業(yè)提供節(jié)能減排技術(shù)支撐。精細(xì)化工的發(fā)展道路依然漫長，但是一步一個腳印，踏實(shí)向前邁進(jìn)，我們終能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。顧正桂已經(jīng)準(zhǔn)備好邁向下一步，他也將付出所有努力推動化工行業(yè)進(jìn)入下一階段。
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