编辑: NaluLee 2019-09-19
能源基金项目―― 中国氟化工行业氢氟烃(HFCs) 逐步削减趋势研究 浙江省化工研究院有限公司 2016-06 目录摘要

1 1中国氟化工行业HFCs生产现状

2 1.

1 中国氟化工行业HFCs生产现状

3 1.1.1中国已成为世界HFCs大国

4 1.1.2 行业生产技术持续提升

7 1.1.3 新一代产品研发方有所突破

8 1.1.4 与跨国公司合作力度加大

8 1.2 HFCs生产行业面临的主要问题

9 2 中国HFCs发展及替代趋势分析

10 2.1 HFCs发展前景分析

11 2.1.1国内外HFCs政策发展现状与趋势

11 2.1.2标准修订趋势

19 2.2国外HFCs替代技术发展趋势

23 2.2.1低GWP值HFCs的新应用受重视

24 2.2.2 HFOs已经开始大规模产业化及应用

25 2.2.3混合工质成为研发热点

28 2.3 国内HFCs替代技术发展

30 2.3.1 HFC-32作为家用空调、热泵、冷冻机的应用研究

32 2.3.2 HFC-161作为家用空调制冷剂的应用研究

33 2.3.3 R290作为家用空调、热泵、商用制冷应用研究

34 2.3.4 其它替代产品与技术

35 2.4 HFC-23绿色转化技术发展趋势

37 2.4.1 消解技术

38 2.4.2 绿色转化技术

39 3 中国含氟低GWP替代品的开发知识产权现状分析

41 3.1中国含氟低GWP替代品的开发现状

41 3.2中国含氟低GWP替代品的知识产权现状分析

45 3.2.1 HFOs中国专利公开趋势

45 3.2.2 HFOs中国专利的技术垄断性分析

45 3.2.3 重点专利技术分析

47 3.2.4 HFOs中国专利到期分析

55 4 中国氟化工行业HFCs削减潜力预测

61 4.1 2015-2050年HFCs产量预测

61 4.2 中国的HFCs削减情景预测

64 4.2.1 基准情景(BAU Business As Usua)下的削减趋势

65 4.2.2 北美提案情景下的中国HFCs削减趋势

67 4.2.3 欧盟提案的情况下的中国HFCs削减趋势

68 4.2.4 印度提案的情况下的中国HFCs削减趋势

69 4.3中国HFCs的削减趋势建议

70 总结

72 参考文献

74 缩写词: ASHRAE 美国采暖、制冷与空调工程师学会 CDM 清洁发展机制 CFC 氯氟烃 GHG 温室气体 GWP 全球变暖潜能值 HCFC 氢氯氟烃 HFC 氢氟烃 HPMP HCFC 淘汰管理计划 IPCC 政府间气候变化专门委员会 ODP 臭氧消耗潜值 ODS 消耗臭氧层物质 摘要随着中国经济快速发展和发达国家的产能转移,中国已经发展成为全球最大的HFCs生产国和消费国,基本实现了所有HFCs的规模化生产,从事生产的企业有二十余家,为中国的经济持续快速发展发挥了重要作用.与发达国家不同,中国社会进入HCFCs的大规模应用没多长时间即开展了加速淘汰,在全球还没有十分成熟的替代品背景下,HFCs一方面要弥补HCFCs的造成的缺口,同时也要限制发展.如何使HFCs的削减与经济发展相匹配,即要尊重历史发展的客观规律和中国的经济发展需求,又要履行中国政府对国际社会做出的减非承诺. 国际社会已经形成了削减HFCs的共识,北美三国集团、欧盟、印度和小岛屿国家集团也纷纷提出了在《蒙特利尔议定书》框架下削减HFCs的修订案.中国政府也与美国在未来就包括HFCs在内的温室气体的控制,同意就全球削减氢氟碳化物这种强效温室气体携手合作,并表示 中国将继续支持并加快削减氢氟碳化物行动,包括到2020年有效控制三氟甲烷(HFC-23)排放 .因此,HFCs的削减成为中国氟化工行业面临的重要问题,HFC-23的循环再利用和资源化转化成为行业面临的重大研发课题. 本项目调研了解了中国生产行业现状和存在的主要问题,在国内外HFCs相关的政策、标准修订和替代品和技术发展的环境下,重点分析了中国HFCs替代品的开发情况和替代趋势.项目还对中国低GWP替代品知识产权现状进行了初步分析,以了解对我国氟化工行业HFCs替代品发展进程的影响.结合以上国内外的影响因素,最后对中国的氟化工行业HFCs削减潜力进行了预测. 在2005-2015年的数据基础上,采用线性回归的方式,设定合适的影响因素得出线性回归方程,模拟2015-2050年的发展趋势.对基准发展情景、北美集团提案、欧盟提案和印度提案四种情景进行了对比分析,综合中国HFCs的发展和行业企业的意见提出了适合中国的HFCs削减建议,即印度提案的基线标准和北美国提案的削减进程相结合.根据本项目建议的中国HFCs削减方案估算,从2027冻结产量开始到2050年,累计减排等二氧化碳当量约137.0亿吨.若将HFC-23的减排量包括在内,2015年到2050年减排累计等二氧化碳当量共约33.23亿吨,两者合计可实现约170亿吨等二氧化碳当量减排. 1中国氟化工行业HFCs生产现状 1987年《蒙特利尔议定书》中提出要逐步淘汰氯氟烃(CFCs)和其他耗臭氧物质(ODS)的使用,从而导致了卤代烃的替代进程,它们广泛应用于制冷、清洗、发泡和灭火剂等用途.随后人们开发了氢氯氟烃(HCFCs)和氢氟烃(HFCs)逐步替代CFCs,目前,除了议定书中规定的豁免应用领域,全球已经基本完全实现了CFCs的替代.由于HCFCs仍属于ODS,它只是CFCs的过渡性替代品,2007年9月《蒙特利尔议定书》第19次订约方大会关于加速淘汰HCFCs的修正案,发达国家和发展中国家分别提前10年,在2020年和2030年实现HCFCs的淘汰. 做为HCFCs的替代品HFCs随着HCFCs的加速淘汰,近二十年开始被大量生产和应用.但是, HFCs虽然不含有破坏地球臭氧层的氯或溴原子,却是一种极强的温室气体(GHG).早在1997年《京都议定书》中将氢氟碳化物列为温室气体,人们也在不断寻找新的低温室效应潜能值(GWP)的替代品以取代HFCs. HFCs的主要用途包括以制冷剂、发泡剂、清洗剂和灭火剂等: 制冷剂:做为工质应用于家用空调、商业制冷设备、移动制冷设备和工业制冷设备中,通过压缩机压缩气化时吸收大量内能,令附近环境温度下降;

发泡剂:在制造聚氨酯或聚苯乙烯等发泡胶的过程中,氢氟碳化合物被混合于塑胶中,成为发泡胶的气泡,属于物理发泡过程;

清洗剂:氢氟碳化合物能够溶解油脂而不破坏电子器件,故被用作电子零件及金属用品的清洁剂;

灭火剂:氢氟碳化合物在高温下受热分解,产生含氟的自由基, 与燃烧反应过程中产生链反应的H,OH等活性自由基发生气相作用,实现断链化学灭火,因此氢氟碳可做为洁净气体灭火剂用于电器、图书馆或文物的灭火;

喷射剂:液态氟碳化合物通常被加进喷漆及杀虫剂等压缩喷雾的容器中,当使用者使用压缩喷雾时,容器内的压力会降低,导致液态氯氟碳化合物气化而喷射出来. 1.1 中国氟化工行业HFCs生产现状 随着中国经济的发展,氟化工行业也经过近十几年的快速发展,已经成为全球最大的HCFCs和HFCs生产与消费国.除了ODS替代品下游需求增长带动外,需要以HCFCs和HFCs为原料的非ODS用途,如高分子材料的快速发展,也带动了它们的产能和产量的扩展.同时,中国也已经开始执行含氢氯氟烃淘汰计划(HPMP)并且已经第二阶段,随着部分HCFCs装置的关停和产能缩小,短时间内在没有完全成熟的HFCs替代品情况下,HFCs仍保持较快的发展速度. 在关注HFCs的同时,还需要重点考虑HFC-23,它是生产HCFCs-22过程中的副产物.由于我国是世界上最大的HCFCs-22生产和消费国,自然也成为最大HFC-23副产国.由于它目前没有多大的应用价值,且具有非常高的GWP值,往往被焚烧处理.随着国内氟资源的稀缺化发展,HFC-23的循环利用和绿色绿色转化技术的开发越显重要. 1.1.1中国已成为世界HFCs大国 目前,我国完成了氯氟烃(CFCs)的淘汰,仅剩特殊用途和原料用途的生产.2013年开启了氢氯氟烃(HCFCs)加速淘汰进程,蒙特利尔议定书多边基金执委会第69次会议批准了我国HCFCs生产行业第一阶段淘汰管理计划(2013年-2015年),ODS用途的配额生产和应用量也开始逐步削减.因此,随着HCFCs的加速淘汰实施和经济的持续发展,中国的HFCs的生产呈现快速增长的势头,发展成为世界大的生产、消费和出口国. 2015年中国的HFCs主要HFCs的产量占比世界70%左右(见表1.1).目前,我国从事HFCs生产的企业有20余家(表1.2),产品几乎涉及所有类型的HFCs.由于产能相对过剩,装置的产能利用率仍然不高. 表1.1 我国主要HFCs的产量国际占比 主要产品 产能 (万吨) 产量 (万吨) 全球产量 (万吨) 国际占比 % 产能利用率 % HFC-134a 20.3 13.9 24.8 56% 68% HFC-32 16.9 8.7 11.6 74% 51% HFC-125 13.7 8.8 11.0 80% 64% 数据来源:氟化工十三五规划 2005年至2015年中国主要HFCs的产能由22.3万吨/年增长至71.4万吨/年,产量由6.1万吨/年增长至39.7万吨/年,出口由3.5万吨/年增长至约23.4万吨/年,表观消费量由2.3万吨/年增长至约14.5万吨/年,年均复合增长率分别为12.3%、20.6%、20.9%和20.2%,增长趋势见图1.1-1.3. 近十年,HFCs的产能快速发展除了国内经济发展支撑外,还有发达国家产能逐渐向中国转移有关.其中,HFC-134a、HFC-125和HFC-32是主要的品种,占总量的70%左右,得益于汽车和家用变频空调的迅猛发展.HFC-152a虽然产量占比大,但大部分用作出口和原料用途,其中出口量中原料用途也占主要. 表1.2 我国HFCs主要生产企业及其产品 序号 企业名称 产品

1 上海三爱富 HFC-152a、HFC-227ea、........

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