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1、循环经济专题讲座PPT课件提纲提纲n n新世纪我国经济面临课题与发展新世纪我国经济面临课题与发展新世纪我国经济面临课题与发展新世纪我国经济面临课题与发展“ “循环经济循环经济循环经济循环经济” ”的必的必的必的必要性、紧迫性要性、紧迫性要性、紧迫性要性、紧迫性n n“ “循环经济循环经济循环经济循环经济” ”理念形成和发展沿革理念形成和发展沿革理念形成和发展沿革理念形成和发展沿革n n“ “循环经济循环经济循环经济循环经济” ”的生态学、经济学、工程学基础的生态学、经济学、工程学基础的生态学、经济学、工程学基础的生态学、经济学、工程学基础n n“ “循环经济循环经济循环经济循环经济” ”的工程
2、内涵的工程内涵的工程内涵的工程内涵n n“ “生态工业工程技术开发原则及可行性分析生态工业工程技术开发原则及可行性分析生态工业工程技术开发原则及可行性分析生态工业工程技术开发原则及可行性分析n n“ “低碳经济低碳经济低碳经济低碳经济” ”工程内涵工程内涵工程内涵工程内涵n n以科技创新推动低碳经济以科技创新推动低碳经济以科技创新推动低碳经济以科技创新推动低碳经济n n政府、企业、公众的责任与义务。政府、企业、公众的责任与义务。政府、企业、公众的责任与义务。政府、企业、公众的责任与义务。新世纪我国经济面临的课题新世纪我国经济面临的课题人口增长，城市化人口增长，城市化进程加快；劳动力进程加快；劳
3、动力资源丰富；最大的资源丰富；最大的工程师培养机制工程师培养机制多种产品总产量多种产品总产量居世界首位；人居世界首位；人均产量仍偏低；均产量仍偏低；消费需求旺盛消费需求旺盛新产品、新产品、新技术升级空间大新技术升级空间大中国经济高速中国经济高速持续发展持续发展资源，能源人均资源，能源人均保有量低于世界保有量低于世界平均水平平均水平技术水平制约技术水平制约相同生产过程的相同生产过程的高物耗、高能耗高物耗、高能耗同时造成环境同时造成环境污染严重，生污染严重，生态状况恶化态状况恶化社会发展的主要矛盾社会发展的主要矛盾由于上世纪在核能技由于上世纪在核能技术，信息技术生物技术术，信息技术生物技术和先进制
4、造技术上的和先进制造技术上的进步；进步； 人类社会积聚了空前人类社会积聚了空前强大的能力；空前巨大强大的能力；空前巨大的物质财富和高度繁荣的物质财富和高度繁荣的精神文明。的精神文明。 追求更好的生活质量，追求更好的生活质量，更健康，更安全，更更健康，更安全，更长寿长寿面临历史上最严重的面临历史上最严重的危机：危机：资源短缺资源短缺能源枯竭能源枯竭环境污染，自然生态环境污染，自然生态恶化（冰盖、恶化（冰盖、 草原、草原、 湿地、生物多样性退化、湿地、生物多样性退化、荒漠荒漠 化，酸雨、沙暴、化，酸雨、沙暴、赤湖、干旱、频繁、温室效赤湖、干旱、频繁、温室效应，厄尔尼诺气候反常）应，厄尔尼诺气候反常
5、）威胁人类生存威胁人类生存规模空前的资源转化规模空前的资源转化我国我国我国我国20032003年年年年20052005年年年年20062006年年年年钢铁产量钢铁产量钢铁产量钢铁产量 2.22.2亿吨亿吨亿吨亿吨消费量约占世界总量的消费量约占世界总量的消费量约占世界总量的消费量约占世界总量的 27273.33.3亿吨亿吨亿吨亿吨4.24.2亿吨亿吨亿吨亿吨水泥产量水泥产量水泥产量水泥产量 7878亿吨亿吨亿吨亿吨消费量约占世界总量的消费量约占世界总量的消费量约占世界总量的消费量约占世界总量的 4040910910吨吨吨吨12.212.2亿吨亿吨亿吨亿吨化肥产量化肥产量化肥产量化肥产量 4000
6、4000万吨万吨万吨万吨消费量约占世界总量的消费量约占世界总量的消费量约占世界总量的消费量约占世界总量的30%30%44004400万吨万吨万吨万吨48884888万吨万吨万吨万吨5304.85304.8万万万万吨吨吨吨煤炭产量煤炭产量煤炭产量煤炭产量12131213亿亿亿亿吨吨吨吨消费量约占世界总量的消费量约占世界总量的消费量约占世界总量的消费量约占世界总量的 404021.921.9亿吨亿吨亿吨亿吨23.323.3亿吨亿吨亿吨亿吨石油加工石油加工石油加工石油加工量量量量2.42.4亿吨亿吨亿吨亿吨消费量约占世界总量的消费量约占世界总量的消费量约占世界总量的消费量约占世界总量的 7.47.4
7、 ，位居世界第二，位居世界第二，位居世界第二，位居世界第二2.952.95亿吨亿吨亿吨亿吨 3.0653.065亿吨亿吨亿吨亿吨我国资源与能源状况我国资源与能源状况矿业资源：总量居世界第五位矿业资源：总量居世界第五位 人均产量居世界第人均产量居世界第53位位 2/3矿种短缺矿种短缺化石资源：原油储量占世界的化石资源：原油储量占世界的2.43% 天然气储量占世界的天然气储量占世界的1.20% 煤储量为世界人均的煤储量为世界人均的45%淡水资源：相当世界人均的淡水资源：相当世界人均的1/4，居世界第，居世界第 110位，而消费量世界第一，占位，而消费量世界第一，占 总消费量的总消费量的15%。我国
8、重要矿产资源及在世界地位我国重要矿产资源及在世界地位矿种矿种石油石油天然气天然气煤炭煤炭铬铬铜铜铝土矿铝土矿铁矿石铁矿石钨钨中中 国国人均储量人均储量占世界人占世界人均均%美国美国俄国俄国德国德国人均储量（人均储量（T)1.8T125T2.92kg13.2kg383kg9.88T0.95kg1063m34.5791117527m314.8T913T167kg37T0.74kg0.5187.342159加拿大加拿大44.2T22.4T0.55T320733m3772T27kg133kg1330kg2.37kg133.3T60253m3288T333kg12.3kg57T548m377T27.6k
9、g1530kg2.9Tn n固定投资率高：固定投资率高：固定投资率高：固定投资率高：27.7%27.7%27.7%27.7%（2003200320032003），），），），25.8%25.8%25.8%25.8%（2004200420042004）n n万元万元万元万元GDPGDPGDPGDP能耗高：能耗高：能耗高：能耗高：年年200020002001200120022002 20032003 20042004 20052005 20062006吨标煤吨标煤/ /万万元元GDPGDP1.461.461.391.391.411.411.441.441.271.271.231.231.211.2
10、1n n资源消耗率高（占世界资源消耗率高（占世界资源消耗率高（占世界资源消耗率高（占世界%）：）：）：）： 钢铁石钢铁石钢铁石钢铁石28%28%，铝矾土，铝矾土，铝矾土，铝矾土25%25%，淡水，淡水，淡水，淡水15%15%，水泥，水泥，水泥，水泥50%50%。n n利润率低：利润率低：利润率低：利润率低： DVDDVD售价售价售价售价4040美元美元美元美元/ /台，付专利费台，付专利费台，付专利费台，付专利费2020美元；利润美元；利润美元；利润美元；利润55美元。美元。美元。美元。 MP3MP3每台售价为每台售价为每台售价为每台售价为7575美元，付专利费美元，付专利费美元，付专利费美元
11、，付专利费4545美元，利润美元，利润美元，利润美元，利润5 CH - CH3 3CH(OH)CHCH(OH)CH2 2Cl + HClCl + HCl CH CH3 3CH(OH)CHCH(OH)CH2 2Cl + HCl + Ca(OH)Cl + HCl + Ca(OH)2 2 + CaCl + CaCl2 2液相氧化法液相氧化法(76%)(76%) CHCH3 3CH=CHCH=CH2 2 + H + H2 2OO2 2 + 2H + 2H2 2OO气相氧化法气相氧化法(100%)(100%) CH CH3 3CH=CHCH=CH2 2 + O + O2 2CH3-CH-CH2OCH3-
12、CH-CH2OCH3-CH-CH2O原子节约反应路径：以合成环氧丙烷为例原子节约反应路径：以合成环氧丙烷为例原子节约反应路径：以合成环氧丙烷为例原子节约反应路径：以合成环氧丙烷为例原子利用率原子利用率原子利用率原子利用率=产品分子量产品分子量所有原子分子量之和所有原子分子量之和环氧丙烷环氧丙烷“原子节约工艺原子节约工艺”O2MPc肽菁染料原则上原则上“原子节约原子节约”率可达率可达100两个反应可在一个反应器内完成两个反应可在一个反应器内完成有少量有少量CHP可能分解为（酸性条可能分解为（酸性条 件下）苯酚丙酮，需要抑制件下）苯酚丙酮，需要抑制 和移除。和移除。异丙苯1%催化剂1000.2MP
13、（PP）（CHP过氧化氢异丙苯）在肽菁存在下为化学平衡O2CH3-CH=CH2-钛硅分子解1000.2MpCH3-CH-CH2O解决白色污染的技术进化解决白色污染的技术进化在在塑料制品成型时，加入大量淀粉塑料制品成型时，加入大量淀粉 纤维纤维素，可以使废弃时，塑料制品分散成小素，可以使废弃时，塑料制品分散成小粒。粒。采用发酵法生产乳酸采用发酵法生产乳酸 聚乳酸可降解塑料。聚乳酸可降解塑料。采用细胞培养法在大肠杆菌内生成可代采用细胞培养法在大肠杆菌内生成可代谢塑料，聚羟基丁酸酯（谢塑料，聚羟基丁酸酯（PHBPHB）用于人造用于人造血管血管 骨钉骨钉 缝线。缝线。紫杉醇紫杉醇(Paclitaxel
14、)的制取的制取I. I.生物直接提取法生物直接提取法生物直接提取法生物直接提取法II.II. 从太平洋洋紫杉树皮中提取，含量为从太平洋洋紫杉树皮中提取，含量为从太平洋洋紫杉树皮中提取，含量为从太平洋洋紫杉树皮中提取，含量为0.0004%0.0004%。树。树。树。树200200年才成熟，剥皮后致死。年才成熟，剥皮后致死。年才成熟，剥皮后致死。年才成熟，剥皮后致死。II.II.化学合成，由于分子结构复杂，多达化学合成，由于分子结构复杂，多达化学合成，由于分子结构复杂，多达化学合成，由于分子结构复杂，多达4040步反应，步反应，步反应，步反应，总收率为总收率为总收率为总收率为2%2%。III.II
15、I.半合成路线（美癌症研究中心与半合成路线（美癌症研究中心与半合成路线（美癌症研究中心与半合成路线（美癌症研究中心与BMSBMS公司，公司，公司，公司，19911991）从树叶嫩枝中提取）从树叶嫩枝中提取）从树叶嫩枝中提取）从树叶嫩枝中提取10-DAB10-DAB（10-10-脱乙酰基脱乙酰基脱乙酰基脱乙酰基卡丁卡丁卡丁卡丁），通过化学合成接上一个侧链制成，需），通过化学合成接上一个侧链制成，需），通过化学合成接上一个侧链制成，需），通过化学合成接上一个侧链制成，需1111个反应过程，个反应过程，个反应过程，个反应过程，7 7个分离过程，污染严重。个分离过程，污染严重。个分离过程，污染严重。个
16、分离过程，污染严重。IV.IV.植物细胞发酵和萃取技术，用糖、氨基酸、微量植物细胞发酵和萃取技术，用糖、氨基酸、微量植物细胞发酵和萃取技术，用糖、氨基酸、微量植物细胞发酵和萃取技术，用糖、氨基酸、微量元素、维生素做营养物，使紫杉系植物细胞被大元素、维生素做营养物，使紫杉系植物细胞被大元素、维生素做营养物，使紫杉系植物细胞被大元素、维生素做营养物，使紫杉系植物细胞被大量繁殖，经色谱法纯化、结晶分离，得紫杉醇。量繁殖，经色谱法纯化、结晶分离，得紫杉醇。量繁殖，经色谱法纯化、结晶分离，得紫杉醇。量繁殖，经色谱法纯化、结晶分离，得紫杉醇。环境友好工艺与产品的技术环境友好工艺与产品的技术总统绿色化学挑战
17、奖总统绿色化学挑战奖更新合成路更新合成路更新合成路更新合成路线奖线奖19961996MonsantoMonsanto公司公司公司公司不以不以不以不以HCNHCN为为原料，生原料，生原料，生原料，生产产氨基二乙酸氨基二乙酸氨基二乙酸氨基二乙酸纳纳除草除草除草除草剂剂19971997BASFBASF与与与与HoechstHoechst合合合合营营公司公司公司公司消炎消炎消炎消炎药药（ibuprofenibuprofen）新工）新工）新工）新工艺艺，原子利用率从，原子利用率从，原子利用率从，原子利用率从4040808019981998Flexsys AmericaFlexsys America公司公
18、司公司公司4 4氨基二苯胺（氨基二苯胺（氨基二苯胺（氨基二苯胺（4 4ADPAADPA）新工）新工）新工）新工艺艺，用苯胺与硝基苯直接合成，不需加，用苯胺与硝基苯直接合成，不需加，用苯胺与硝基苯直接合成，不需加，用苯胺与硝基苯直接合成，不需加入入入入氯氯或溴氧化或溴氧化或溴氧化或溴氧化剂剂19991999LillyLilly实验实验室室室室抗抗抗抗痉挛药痉挛药（anticonvulsionanticonvulsion）新工）新工）新工）新工艺艺，避免了大量溶，避免了大量溶，避免了大量溶，避免了大量溶剂剂使用和使用和使用和使用和污污染物染物染物染物产产生，生，生，生，采用生物采用生物采用生物采用
19、生物酶酶酶酶（gosaccharomyces rouxiigosaccharomyces rouxii）固定化催化）固定化催化）固定化催化）固定化催化剂剂20002000Roche ColoradoRoche Colorado公司公司公司公司抗病毒抗病毒抗病毒抗病毒药药（gallciclouigallcicloui）新工）新工）新工）新工艺艺，将反，将反，将反，将反应应物和中物和中物和中物和中间产间产物数量从物数量从物数量从物数量从2222种降低至种降低至种降低至种降低至1111种，气体排放减少种，气体排放减少种，气体排放减少种，气体排放减少6666，固体，固体，固体，固体废废物减少物减少物减
20、少物减少8989，4/54/5中中中中间产间产物可循物可循物可循物可循环环利用利用利用利用更新合成路更新合成路更新合成路更新合成路线奖线奖20012001BayerBayer和和和和Bayer AGBayer AG公司公司公司公司可生物降解的螯合可生物降解的螯合可生物降解的螯合可生物降解的螯合剂剂氨基二琥珀酸氨基二琥珀酸氨基二琥珀酸氨基二琥珀酸盐盐，100100无无无无废废物物物物释释放，用作放，用作放，用作放，用作助洗助洗助洗助洗剂剂，漂白，漂白，漂白，漂白稳稳定定定定剂剂，肥料添加，肥料添加，肥料添加，肥料添加剂剂等等等等20022002PfizerPfizer公司公司公司公司合成合成合成
21、合成SertralineSertraline（重要新（重要新（重要新（重要新药药ZoloftZoloft有效成分）新工有效成分）新工有效成分）新工有效成分）新工艺艺，3 3步反步反步反步反应简应简化化化化为为一步，安全性提高，一步，安全性提高，一步，安全性提高，一步，安全性提高，污污染减少染减少染减少染减少20032003sd-chemic Incsd-chemic Inc公司公司公司公司固体氧化物催化固体氧化物催化固体氧化物催化固体氧化物催化剂剂合成的无合成的无合成的无合成的无废废水工水工水工水工艺艺，用于清，用于清，用于清，用于清洁洁燃料，化学品合成。燃料，化学品合成。燃料，化学品合成。燃
22、料，化学品合成。20042004BMSBMS公司公司公司公司植物植物植物植物细细胞胞胞胞发发酵（酵（酵（酵（PCFPCF）和萃取技）和萃取技）和萃取技）和萃取技术术，用于，用于，用于，用于TaxolTaxol（紫杉醇（紫杉醇（紫杉醇（紫杉醇类类抗癌抗癌抗癌抗癌药药）的的的的绿绿色合成色合成色合成色合成20052005Archer Daniels MidlandArcher Daniels Midland和和和和NovozgmesNovozgmes公司公司公司公司酶酶酶酶催化催化催化催化酯酯交交交交换换法减少食品中反式脂肪酸含量（法减少食品中反式脂肪酸含量（法减少食品中反式脂肪酸含量（法减少食品
23、中反式脂肪酸含量（诱发诱发心心心心脏脏病）病）病）病）20062006MerckMerck公司公司公司公司用用用用-氨基酸制备氨基酸制备氨基酸制备氨基酸制备JanuviaJanuviaJanuviaJanuviaTMTMTMTM的活性成分的新颖的绿色合成路线的活性成分的新颖的绿色合成路线的活性成分的新颖的绿色合成路线的活性成分的新颖的绿色合成路线改进溶剂和反应条件奖改进溶剂和反应条件奖改进溶剂和反应条件奖改进溶剂和反应条件奖19961996DowDow化学公司化学公司化学公司化学公司用用用用COCO2 2代替氟代替氟代替氟代替氟氯烃氯烃作苯乙作苯乙作苯乙作苯乙烯烯泡沫塑料泡沫塑料泡沫塑料泡沫塑
24、料发发泡泡泡泡剂剂19971997ImationImation公司（明尼公司（明尼公司（明尼公司（明尼苏苏达州）达州）达州）达州）发发明光明光明光明光热热法，曝光胶片，法，曝光胶片，法，曝光胶片，法，曝光胶片，显显影只需加影只需加影只需加影只需加热热，称，称，称，称Dry viewDry view技技技技术术，不需化学，不需化学，不需化学，不需化学显显影，定影影，定影影，定影影，定影19981998阿阿阿阿贡贡国家国家国家国家实验实验室室室室高效，高高效，高高效，高高效，高选择选择性，乳酸性，乳酸性，乳酸性，乳酸酯酯工工工工艺艺，可代替各种溶，可代替各种溶，可代替各种溶，可代替各种溶剂剂用量的
25、用量的用量的用量的8080，目前美国此，目前美国此，目前美国此，目前美国此类类用量用量用量用量为为380380万吨万吨万吨万吨19991999Naclo Chem. CO.Naclo Chem. CO.开开开开发带电发带电聚丙聚丙聚丙聚丙烯酰烯酰胺的水基生胺的水基生胺的水基生胺的水基生产过产过程用于程用于程用于程用于废废水水水水处处理除去理除去理除去理除去悬悬浮固体及浮固体及浮固体及浮固体及污污染物染物染物染物20002000Bayer Corp. PittsburghBayer Corp. Pittsburgh开开开开发发了两了两了两了两组组分水性多分水性多分水性多分水性多羟羟基化合物涂膜技
26、基化合物涂膜技基化合物涂膜技基化合物涂膜技术术改进溶剂和反应条件奖改进溶剂和反应条件奖改进溶剂和反应条件奖改进溶剂和反应条件奖20012001Novezymes Novezymes 公司公司公司公司利用果胶裂解利用果胶裂解利用果胶裂解利用果胶裂解酶酶酶酶进进行棉行棉行棉行棉纤维润纤维润湿脱脂棉的湿脱脂棉的湿脱脂棉的湿脱脂棉的BiopreparationBiopreparation工工工工艺艺，纺织纺织厂厂厂厂节节水水水水3030505020022002Cargill DowCargill Dow公司公司公司公司聚乳酸（聚乳酸（聚乳酸（聚乳酸（PLAPLA）绿绿色生色生色生色生产产工工工工艺艺，
27、产产率高，不用有机溶率高，不用有机溶率高，不用有机溶率高，不用有机溶剂剂可生可生可生可生物降解物降解物降解物降解20032003DuPontDuPont公司公司公司公司微生物法生微生物法生微生物法生微生物法生产产1 1，3 3丙二醇丙二醇丙二醇丙二醇20042004Buck manBuck man国国国国际实验际实验室公司室公司室公司室公司再生低再生低再生低再生低污污染物消除的染物消除的染物消除的染物消除的OptimyzeOptimyze酯酯化化化化酶酶酶酶水解技水解技水解技水解技术术20052005BASFBASF公司公司公司公司紫外紫外紫外紫外线线固化，低固化，低固化，低固化，低挥发挥发有
28、机物（有机物（有机物（有机物（VocsVocs）用于汽）用于汽）用于汽）用于汽车车底漆修底漆修底漆修底漆修补补20062006CodexisCodexis公司公司公司公司基于酶催化的过程，改善用于合成基于酶催化的过程，改善用于合成基于酶催化的过程，改善用于合成基于酶催化的过程，改善用于合成LipitorLipitor的关键构件分子的的关键构件分子的的关键构件分子的的关键构件分子的生产过程。生产过程。生产过程。生产过程。设计设计更安全化学品更安全化学品更安全化学品更安全化学品奖奖19961996Rohm & Haas Rohm & Haas 公司公司公司公司环环境友好海洋生物防腐境友好海洋生物防
29、腐境友好海洋生物防腐境友好海洋生物防腐剂剂，用于船舶表面防海洋，用于船舶表面防海洋，用于船舶表面防海洋，用于船舶表面防海洋动动植物附着，植物附着，植物附着，植物附着，选选出出出出4 4，5 5二二二二氯氯2 2正辛基正辛基正辛基正辛基4 4异异异异噻唑噻唑啉啉啉啉3 3酮酮（DC01DC01）代替三丁基氧化）代替三丁基氧化）代替三丁基氧化）代替三丁基氧化锡锡（TBTOTBTO）19971997Albright & WilsonAlbright & Wilson公司（弗吉尼公司（弗吉尼公司（弗吉尼公司（弗吉尼亚亚州）州）州）州）开开开开发发四四四四羟羟甲甲甲甲级级硫酸磷（硫酸磷（硫酸磷（硫酸磷（
30、THPSTHPS）杀杀生物生物生物生物药剂药剂，它有良性毒理，它有良性毒理，它有良性毒理，它有良性毒理，选择选择毒性毒性毒性毒性（对对人毒性小）人毒性小）人毒性小）人毒性小）19981998RohmRohm和和和和HaasHaas公司公司公司公司开开开开发发二二二二酰酰基基基基肼杀肼杀虫虫虫虫剂剂（ConfirmConfirm），除），除），除），除对对毛虫外毛虫外毛虫外毛虫外对对所有生物无害）所有生物无害）所有生物无害）所有生物无害）19991999Dow Agro sciences LLCDow Agro sciences LLC（Dow Chem. CODow Chem. CO子公司）子
31、公司）子公司）子公司）开开开开发发Spin sadSpin sad高高高高选择选择性，性，性，性，环环境友好境友好境友好境友好杀杀虫虫虫虫剂剂，对对毛虫，毛虫，毛虫，毛虫，苍蝇苍蝇有害，而不有害，而不有害，而不有害，而不影响益虫，影响益虫，影响益虫，影响益虫，环环境中不累境中不累境中不累境中不累积积，不，不，不，不挥发挥发20002000Dow Agro sciencesDow Agro sciences开开开开发发除除除除hexaflumhexaflum的白的白的白的白蚁诱饵蚁诱饵，抑制昆虫角，抑制昆虫角，抑制昆虫角，抑制昆虫角质质素合成，使其在脱皮素合成，使其在脱皮素合成，使其在脱皮素合成
32、，使其在脱皮时时死亡，死亡，死亡，死亡，为为低害低害低害低害杀杀虫虫虫虫剂剂设计更安全化学品奖设计更安全化学品奖设计更安全化学品奖设计更安全化学品奖20012001PPGPPG工工工工业业集集集集团团把阳离子把阳离子把阳离子把阳离子电电沉沉沉沉积积油漆用于汽油漆用于汽油漆用于汽油漆用于汽车车工工工工业业，用，用，用，用钇钇（在地壳中比（在地壳中比（在地壳中比（在地壳中比铅铅丰富）丰富）丰富）丰富）代替代替代替代替铅铅，铬铬，镍镍而抗腐而抗腐而抗腐而抗腐蚀蚀性性性性强强强强20022002Chem. Special-tiesChem. Special-ties公司公司公司公司用碱式四元用碱式四元
33、用碱式四元用碱式四元铜盐铜盐（ASQASQ）替代）替代）替代）替代铬铬砷合砷合砷合砷合剂剂（CCACCA）作木材防腐）作木材防腐）作木材防腐）作木材防腐剂剂20032003Shaw Industries IncShaw Industries IncEco- worxEco- worx地毯片，用聚地毯片，用聚地毯片，用聚地毯片，用聚烯烃树烯烃树脂，尼脂，尼脂，尼脂，尼龙龙-6-6代替代替代替代替传统沥传统沥青青青青-PVC-PVC-聚聚聚聚氨氨氨氨酯酯（PUPU）材料，可回用，从）材料，可回用，从）材料，可回用，从）材料，可回用，从“ “摇篮摇篮到到到到摇篮摇篮” ”清清清清洁洁20042004
34、EngelhardEngelhard公司公司公司公司环环境友好境友好境友好境友好Right liftRight lift偶氮偶氮偶氮偶氮颜颜料，用料，用料，用料，用钙钙、锶锶、钡钡代替代替代替代替铅铅、铬铬、镉镉重金重金重金重金属属属属20052005A. D. MidlandA. D. Midland公司公司公司公司非非非非挥发挥发性聚性聚性聚性聚结结成膜成膜成膜成膜剂剂降低乳胶涂料降低乳胶涂料降低乳胶涂料降低乳胶涂料挥发挥发性性性性20062006S. C. Johnson & Son (SCJ)S. C. Johnson & Son (SCJ)GreenlistGreenlistTMTM
35、系统，评估其产品中各成分对环境和人类健康的影响，系统，评估其产品中各成分对环境和人类健康的影响，系统，评估其产品中各成分对环境和人类健康的影响，系统，评估其产品中各成分对环境和人类健康的影响，并用于指导指导消费品配方的改进。并用于指导指导消费品配方的改进。并用于指导指导消费品配方的改进。并用于指导指导消费品配方的改进。小企业奖小企业奖小企业奖小企业奖19961996DonlarDonlar公司公司公司公司开开开开发发两种生两种生两种生两种生产热产热聚天聚天聚天聚天门门冬氨酸代替聚丙冬氨酸代替聚丙冬氨酸代替聚丙冬氨酸代替聚丙烯烯酸，它可被生物降酸，它可被生物降酸，它可被生物降酸，它可被生物降解解
36、解解19971997Legacy SystemLegacy System公司公司公司公司开开开开发发冷却臭氧冷却臭氧冷却臭氧冷却臭氧过过程，除硅晶片上有机物，清程，除硅晶片上有机物，清程，除硅晶片上有机物，清程，除硅晶片上有机物，清洁蚀洁蚀刻刻刻刻电电路板，路板，路板，路板，代替溶代替溶代替溶代替溶剂剂清洗清洗清洗清洗19981998PyrocoolPyrocool技技技技术术公司公司公司公司推出推出推出推出PyrocoolFEFPyrocoolFEF灭灭火火火火剂剂和制冷和制冷和制冷和制冷剂剂，环环境友好境友好境友好境友好产产品品品品19991999BiofineBiofine公司公司公司公
37、司废纤维废纤维素素素素转转化成乙化成乙化成乙化成乙酰酰丙酸新技丙酸新技丙酸新技丙酸新技术术，用于，用于，用于，用于处处理造理造理造理造纸废纸废物，垃圾，物，垃圾，物，垃圾，物，垃圾，废纸废纸，废废木材，木材，木材，木材，产产率可达率可达率可达率可达70709090，可代替双酚，可代替双酚，可代替双酚，可代替双酚A A用于高分用于高分用于高分用于高分子材料（双酚子材料（双酚子材料（双酚子材料（双酚A A破坏内分泌系破坏内分泌系破坏内分泌系破坏内分泌系统统）20002000RevlonRevlon公司公司公司公司发发明明明明EnbirogluvEnbirogluv玻璃印花技玻璃印花技玻璃印花技玻璃
38、印花技术术，原料不含重金属，成分有可，原料不含重金属，成分有可，原料不含重金属，成分有可，原料不含重金属，成分有可生物降解性，美生物降解性，美生物降解性，美生物降解性，美观观耐久耐久耐久耐久小企业奖小企业奖20012001EDENEDEN生物子公司生物子公司生物子公司生物子公司HarpinHarpin（无毒性蛋白（无毒性蛋白（无毒性蛋白（无毒性蛋白质质）技）技）技）技术术，用于激，用于激，用于激，用于激发发植物自然分泌防御植物自然分泌防御植物自然分泌防御植物自然分泌防御系系系系统统，抗病，害虫，已批准使用的，抗病，害虫，已批准使用的，抗病，害虫，已批准使用的，抗病，害虫，已批准使用的Messe
39、ngerMessenger产产品已由品已由品已由品已由4040多种多种多种多种农农作物作物作物作物证证明有效明有效明有效明有效20022002SC FluidsSC Fluids公司公司公司公司超超超超临临界界界界COCO2 2用于半用于半用于半用于半导导体工体工体工体工业业中，洗除光致抗中，洗除光致抗中，洗除光致抗中，洗除光致抗蚀剂蚀剂20032003Agra Quest IncAgra Quest Inc高效高效高效高效环环境友好生物境友好生物境友好生物境友好生物杀杀真菌真菌真菌真菌剂剂SerenadelrSerenadelr，用于果园、花园，用于果园、花园，用于果园、花园，用于果园、花园
40、20042004JeneilJeneil生物表面活性生物表面活性生物表面活性生物表面活性剂剂公司公司公司公司用鼠李糖脂代替用鼠李糖脂代替用鼠李糖脂代替用鼠李糖脂代替传统传统表面活性表面活性表面活性表面活性剂剂（天然、低毒），用于餐具（天然、低毒），用于餐具（天然、低毒），用于餐具（天然、低毒），用于餐具清洗、肥皂等清洗、肥皂等清洗、肥皂等清洗、肥皂等20052005MetabolixMetabolix公司公司公司公司酶酶酶酶催化引入催化引入催化引入催化引入细细菌做微型反菌做微型反菌做微型反菌做微型反应应器，合成聚器，合成聚器，合成聚器，合成聚羟羟基脂肪酸基脂肪酸基脂肪酸基脂肪酸酯酯（PHAPH
41、AS S），生物降解塑料），生物降解塑料），生物降解塑料），生物降解塑料20062006Arkon Arkon 和和和和 NuPro NuPro技术公司技术公司技术公司技术公司苯胺印刷工业中对环境安全的溶剂和循环应用方法苯胺印刷工业中对环境安全的溶剂和循环应用方法苯胺印刷工业中对环境安全的溶剂和循环应用方法苯胺印刷工业中对环境安全的溶剂和循环应用方法学术奖学术奖19961996Taxas A & MTaxas A & M大学大学大学大学 M.Holtzapple M.Holtzapple教授教授教授教授把把把把废废生物生物生物生物质转质转化化化化为饲为饲料，化学品与燃料（用石灰水或高料，化学品
42、与燃料（用石灰水或高料，化学品与燃料（用石灰水或高料，化学品与燃料（用石灰水或高压压低温低温低温低温液氨液氨液氨液氨处处理理理理纤维纤维素使膨化，再素使膨化，再素使膨化，再素使膨化，再酶酶酶酶降解）降解）降解）降解）19971997北卡北卡北卡北卡罗罗来来来来纳纳大学大学大学大学J. M. DesimoneJ. M. Desimone教授教授教授教授开开开开发发能溶于能溶于能溶于能溶于COCO2 2表面活性表面活性表面活性表面活性剂剂，用于微，用于微，用于微，用于微电电子和光子和光子和光子和光谱谱清洗清洗清洗清洗19981998斯坦福大学，特斯坦福大学，特斯坦福大学，特斯坦福大学，特罗罗斯特教
43、授斯特教授斯特教授斯特教授创创立立立立“ “原子原子原子原子经济经济” ”概念概念概念概念19991999Carnegie MellonCarnegie Mellon大学大学大学大学 Collins Collins教授教授教授教授发发展了一系列展了一系列展了一系列展了一系列FeFe（IIIIII）配位化合物（）配位化合物（）配位化合物（）配位化合物（TAMLTAML活性活性活性活性剂剂）增）增）增）增强强强强过过氧化氧化氧化氧化氢氢的氧化能力低温下的氧化能力低温下的氧化能力低温下的氧化能力低温下5555）活化）活化）活化）活化H2O2H2O2漂白木漂白木漂白木漂白木桨桨20002000Scri
44、ppsScripps研究所的研究所的研究所的研究所的Chihuey WongChihuey Wong教授教授教授教授开开开开发发了不可逆的了不可逆的了不可逆的了不可逆的酶酶酶酶消化的消化的消化的消化的酯转酯转化反化反化反化反应应，用，用，用，用药药品生品生品生品生产产学术奖学术奖20012001TulaneTulane大学，大学，大学，大学，ChaoChaoJun LiJun Li教授教授教授教授发发展了展了展了展了“ “准自然准自然准自然准自然” ”催化作用，使在空气和水中催化作用，使在空气和水中催化作用，使在空气和水中催化作用，使在空气和水中应应用的用的用的用的过过渡金属催化渡金属催化渡金
45、属催化渡金属催化剂剂，用于以水，用于以水，用于以水，用于以水为为溶溶溶溶剂剂的多种合成反的多种合成反的多种合成反的多种合成反应应20022002Pittsburgh Pittsburgh 大学大学大学大学Eric.J.BeckmanEric.J.Beckman教授教授教授教授筛选筛选低低低低压压COCO2 2能替代的有机溶能替代的有机溶能替代的有机溶能替代的有机溶剂剂的方法的方法的方法的方法20032003纽约纽约布布布布鲁鲁克林技克林技克林技克林技术术大学大学大学大学R.A.CrossR.A.Cross教授教授教授教授脂肪脂肪脂肪脂肪酶酶酶酶催化聚合，条件温合、高催化聚合，条件温合、高催化聚
46、合，条件温合、高催化聚合，条件温合、高选择选择性性性性20042004佐治佐治佐治佐治亚亚理工学院理工学院理工学院理工学院EckertEckert和和和和LiottaLiotta教授教授教授教授用用用用环环境友好，可境友好，可境友好，可境友好，可调调溶溶溶溶剂剂，用超，用超，用超，用超临临界界界界CO2CO2、亚临亚临界水界水界水界水实现实现反反反反应应- -分离分离分离分离一体化一体化一体化一体化20052005AlabamaAlabama大学大学大学大学RogersRogers教授教授教授教授离子液体（离子液体（离子液体（离子液体（1-1-丁基丁基丁基丁基-3-3甲基咪矬甲基咪矬甲基咪矬甲
47、基咪矬鎓鎓）溶解和）溶解和）溶解和）溶解和处处理天然理天然理天然理天然纤维纤维素制素制素制素制备备新材新材新材新材料的料的料的料的“ “平台策略平台策略平台策略平台策略” ”，减少，减少，减少，减少对对石化的依石化的依石化的依石化的依赖赖。20062006密苏里密苏里密苏里密苏里- -哥伦比亚大学的哥伦比亚大学的哥伦比亚大学的哥伦比亚大学的Galen J. SuppesGalen J. Suppes教授教授教授教授从天然丙三醇合成出生物基的丙二醇和合成聚羟基化合物的单体。从天然丙三醇合成出生物基的丙二醇和合成聚羟基化合物的单体。从天然丙三醇合成出生物基的丙二醇和合成聚羟基化合物的单体。从天然丙
48、三醇合成出生物基的丙二醇和合成聚羟基化合物的单体。进化替代原则进化替代原则 全生命周期清洁产品开发全生命周期清洁产品开发十二烷基苯合成催化剂：（1）HF（2）分子筛例：十二烷基苯生产的绿色工艺再生器反应器全生命周期清洁产品全生命周期清洁产品化学品从：化学品从： 从摇篮到坟墓全过从摇篮到坟墓全过程没有污染程没有污染十二烷基苯合成新工艺异构体异构体催化工艺催化工艺性能性能HFHF分子筛分子筛20205757易于自然分解易于自然分解20202525高洗涤特性高洗涤特性20208 820205 520205 5 产品工程（Product Eng.）定义消消费费需需求求产产品品结结构构设设计计可可行行性
49、性热热力力学学分分析析可可行行性性动动力力学学分分析析实实验验研研究究工工程程开开发发灵灵巧巧化化学学品品最最易易合合成成的的产产品品生生产产开开发发用用途途最最佳佳性性能能用用途途的的产产品品设设计计开开发发灵灵巧巧产产品品的的生生产产技技术术 区别II. 减量化原则减量化原则 产品灵巧化产品灵巧化减量化原则减量化原则灵巧化学品合成灵巧化学品合成我国我国我国我国氮肥产量世界第一，消费量世界第一，利用率氮肥产量世界第一，消费量世界第一，利用率氮肥产量世界第一，消费量世界第一，利用率氮肥产量世界第一，消费量世界第一，利用率30303535磷肥产量世界第二，消费量世界第一，利用率磷肥产量世界第二，
50、消费量世界第一，利用率磷肥产量世界第二，消费量世界第一，利用率磷肥产量世界第二，消费量世界第一，利用率10102020钾肥产量世界第一，消费量世界第二，利用率钾肥产量世界第一，消费量世界第二，利用率钾肥产量世界第一，消费量世界第二，利用率钾肥产量世界第一，消费量世界第二，利用率35355050主要原因：化肥分解速率与植物吸收速率不匹配主要原因：化肥分解速率与植物吸收速率不匹配主要原因：化肥分解速率与植物吸收速率不匹配主要原因：化肥分解速率与植物吸收速率不匹配后果：污染水系，污染土壤，浪费资源，能源后果：污染水系，污染土壤，浪费资源，能源后果：污染水系，污染土壤，浪费资源，能源后果：污染水系，污
51、染土壤，浪费资源，能源解决方法：专用，变速，可控释放解决方法：专用，变速，可控释放解决方法：专用，变速，可控释放解决方法：专用，变速，可控释放灵巧化肥灵巧化肥n n 多层变组分：根据植物对多层变组分：根据植物对N、P、K 需求需求 时间分期释放。时间分期释放。n n 包膜缓释：包膜缓释： 大颗粒、包膜，过程无污染。大颗粒、包膜，过程无污染。n n 包膜剂可降解：控、缓释，减少流失，包膜剂可降解：控、缓释，减少流失， 无残留。无残留。n n 转鼓式流化床装置：造粒、包膜一次完成。转鼓式流化床装置：造粒、包膜一次完成。n n 设备简单，大批量制备。有设备简单，大批量制备。有8万吨万吨20万吨万吨
52、/年工程实践经验。年工程实践经验。产品工程产品工程大粒可控缓释化肥制备大粒可控缓释化肥制备包涂技术用于灵巧农药、医药包涂技术用于灵巧农药、医药n n用于高毒性农药的微量缓释技术，如纳米用于高毒性农药的微量缓释技术，如纳米插层缓释插层缓释n n用于灵巧药品制备用于灵巧药品制备 维生素、肝炎疫苗（防分解）维生素、肝炎疫苗（防分解）维生素、肝炎疫苗（防分解）维生素、肝炎疫苗（防分解） 代血浆（代血浆（代血浆（代血浆（A A异体血红蛋白异体血红蛋白异体血红蛋白异体血红蛋白 B B复合酶，防异体排斥）复合酶，防异体排斥）复合酶，防异体排斥）复合酶，防异体排斥） 定向组织进化（干细胞定向组织进化（干细胞定
53、向组织进化（干细胞定向组织进化（干细胞 复合酶）复合酶）复合酶）复合酶） 致导型药物制备致导型药物制备致导型药物制备致导型药物制备AB包膜II、减量化原则、减量化原则物质转化中低物耗工艺优先规则物质转化中低物耗工艺优先规则 煤的液化方案选择煤的液化方案选择 煤的直接加氢液化：高压反应，产品以劣质柴煤的直接加氢液化：高压反应，产品以劣质柴油为主，要持续高压加氢，重整，能耗物耗高油为主，要持续高压加氢，重整，能耗物耗高（折合（折合4.04.5吨标准煤吨标准煤/吨液体燃料）吨液体燃料） 煤的间接转化：中压反应，产品为劣质汽，柴煤的间接转化：中压反应，产品为劣质汽，柴油，要持续加压，能耗物耗高（折合油
54、，要持续加压，能耗物耗高（折合5.05.5吨标吨标准煤准煤/吨液体燃料）吨液体燃料） 乙醇合成：煤为源头合成路线长，经济上不合乙醇合成：煤为源头合成路线长，经济上不合理理物质转化中低物耗工艺优先规则物质转化中低物耗工艺优先规则煤的液化方案选择煤的液化方案选择 二甲醚合成：中压反应，产品为柴油代用品，二甲醚合成：中压反应，产品为柴油代用品，二甲醚合成：中压反应，产品为柴油代用品，二甲醚合成：中压反应，产品为柴油代用品，与柴油相比，发动机效率高与柴油相比，发动机效率高与柴油相比，发动机效率高与柴油相比，发动机效率高10101515，噪音，噪音，噪音，噪音低低低低1010分贝，排气清洁程度符合欧洲分
55、贝，排气清洁程度符合欧洲分贝，排气清洁程度符合欧洲分贝，排气清洁程度符合欧洲3 3标准，能标准，能标准，能标准，能耗物耗低（折合耗物耗低（折合耗物耗低（折合耗物耗低（折合2.22.22.52.5吨标准吨标准吨标准吨标准煤煤煤煤/ /吨液体燃料）吨液体燃料）吨液体燃料）吨液体燃料） 甲醇合成：中压反应，可与汽油混用或独用，甲醇合成：中压反应，可与汽油混用或独用，甲醇合成：中压反应，可与汽油混用或独用，甲醇合成：中压反应，可与汽油混用或独用，发动机出力较低，能量密度低，有毒性，能耗发动机出力较低，能量密度低，有毒性，能耗发动机出力较低，能量密度低，有毒性，能耗发动机出力较低，能量密度低，有毒性，能
56、耗物耗低（折合物耗低（折合物耗低（折合物耗低（折合1.81.82.22.2吨标准煤吨标准煤吨标准煤吨标准煤/ /吨液体燃料吨液体燃料吨液体燃料吨液体燃料）二甲醚与二甲醚与F-T合成产物分配合成产物分配n n 二甲醚：二甲醚：n n F-T F-T合成：合成：二甲醚作为煤基液体燃料可显著节二甲醚作为煤基液体燃料可显著节约资源、能源。约资源、能源。二甲醚在柴油机的消耗情况二甲醚在柴油机的消耗情况II 减量化原则减量化原则 物流循环减量化物流循环减量化低物质化方法：低物质化方法：低物质化方法：低物质化方法：替代如四乙基铅，氟利昂替代如四乙基铅，氟利昂替代如四乙基铅，氟利昂替代如四乙基铅，氟利昂的禁用
57、的禁用的禁用的禁用创新创新创新创新25Kg25Kg光纤传输量相当于光纤传输量相当于光纤传输量相当于光纤传输量相当于1 1吨铜线传吨铜线传吨铜线传吨铜线传输量（生产中的能耗减少输量（生产中的能耗减少输量（生产中的能耗减少输量（生产中的能耗减少9595）信息化无纸办公等信息化无纸办公等信息化无纸办公等信息化无纸办公等高性能化高强度，低密度，材料制造高性能化高强度，低密度，材料制造高性能化高强度，低密度，材料制造高性能化高强度，低密度，材料制造工艺工艺工艺工艺分子租用（分子租用（分子租用（分子租用（Rent a MoleculeRent a Molecule）如溶剂，如溶剂，如溶剂，如溶剂，催化剂等
58、催化剂等催化剂等催化剂等提高生态效率实现减量化提高生态效率实现减量化工艺改进工艺改进工艺改进工艺改进Production Production improvementimprovement更合理地生产更合理地生产更合理地生产更合理地生产同种产品同种产品同种产品同种产品钢生产连铸连轧钢生产连铸连轧钢生产连铸连轧钢生产连铸连轧可期望提高倍可期望提高倍可期望提高倍可期望提高倍数数数数1.521.52产品改进产品改进产品改进产品改进Product redesignProduct redesign同样产品同样产品同样产品同样产品性能提升性能提升性能提升性能提升超高强度微晶钢超高强度微晶钢超高强度微晶钢超
59、高强度微晶钢2424产品替代产品替代产品替代产品替代Function Function innovationinnovation产品不同产品不同产品不同产品不同而功能相同而功能相同而功能相同而功能相同光导纤维替代铜线光导纤维替代铜线光导纤维替代铜线光导纤维替代铜线传输信号传输信号传输信号传输信号410410消费转型消费转型消费转型消费转型System System innovationinnovation更有效地使用产品，更有效地使用产品，更有效地使用产品，更有效地使用产品，生产生产生产生产消费结构变消费结构变消费结构变消费结构变革革革革占有产品的占有产品的占有产品的占有产品的“ “使用使用使
60、用使用功能功能功能功能” ”而不是产品而不是产品而不是产品而不是产品本身。如催化剂、本身。如催化剂、本身。如催化剂、本身。如催化剂、溶剂租用溶剂租用溶剂租用溶剂租用10201020产品经济到服务经济产品经济到服务经济 产品服务产品服务产品服务产品服务（产权归业主）（产权归业主）（产权归业主）（产权归业主）使用服务使用服务使用服务使用服务（使用权归业主）（使用权归业主）（使用权归业主）（使用权归业主）安全服务安全服务安全服务安全服务（产权归服务单（产权归服务单（产权归服务单（产权归服务单位）位）位）位）地毯、花木、热带地毯、花木、热带地毯、花木、热带地毯、花木、热带鱼景观鱼景观鱼景观鱼景观维持保
61、洁维持保洁维持保洁维持保洁清洗、补足、回收，清洗、补足、回收，清洗、补足、回收，清洗、补足、回收，更新品种更新品种更新品种更新品种短期租赁中保证短期租赁中保证短期租赁中保证短期租赁中保证废弃物处置废弃物处置废弃物处置废弃物处置洗衣机、汽车洗衣机、汽车洗衣机、汽车洗衣机、汽车维护、保护运维护、保护运维护、保护运维护、保护运行，保险行，保险行，保险行，保险产品租赁，大修，产品租赁，大修，产品租赁，大修，产品租赁，大修，更新，换代，型号更新，换代，型号更新，换代，型号更新，换代，型号提升提升提升提升洗衣店全面服务，洗衣店全面服务，洗衣店全面服务，洗衣店全面服务，公共汽车公共汽车公共汽车公共汽车催化剂
62、、溶剂催化剂、溶剂催化剂、溶剂催化剂、溶剂质量保证，适质量保证，适质量保证，适质量保证，适用性保证用性保证用性保证用性保证产品配方保证，再产品配方保证，再产品配方保证，再产品配方保证，再生、提纯，使用后生、提纯，使用后生、提纯，使用后生、提纯，使用后废产品回收处理废产品回收处理废产品回收处理废产品回收处理大型起重机械大型起重机械大型起重机械大型起重机械短期租赁短期租赁短期租赁短期租赁顾客得到最好服务，资源得到最佳配置，商家获得最大利益，可节约顾客得到最好服务，资源得到最佳配置，商家获得最大利益，可节约光气MDI异腈酸酯苯胺从KCl+H2SO4生产钾肥K2SO4(钾肥）食盐电解氯气烧碱生产SiH
63、Cl3生产TiCl4生产制冷剂生产氯乙烯氯气部分氧化技术多晶硅纳米TiO2电解技术HClIII、循环再利用原则、循环再利用原则 重要元素在工业系统中的循环代谢重要元素在工业系统中的循环代谢 氯元素工业循环氯元素工业循环III. 循环再利用原则循环再利用原则（副产物再利用）（副产物再利用）通过化学加工，进行资源循环利用通过化学加工，进行资源循环利用通过化学加工，进行资源循环利用通过化学加工，进行资源循环利用氯氯(Cl)氯化氯化氯化烃氯化烃氟化氟化氟化烃氟化烃制冷剂制冷剂烯烃烯烃氟氟(F)氧气氧气部分氧化部分氧化冰箱冰箱氯化氢氯化氢（HCl）氯氯(Cl)水水v 以以 为例为例III、循环再利用原则
64、、循环再利用原则CuCl2(s) + O2 (g) CuO(s) + Cl2 (g)CuO(s) +HCl (g) Cu(OH)Cl (s)Cu(OH)Cl (s) CuO (s) + CuCl2 (s) + H2O360 CCuCl2200 CCuOO2Cl2HClHeatingCooling双层流化床双层流化床IV. 再资源化原则（废弃物回收利用）再资源化原则（废弃物回收利用）n n纸张、轮胎、废家电、汽车的再资源化纸张、轮胎、废家电、汽车的再资源化纸张、轮胎、废家电、汽车的再资源化纸张、轮胎、废家电、汽车的再资源化 * * 每吨再生纸可节约每吨再生纸可节约每吨再生纸可节约每吨再生纸可节约
65、512512度电，度电，度电，度电，4m4m3 3木材，木材，木材，木材，250250吨水吨水吨水吨水 * * 轮胎翻新率轮胎翻新率轮胎翻新率轮胎翻新率 我国我国我国我国4 4，发达国家，发达国家，发达国家，发达国家1515以上以上以上以上 其中载重胎其中载重胎其中载重胎其中载重胎121121次，载重胎次，载重胎次，载重胎次，载重胎7 78 8次，次，次，次， 每翻新一条轮胎节约每翻新一条轮胎节约每翻新一条轮胎节约每翻新一条轮胎节约7070橡胶资源橡胶资源橡胶资源橡胶资源n n铁、铜、铝的再回炼铁、铜、铝的再回炼铁、铜、铝的再回炼铁、铜、铝的再回炼n n从产品设计开始考虑再资源化，直至回收、分
66、拣环节从产品设计开始考虑再资源化，直至回收、分拣环节从产品设计开始考虑再资源化，直至回收、分拣环节从产品设计开始考虑再资源化，直至回收、分拣环节矿物、化石炼制矿物、化石炼制矿物、化石炼制矿物、化石炼制（ore-fossil-ore-fossil-Refinery)Refinery)垃圾炼制垃圾炼制垃圾炼制垃圾炼制（garbage& garbage& junk-Refinery)junk-Refinery)生物炼制生物炼制生物炼制生物炼制（Bio-Refinery)Bio-Refinery)逆炼制逆炼制逆炼制逆炼制(Reverse-(Reverse-Refinery)Refinery)铜矿石铜矿
67、石铜矿石铜矿石铁矿石铁矿石铁矿石铁矿石原油原油原油原油天然气天然气天然气天然气煤煤煤煤矿渣矿渣矿渣矿渣. .废塑料、轮胎废塑料、轮胎废塑料、轮胎废塑料、轮胎废纸、废水废纸、废水废纸、废水废纸、废水废金属废金属废金属废金属 铜、铁铜、铁铜、铁铜、铁秸秆秸秆秸秆秸秆/ /林业废弃物林业废弃物林业废弃物林业废弃物畜禽粪便等有机废弃物畜禽粪便等有机废弃物畜禽粪便等有机废弃物畜禽粪便等有机废弃物边际性土地种植能源植边际性土地种植能源植边际性土地种植能源植边际性土地种植能源植物物物物常规及非常规作物、淀常规及非常规作物、淀常规及非常规作物、淀常规及非常规作物、淀粉、油脂、蛋白质等粉、油脂、蛋白质等粉、油脂
68、、蛋白质等粉、油脂、蛋白质等COCO2 2、HH2 2OO等等等等低化学势物质低化学势物质低化学势物质低化学势物质通过能量注入通过能量注入通过能量注入通过能量注入进行逆变换。进行逆变换。进行逆变换。进行逆变换。炼钢炼钢炼钢炼钢炼铜炼铜炼铜炼铜炼油炼油炼油炼油炼焦炼焦炼焦炼焦. .可再生资源的可再生资源的可再生资源的可再生资源的循环利用循环利用循环利用循环利用 再制造再制造再制造再制造 再冶炼再冶炼再冶炼再冶炼 再分解转化再分解转化再分解转化再分解转化生物基产品生物基产品生物基产品生物基产品(Bio-based (Bio-based products)products)生物可降解塑料：生物可降解
69、塑料：生物可降解塑料：生物可降解塑料：1 1，3 3丙二醇丙二醇丙二醇丙二醇生物燃料（生物燃料（生物燃料（生物燃料（Bio-fuels)Bio-fuels)和生物能源和生物能源和生物能源和生物能源(Bio-(Bio-energy)energy)塑料、橡胶、塑料、橡胶、塑料、橡胶、塑料、橡胶、纤维等化学品纤维等化学品纤维等化学品纤维等化学品及燃料。及燃料。及燃料。及燃料。生物质能源生物质能源淀粉葡萄糖氨基酸抗生素有机酸甘油1,3-1,3-丙二醇丙二醇纤维素半纤维素酒精（燃料乙醇）酒精（燃料乙醇）木质素木糖丁二醇木糖醇甲乙酮燃料分散剂香兰素水泥缓凝剂脂肪酸脂肪醇单（双）甘酯甘油dd油VE甾醇生物柴
70、油生物柴油阳光阳光淀粉质纤维质油脂蛋白质 再资源化再资源化 实现碳元素循环代谢实现碳元素循环代谢煤煤 石油石油燃烧燃烧二氧化碳二氧化碳光合作用光合作用淀粉淀粉 油油 纤维素纤维素为开车为开车 发电发电提供能量提供能量太阳光太阳光发酵等发酵等酒精酒精 生物质油生物质油IV.再资源化原则再资源化原则 生物质能源生物质能源 CO2的循环利用的循环利用1 1、以纤维质、木质素为原料（全球约、以纤维质、木质素为原料（全球约、以纤维质、木质素为原料（全球约、以纤维质、木质素为原料（全球约1.64101.64101111t/at/a生产量）：生产量）：生产量）：生产量）：（1 1）超短接触热裂解：）超短接触
71、热裂解：）超短接触热裂解：）超短接触热裂解：T=400,80%T=400,80%为液相产物为液相产物为液相产物为液相产物 t=0.01s, t=0.01s, 粗生物质油易自聚粗生物质油易自聚粗生物质油易自聚粗生物质油易自聚（2 2）水热法裂解：）水热法裂解：）水热法裂解：）水热法裂解：Shell. Co. HTU-processShell. Co. HTU-process T=250, T=250,重油产率为重油产率为重油产率为重油产率为454555%55% P=3 P=310MPa10MPa，重油热值，重油热值，重油热值，重油热值252530MJ/kg30MJ/kg（3 3）生物发酵法：生产
72、乙酰丙酸为平台化合物）生物发酵法：生产乙酰丙酸为平台化合物）生物发酵法：生产乙酰丙酸为平台化合物）生物发酵法：生产乙酰丙酸为平台化合物2、以植物油、动物油脂为原料、以植物油、动物油脂为原料（1）热解法）热解法（2）酯交换法：法国产量为）酯交换法：法国产量为35万吨万吨/年，可年，可副产甘油副产甘油（3）【原料为：废食用油、菜籽油、棉籽）【原料为：废食用油、菜籽油、棉籽油、微藻（含油油、微藻（含油4060）】）】（4）清洁燃料：燃烧时烟尘下降）清洁燃料：燃烧时烟尘下降80，SOx 下降下降100，CO下降下降50IV.再资源化原则再资源化原则 生物质能源生物质能源生物质能源生物质能源 CO CO
73、2 2的循环利用的循环利用的循环利用的循环利用系统综合原则系统综合原则 物质生产中的产品共生物质生产中的产品共生磷矿石磷矿石焦炭焦炭电炉炼磷电炉炼磷COCO+H2二甲醚二甲醚H2O石英石石英石SiO2矿渣矿渣微晶玻璃砖微晶玻璃砖CO2乙烯乙烯水泥添加水泥添加黄磷工业生物群落互利共生工业生物群落互利共生 (工业的生物学的社区工业的生物学的社区)熔池法炼铁熔池法炼铁铁矿石铁矿石煤煤2H2+CO发电厂联合循环发电发电厂联合循环发电甲醇甲醇二甲醚二甲醚H H2 2源，燃料电池源，燃料电池铁水铁水建材厂建材厂乙烯乙烯炉渣炉渣焦炉煤气，焦炉煤气，H270%转炉煤气转炉煤气CO 80%高转化率浆高转化率浆态
74、床反应器态床反应器熔池法炼铁装置模型熔池法炼铁装置模型“清洁生产清洁生产”概念演化概念演化第一层次第一层次第一层次第一层次 污染治理，达标排放污染治理，达标排放污染治理，达标排放污染治理，达标排放第二层次第二层次第二层次第二层次 循环利用，微排放、零排放循环利用，微排放、零排放循环利用，微排放、零排放循环利用，微排放、零排放第三层次第三层次第三层次第三层次 “ “源头源头源头源头” ”治理，清洁工艺代替污染工艺治理，清洁工艺代替污染工艺治理，清洁工艺代替污染工艺治理，清洁工艺代替污染工艺第四层次第四层次第四层次第四层次 “ “生态化工生态化工生态化工生态化工” ”，化学品全，化学品全，化学品全
75、，化学品全“ “生命周期生命周期生命周期生命周期” ”，即，即，即，即“ “诞诞诞诞生生生生” ”到到到到“ “消亡消亡消亡消亡” ”的全过程与自然生态循环相协调的全过程与自然生态循环相协调的全过程与自然生态循环相协调的全过程与自然生态循环相协调第五层次第五层次第五层次第五层次 生态工业园区建立，从非单一化学品生产生态工业园区建立，从非单一化学品生产生态工业园区建立，从非单一化学品生产生态工业园区建立，从非单一化学品生产着眼，地区内多种化学品生产过程之间耦合与自然生着眼，地区内多种化学品生产过程之间耦合与自然生着眼，地区内多种化学品生产过程之间耦合与自然生着眼，地区内多种化学品生产过程之间耦合
76、与自然生态的协调，这个厂的废物态的协调，这个厂的废物态的协调，这个厂的废物态的协调，这个厂的废物 另一个厂的原料另一个厂的原料另一个厂的原料另一个厂的原料物流，能流，信息流区域集成的优化原则物流，能流，信息流区域集成的优化原则生态工业园区生态工业园区(Eco-Industrial Park)发展现状发展现状发展现状发展现状n丹麦的丹麦的Kalundborg工业园区（工业园区（70-90年代）年代）n美国的美国的PCSD支持下的四个支持下的四个EIP示范园区示范园区(1994)（Baltimore Marland Virginia等地）等地）n法国的法国的PALME计划（计划（1995）n加拿大
77、对现有工业园区的改造（加拿大对现有工业园区的改造（90年代末）年代末）n日本川崎零排放工业园（日本川崎零排放工业园（2001）n一些发展中国家的一些发展中国家的EIP建设计划建设计划n我国在太原、枣庄、衢州的实验研究我国在太原、枣庄、衢州的实验研究生态工业园区分类生态工业园区分类 老区改造型、主导产业型、全新规划型、虚拟型老区改造型、主导产业型、全新规划型、虚拟型.区域集成优化原则区域集成优化原则生态工业园区生态工业园区（ECOindustrial Park）Kalundborg EIP组成Kalundborg EIP效果效果减少资源消耗：减少资源消耗：石油：石油：45，000吨吨/年年煤：煤
78、：15，000吨吨/年年水：水：600，000 m3 /年年减少污染：减少污染： CO2排放：排放：175，000吨吨/年年 SO2排放：排放：10，000吨吨/年年废物再利用：废物再利用：炉灰：炉灰： 130，000吨吨/年年硫：硫： 4，500吨吨/年年石膏：石膏： 90，000吨吨/年年氮：氮： 1，440吨吨/年年磷：磷： 600吨吨/年年生态工业园区生态工业园区 优越性分析优越性分析 物流，能流，信息流的总体优化利用物流，能流，信息流的总体优化利用 发现生产链的缺陷，定位粘合技术发现生产链的缺陷，定位粘合技术 新工艺和装置的开发方向新工艺和装置的开发方向 多产业综合的可持续发展，循环
79、经济软科学多产业综合的可持续发展，循环经济软科学生态工业园区生态工业园区 局限性分析局限性分析资源利用的柔性较差资源利用的柔性较差产，供，销，未知因素多产，供，销，未知因素多先进工艺技术使用阻力增加先进工艺技术使用阻力增加在管理，投资，组织等方面的局在管理，投资，组织等方面的局限生态工业园区生态工业园区 局限性举例局限性举例Kalundborg工业园区的问题举例工业园区的问题举例 AsnaesvaerketAsnaesvaerket电热厂烧掉电热厂烧掉电热厂烧掉电热厂烧掉450450万吨煤万吨煤万吨煤万吨煤/ /年年年年 4040转化为电能，其余大部分转化为蒸汽转化为电能，其余大部分转化为蒸汽
80、转化为电能，其余大部分转化为蒸汽转化为电能，其余大部分转化为蒸汽 蒸汽消耗蒸汽消耗蒸汽消耗蒸汽消耗 StatiolStatiol炼油厂消耗炼油厂消耗炼油厂消耗炼油厂消耗1414万吨万吨万吨万吨/ /年（占年（占年（占年（占0.30.3） 住宅取暖消耗住宅取暖消耗住宅取暖消耗住宅取暖消耗22.522.5万吨万吨万吨万吨/ /年（占年（占年（占年（占0.50.5） Novo NordiskNovo Nordisk生物公司消耗生物公司消耗生物公司消耗生物公司消耗21.521.5万吨万吨万吨万吨/ /年年年年 （占（占（占（占 0.50.5） GyprocGyproc石膏材料公司用天然石膏与电热厂副产
81、石膏，石膏材料公司用天然石膏与电热厂副产石膏，石膏材料公司用天然石膏与电热厂副产石膏，石膏材料公司用天然石膏与电热厂副产石膏， 成分不一致成分不一致成分不一致成分不一致生态产业园区建设内涵生态产业园区建设内涵n n物流分析，重要化学元素工业代谢分析、互利共物流分析，重要化学元素工业代谢分析、互利共物流分析，重要化学元素工业代谢分析、互利共物流分析，重要化学元素工业代谢分析、互利共生分析、物流的重复利用率和循环利用率分析。生分析、物流的重复利用率和循环利用率分析。生分析、物流的重复利用率和循环利用率分析。生分析、物流的重复利用率和循环利用率分析。n n能流分析、梯级利用、可再生能源利用。能流分析
82、、梯级利用、可再生能源利用。能流分析、梯级利用、可再生能源利用。能流分析、梯级利用、可再生能源利用。n n污染物流分析生成、转化和消纳。污染物流分析生成、转化和消纳。污染物流分析生成、转化和消纳。污染物流分析生成、转化和消纳。n n产业价值流分析，产业链延伸，产业链柔性分析。产业价值流分析，产业链延伸，产业链柔性分析。产业价值流分析，产业链延伸，产业链柔性分析。产业价值流分析，产业链延伸，产业链柔性分析。n n资金投入有效性方案比较，资金流分析优化资金投入有效性方案比较，资金流分析优化资金投入有效性方案比较，资金流分析优化资金投入有效性方案比较，资金流分析优化n n现有园区的局限性链接技术研究
83、开发及产业发展现有园区的局限性链接技术研究开发及产业发展现有园区的局限性链接技术研究开发及产业发展现有园区的局限性链接技术研究开发及产业发展方向。生态园区提升方向。生态园区提升方向。生态园区提升方向。生态园区提升生态工业园区生态工业园区 基本模式基本模式全新规划型全新规划型 从无到有进行总体规划和建设，绿色制造技术，从无到有进行总体规划和建设，绿色制造技术，成员选择以效益和环境为原则，全程监控成员选择以效益和环境为原则，全程监控综合改造型综合改造型 地区已有多种类型产业，如化工、冶金、炼油、地区已有多种类型产业，如化工、冶金、炼油、生化、电子生化、电子等，综合组织产业等，综合组织产业专题主导型
84、专题主导型 以某一大型造纸、制糖、冶金企业为主导配制地以某一大型造纸、制糖、冶金企业为主导配制地区综合产业链区综合产业链虚拟型虚拟型 通过数模数据库的信息流交换建立能流，多方位，通过数模数据库的信息流交换建立能流，多方位，长短结合的综合利用，实施跨地区的合作长短结合的综合利用，实施跨地区的合作链接技术开发优先原则链接技术开发优先原则磷肥厂的矿石浸出磷矿石磷 肥硫酸磷石膏分解技术含高硫粉煤硫酸厂硫酸厂水泥厂水泥SO2磷石膏生成石膏板厂CaO科技创新、新科技注入，提高生态工业园区水平是园区存在与科技创新、新科技注入，提高生态工业园区水平是园区存在与发展的生命线也是解决资源产业集群退化的有效途径。发
85、展的生命线也是解决资源产业集群退化的有效途径。鲁北生态工业系统硫代谢网络鲁北生态工业系统硫代谢网络低碳经济是指：低碳经济是指：n n低能耗、低污染为基础的生态经济低能耗、低污染为基础的生态经济低能耗、低污染为基础的生态经济低能耗、低污染为基础的生态经济n n开发在生产、使用和废弃全过程的低开发在生产、使用和废弃全过程的低开发在生产、使用和废弃全过程的低开发在生产、使用和废弃全过程的低COCO2 2排放产排放产排放产排放产品和工程技术。品和工程技术。品和工程技术。品和工程技术。n n建立与之相适应的生产方式、消费模式。建立与之相适应的生产方式、消费模式。建立与之相适应的生产方式、消费模式。建立与
86、之相适应的生产方式、消费模式。n n建立鼓励低碳发展的国际国内政策法律体系和市建立鼓励低碳发展的国际国内政策法律体系和市建立鼓励低碳发展的国际国内政策法律体系和市建立鼓励低碳发展的国际国内政策法律体系和市场机制。场机制。场机制。场机制。n nCOCO2 2的捕集，重复利用和埋藏的技术开发。的捕集，重复利用和埋藏的技术开发。的捕集，重复利用和埋藏的技术开发。的捕集，重复利用和埋藏的技术开发。 “ “低碳经济低碳经济低碳经济低碳经济” ”一词首见于英国政府贸工部白皮书我一词首见于英国政府贸工部白皮书我一词首见于英国政府贸工部白皮书我一词首见于英国政府贸工部白皮书我们未来的能源们未来的能源们未来的能
87、源们未来的能源创建低碳经济创建低碳经济创建低碳经济创建低碳经济20032003年年年年 Low Carbon Economy or Economy of Low Low Carbon Economy or Economy of Low Carbon Exhaustion and Low COCarbon Exhaustion and Low CO2 2 Emission Emission 2005 2005年英国首相布莱尔在达沃斯世界经济论坛上，年英国首相布莱尔在达沃斯世界经济论坛上，年英国首相布莱尔在达沃斯世界经济论坛上，年英国首相布莱尔在达沃斯世界经济论坛上，对世界各国发出呼吁。对世界各国
88、发出呼吁。对世界各国发出呼吁。对世界各国发出呼吁。“ “低碳经济法案低碳经济法案低碳经济法案低碳经济法案”美国参议院美国参议院美国参议院美国参议院2007.72007.7 措施核心措施核心n能源结构、能源技术的创新能源结构、能源技术的创新n能源政策、制度创新能源政策、制度创新n生活方式、生产模式、价值观转变生活方式、生产模式、价值观转变n构建和谐社会的重要手段构建和谐社会的重要手段和谐的自然生态系统和谐的自然生态系统微生物微生物植物植物太阳能太阳能动物动物生产消费消费 后处理后处理CO2CO2CO2不和谐的人类生态系统不和谐的人类生态系统农业生产农业生产工业生产工业生产生活废物后处理废物后处理
89、CO2CO2CO2化石能源化石能源化石资源快速消耗化石资源快速消耗生态环境严重破坏生态环境严重破坏（大气中（大气中CO2含量迅速上升）含量迅速上升）唯一出路：发展低碳经济唯一出路：发展低碳经济碳库及碳循环示意图（单位：碳库及碳循环示意图（单位：109t碳）碳）大气碳库大气碳库海洋生态系统海洋生态系统无机碳库（无机碳库（39000）有机碳库（有机碳库（1000）人类社会活动的人类社会活动的节能减排节能减排陆地生态系统陆地生态系统生物碳库（生物碳库（600）土壤碳库（土壤碳库（1500）沉积物沉积物碳酸岩碳库（碳酸岩碳库（60 000 000）化石碳库（化石碳库（300010 000）光合作用光合
90、作用（1.42.8）CO2再利用再利用地质存贮地质存贮净吸收净吸收（1.42.8）砍伐森林砍伐森林（0.62.6）化石燃料燃化石燃料燃烧及碳酸盐烧及碳酸盐分解分解（约（约6.08.0）历年我国历年我国GDP、总能耗和万元、总能耗和万元GDP能耗能耗泛化工行业泛化工行业2007年能源消耗年能源消耗n n石油、天然气开采业石油、天然气开采业2880.6万吨标煤万吨标煤n n石油加工、煤焦及核燃料加工石油加工、煤焦及核燃料加工14619.8万吨标煤万吨标煤n n化学原料和化学制品化学原料和化学制品24208.57万吨标煤万吨标煤n n橡胶制品橡胶制品778.49万吨标煤万吨标煤n n合合计计4248
91、7.46万吨万吨标标煤煤 占全国占全国规规模以上行模以上行业总业总能耗的能耗的20%。生活能量消费生活能量消费20062006年为年为25387.8725387.87万万吨标煤，为吨标煤，为20002000年的年的1.71.7倍倍20062006年年年年（每百户）（每百户）（每百户）（每百户）电冰箱电冰箱电冰箱电冰箱洗衣机洗衣机洗衣机洗衣机彩电彩电彩电彩电城镇家庭普及率城镇家庭普及率城镇家庭普及率城镇家庭普及率96.8%96.8%91.8%91.8%137.4%137.4%比比比比20002000年增加年增加年增加年增加%17%17%14.5%14.5%17.7%17.7%每百户汽车拥有量每百
92、户汽车拥有量2006年比年比2000年增年增8.6倍倍行业行业行业行业钢铁钢铁钢铁钢铁化工化工化工化工6 6个子行业个子行业个子行业个子行业石化石化石化石化水泥水泥水泥水泥合合合合计计能源消耗能源消耗能源消耗能源消耗（亿吨）（亿吨）（亿吨）（亿吨）3.63.62.32.31.41.41.61.68.98.9占全国比例占全国比例占全国比例占全国比例（%）16.316.310106.36.37.17.140402005年四行业共排年四行业共排CO2量约量约19亿吨。亿吨。2006年工业能耗消费量占年工业能耗消费量占78%。全国温室气体排放总量全国温室气体排放总量61亿吨（亿吨（2004年）年） 其
93、中其中CO2量量50.7亿吨，占全球亿吨，占全球18.9%（IEA）1994年到年到2004年均增年均增4%。现代能源利用率低现代能源利用率低照明：照明：照明：照明： 白炽灯照明能源利用率（从煤含化学能算起）白炽灯照明能源利用率（从煤含化学能算起）白炽灯照明能源利用率（从煤含化学能算起）白炽灯照明能源利用率（从煤含化学能算起）3%3% 荧光灯照明能源利用率荧光灯照明能源利用率荧光灯照明能源利用率荧光灯照明能源利用率 大数倍大数倍大数倍大数倍 半导体照明能源利用率半导体照明能源利用率半导体照明能源利用率半导体照明能源利用率 大数十倍大数十倍大数十倍大数十倍汽车：汽车：汽车：汽车： 从汽油燃烧到车
94、轮从汽油燃烧到车轮从汽油燃烧到车轮从汽油燃烧到车轮 能量利用率能量利用率能量利用率能量利用率13%13% 车轮有效利用率（除与地面摩擦）车轮有效利用率（除与地面摩擦）车轮有效利用率（除与地面摩擦）车轮有效利用率（除与地面摩擦） 50% 50% 用于加速车身能耗占用于加速车身能耗占用于加速车身能耗占用于加速车身能耗占 95% 95% 用于加速乘客能耗占用于加速乘客能耗占用于加速乘客能耗占用于加速乘客能耗占 5% 5%总有效利用率总有效利用率总有效利用率总有效利用率 0.260.39% 0.260.39%I.产业结构调整产业结构调整2005宝钢吨钢宝钢吨钢CO2排放排放 2.1 tCO2/t钢钢
95、重点企业重点企业CO2排放排放 2.34 tCO2/t钢钢 一般企业一般企业CO2排放排放 2.67 tCO2/t钢钢中小型生铁产能中小型生铁产能 20世纪末世纪末 占占9% 21世纪初世纪初 一度达一度达21%0606年水泥产量年水泥产量年水泥产量年水泥产量12.412.4亿亿亿亿t t占全球占全球占全球占全球1/21/2 水泥耗煤占全国煤耗水泥耗煤占全国煤耗水泥耗煤占全国煤耗水泥耗煤占全国煤耗15%15%重要方法能耗重要方法能耗重要方法能耗重要方法能耗热耗热耗热耗热耗新干法新干法新干法新干法机立窑机立窑机立窑机立窑湿法窑湿法窑湿法窑湿法窑干法中空窑干法中空窑干法中空窑干法中空窑KgKg标煤
96、标煤标煤标煤/ /吨熟料吨熟料吨熟料吨熟料115115160160208208243243国际先国际先国际先国际先进水平进水平进水平进水平国内先进国内先进国内先进国内先进国际一般国际一般国际一般国际一般国内一般国内一般国内一般国内一般熟料热耗熟料热耗熟料热耗熟料热耗KgKg标煤标煤标煤标煤/ /吨熟料吨熟料吨熟料吨熟料9797101.5101.5101.5101.5115115水泥综合电耗水泥综合电耗水泥综合电耗水泥综合电耗858590-9590-9595-10095-100110-115110-115我国工业能耗与国际领先水平对比我国工业能耗与国际领先水平对比项目项目项目项目我国平均水平（标
97、煤）我国平均水平（标煤）我国平均水平（标煤）我国平均水平（标煤）国际领先水平（标国际领先水平（标国际领先水平（标国际领先水平（标煤）煤）煤）煤）火电煤耗火电煤耗火电煤耗火电煤耗379 g/kwh379 g/kwh312 g/kwh312 g/kwh大中钢厂大中钢厂大中钢厂大中钢厂可比能耗可比能耗可比能耗可比能耗705 g/t705 g/t钢钢钢钢610 g/t610 g/t钢钢钢钢水泥综合能耗水泥综合能耗水泥综合能耗水泥综合能耗157g/t157g/t水泥水泥水泥水泥127.3g/t127.3g/t水泥水泥水泥水泥原油加工原油加工原油加工原油加工112kg/t112kg/t原油原油原油原油73
98、kg/t73kg/t乙烯加工乙烯加工乙烯加工乙烯加工1004 kg/t1004 kg/t乙烯乙烯乙烯乙烯629kg/t629kg/t大型合成氨大型合成氨大型合成氨大型合成氨1200kg/t1200kg/t合成氨合成氨合成氨合成氨970kg/t970kg/t 平均约高平均约高30%左右。左右。20062007年淘汰年淘汰 小火电小火电 2157万万kw 小煤矿小煤矿 1.12万处万处 小水泥小水泥 8700万吨万吨/年年小炼铁产能小炼铁产能 4659万吨万吨/年年2007年年 单位单位GDP能耗下降能耗下降 3.27%（比（比2005年）年） COD排放排放 下降下降 3.14% SO2排放排放
99、 下降下降 4.66% 11届全国人大政府工作报告届全国人大政府工作报告十一十一 五时期淘汰落后生产能力表五时期淘汰落后生产能力表行行行行业业内容内容内容内容单单位位位位十一五十一五十一五十一五时时期期期期预计预计淘汰淘汰淘汰淘汰总产总产能能能能电电力力力力实实施施施施“ “上大上大上大上大压压小小小小” ”关停小火关停小火关停小火关停小火电电机机机机组组万千瓦万千瓦万千瓦万千瓦50005000炼铁炼铁300300立方米以下高炉立方米以下高炉立方米以下高炉立方米以下高炉万吨万吨万吨万吨1000010000炼钢炼钢年年年年产产2020万吨及以下的小万吨及以下的小万吨及以下的小万吨及以下的小转转炉
100、、小炉、小炉、小炉、小电电炉炉炉炉万吨万吨万吨万吨55005500电电解解解解铝铝小型小型小型小型预预焙槽焙槽焙槽焙槽万吨万吨万吨万吨6565铁铁合金合金合金合金63006300千伏安以下千伏安以下千伏安以下千伏安以下矿热矿热炉炉炉炉万吨万吨万吨万吨400400电电石石石石63006300千伏安以下炉型千伏安以下炉型千伏安以下炉型千伏安以下炉型电电池池池池产产能能能能万吨万吨万吨万吨200200焦碳焦碳焦碳焦碳炭化室高度炭化室高度炭化室高度炭化室高度4.34.3米以下的小机焦米以下的小机焦米以下的小机焦米以下的小机焦万吨万吨万吨万吨80008000水泥水泥水泥水泥等量替代机立窑水泥等量替代机立
101、窑水泥等量替代机立窑水泥等量替代机立窑水泥输输料料料料万吨万吨万吨万吨2500025000玻璃玻璃玻璃玻璃落后平板玻璃落后平板玻璃落后平板玻璃落后平板玻璃万吨万吨万吨万吨30003000造造造造纸纸 年年年年产产3.43.4万吨以下草万吨以下草万吨以下草万吨以下草浆浆生成装置、生成装置、生成装置、生成装置、年年年年产产1.71.7万吨以下化学制万吨以下化学制万吨以下化学制万吨以下化学制浆浆生生生生产线产线、排放不达排放不达排放不达排放不达标标的年的年的年的年产产1 1万吨以下以万吨以下以万吨以下以万吨以下以废废纸为纸为原料的原料的原料的原料的饿纸饿纸厂厂厂厂万吨万吨万吨万吨650650酒精酒精
102、酒精酒精落后酒精生落后酒精生落后酒精生落后酒精生产产工工工工艺艺及年及年及年及年产产3 3万吨以下万吨以下万吨以下万吨以下企企企企业业（废废糖蜜制酒精除外）糖蜜制酒精除外）糖蜜制酒精除外）糖蜜制酒精除外）万吨万吨万吨万吨160160味精味精味精味精年年年年产产3 3万吨以下味精生万吨以下味精生万吨以下味精生万吨以下味精生产产企企企企业业万吨万吨万吨万吨2020柠柠檬酸檬酸檬酸檬酸环环保不达保不达保不达保不达标柠标柠檬酸生檬酸生檬酸生檬酸生产产企企企企业业万吨万吨万吨万吨8 8年度年度GDP结构变化结构变化年度年度年度年度第一产业第一产业第一产业第一产业第二产业第二产业第二产业第二产业第三产业第
103、三产业第三产业第三产业1978197828.228.247.947.923.923.91988198825.725.743.843.830.530.51999199916.516.545.845.837.337.32003200312.812.846.046.041.541.52006200611.711.748.948.939.439.420062006年能耗强度年能耗强度年能耗强度年能耗强度 三产结构三产结构三产结构三产结构/ /能耗结构能耗结构能耗结构能耗结构n n第一产业第一产业第一产业第一产业 0.34 0.34吨标煤吨标煤吨标煤吨标煤/ /万元万元万元万元GDP GDP 弱弱弱弱n
104、 n第二产业第二产业第二产业第二产业 1.73 1.73吨标煤吨标煤吨标煤吨标煤/ /万元万元万元万元GDP GDP 中中中中n n第三产业第三产业第三产业第三产业 0.41 0.41吨标煤吨标煤吨标煤吨标煤/ /万元万元万元万元GDP GDP 强强强强发达国家第三产业占发达国家第三产业占发达国家第三产业占发达国家第三产业占GDPGDP的的的的70%70%，人均，人均，人均，人均COCO2 2排放量排放量排放量排放量11.911.9吨吨吨吨 16.1 16.1吨（吨（吨（吨（20042004，中国外交部气候变化谈判代表），中国外交部气候变化谈判代表），中国外交部气候变化谈判代表），中国外交部气
105、候变化谈判代表）发展中国家第三产业占发展中国家第三产业占发展中国家第三产业占发展中国家第三产业占GDP30%GDP30%，人均，人均，人均，人均COCO2 2排放量排放量排放量排放量1.951.95吨吨吨吨即便到信息社会，预期有低物质化进程，但无低能耗化进程。即便到信息社会，预期有低物质化进程，但无低能耗化进程。即便到信息社会，预期有低物质化进程，但无低能耗化进程。即便到信息社会，预期有低物质化进程，但无低能耗化进程。II.能源结构调整能源结构调整品种品种品种品种单位质量的发热单位质量的发热单位质量的发热单位质量的发热量量量量单位发热量的单位发热量的单位发热量的单位发热量的COCO2 2排放量
106、排放量排放量排放量原煤原煤原煤原煤25.9 MJ/Kg25.9 MJ/Kg0.117 0.117 KgCOKgCO2 2/MJ/MJ生物质（干基）生物质（干基）生物质（干基）生物质（干基）18.86 MJ/Kg18.86 MJ/Kg0.0925 KgCO0.0925 KgCO2 2/MJ/MJ柴油柴油柴油柴油 36.78 MJ/Kg 36.78 MJ/Kg0.085 KgCO0.085 KgCO2 2/MJ/MJ天然气天然气天然气天然气55.74 MJ/Kg55.74 MJ/Kg0.049 KgCO0.049 KgCO2 2/MJ/MJ重点发展：核能、水电、风能重点发展：核能、水电、风能近于无
107、碳排放能源近于无碳排放能源 而生物质能要考虑肥料排碳而生物质能要考虑肥料排碳 光伏电池要考虑制造中排碳光伏电池要考虑制造中排碳III.科技创新推进低碳经济科技创新推进低碳经济1.1.通过过程强化节能，实现二氧化碳减排通过过程强化节能，实现二氧化碳减排通过过程强化节能，实现二氧化碳减排通过过程强化节能，实现二氧化碳减排 两股物流间组织逆流换热两股物流间组织逆流换热两股物流间组织逆流换热两股物流间组织逆流换热 多股物流之间夹点分析，组织优化换热网络多股物流之间夹点分析，组织优化换热网络多股物流之间夹点分析，组织优化换热网络多股物流之间夹点分析，组织优化换热网络图：图： 水泥窑外分解水泥窑外分解转窑
108、转窑煤粉煤粉鼓气鼓气水泥熟料水泥熟料尾气尾气原料原料水泥能流图水泥能流图水泥节约途径水泥节约途径n n尾气带走热能占全能耗的份额最大尾气带走热能占全能耗的份额最大尾气带走热能占全能耗的份额最大尾气带走热能占全能耗的份额最大22%22%。n n尾气温度下降尾气温度下降尾气温度下降尾气温度下降1010，可节约，可节约，可节约，可节约1Kg1Kg标煤标煤标煤标煤/t /t熟料。熟料。熟料。熟料。n n设尾气废热锅炉尾气温度可从设尾气废热锅炉尾气温度可从设尾气废热锅炉尾气温度可从设尾气废热锅炉尾气温度可从300380300380下降到下降到下降到下降到200200以下。以下。以下。以下。n n熟料温度
109、每下降熟料温度每下降熟料温度每下降熟料温度每下降100100，可节约，可节约，可节约，可节约5Kg5Kg标煤标煤标煤标煤/t /t熟料。熟料。熟料。熟料。非焦炭融池法炼铁非焦炭融池法炼铁变换变换产品铁水产品铁水H2 CO产品产品铁矿粉铁矿粉吹氧吹氧喷煤粉喷煤粉除除尘尘增压增压CO+H2H2O+CO2除除尘尘预还原煤气预还原煤气预还原煤气预还原煤气脱脱硫硫CO2煤粉煤粉大理石（造渣）大理石（造渣）CO/H2换换热热器器去炼钢去炼钢脱除脱除CO2压缩压缩预预还还原原融池炉融池炉2005年我国六大化工产业年我国六大化工产业CO2排放排放2MW氢等离子体煤裂解制乙炔装置图氢等离子体煤裂解制乙炔装置图电
110、石法乙炔电石法乙炔 电耗电耗33203200kwh/t电石电石等离子法乙炔等离子法乙炔 电耗少电耗少30%35%氢等离子法装置氢等离子法装置n n高炉炉顶余热发电（高炉炉顶余热发电（高炉炉顶余热发电（高炉炉顶余热发电（TRTTRT）回收风机电耗）回收风机电耗）回收风机电耗）回收风机电耗40%50%40%50%n n干熄焦技术（干熄焦技术（干熄焦技术（干熄焦技术（CDQCDQ）、回收热能、减少气体水污染，）、回收热能、减少气体水污染，）、回收热能、减少气体水污染，）、回收热能、减少气体水污染，提高焦碳质量。提高焦碳质量。提高焦碳质量。提高焦碳质量。n n废塑料、废橡胶粉喷入高炉炼铁废塑料、废橡胶
111、粉喷入高炉炼铁废塑料、废橡胶粉喷入高炉炼铁废塑料、废橡胶粉喷入高炉炼铁 减少焦炭用量减少焦炭用量减少焦炭用量减少焦炭用量 废物处理、防止二恶英排放废物处理、防止二恶英排放废物处理、防止二恶英排放废物处理、防止二恶英排放通过优化工艺路线通过优化工艺路线气流床煤气气流床煤气焦炉气：焦炉气： CO 6.2% H2 58.48% CO2 2.2% CH4 26.49%低热值煤气低热值煤气替代替代甲醇合成气甲醇合成气H2/CO=2TexacoTexacoShellShellCOCO39.16%39.16%63.1 %63.1 %H H2 230.13%30.13%26.17 %26.17 %COCO2
112、210.18%10.18%11.49 %11.49 %CHCH4 41.08%1.08%1.03%1.03%通过优化工艺路线通过优化工艺路线重质原油重质原油延迟进化延迟进化加氢裂解加氢裂解轻质燃料油轻质燃料油石油焦石油焦轻质燃料油轻质燃料油制氢工艺：甲烷水蒸气重整制氢工艺：甲烷水蒸气重整 煤汽化煤汽化+变换变换 煤焦炉气煤焦炉气加氢加氢脱碳脱碳H2炼油装置构成炼油装置构成世界世界世界世界我国我国我国我国催化裂化催化裂化催化裂化催化裂化7471574715万万万万t t 占占占占 17.54% 17.54%1057010570万万万万t t 占占占占 32.54% 32.54%延迟进化延迟进化延
113、迟进化延迟进化2414024140万万万万t t 占占占占 5.66% 5.66%45104510万万万万t t占占占占 13.88% 13.88%加氢精制加氢精制加氢精制加氢精制229408229408万万万万t t 占占占占 53.86% 53.86%92339233万万万万t t占占占占 28.42% 28.42%* 所占百分数指占减压精馏能力的所占百分数指占减压精馏能力的%n n每年有每年有每年有每年有20002000万吨石油焦产量万吨石油焦产量万吨石油焦产量万吨石油焦产量n n同期大量筹建煤变油装置，计划同期大量筹建煤变油装置，计划同期大量筹建煤变油装置，计划同期大量筹建煤变油装置，
114、计划20002000万万万万t t。n n一面把石油一面把石油一面把石油一面把石油石油焦石油焦石油焦石油焦 另一面又把煤另一面又把煤另一面又把煤另一面又把煤柴油柴油柴油柴油 不符合低碳经济原则。不符合低碳经济原则。不符合低碳经济原则。不符合低碳经济原则。20002000年年21142114万万t t2929套装置套装置20062006年年45104510万万t t4343套装置套装置 我国延迟焦加工能力快速增加我国延迟焦加工能力快速增加煤合成气的化学转化煤合成气的化学转化丙烯丙烯乙烯乙烯1234581015162022过程过程能耗能耗二二甲甲醚醚甲醇甲醇合成合成C22重柴油重柴油乙烯乙烯丙烯丙
115、烯汽油汽油C8石脑油石脑油C57柴油柴油C16能耗差能耗差能耗差能耗差F-T合成油合成油 20CO+41H2C20H42+20H2O 粗柴油：水粗柴油：水=282：360=0.78：1 即生产即生产0.78t粗柴油，副产粗柴油，副产1吨水吨水（T=250）二甲醚合成二甲醚合成 2CO+4H2CH3-O-CH3+H2O 二甲醚：水二甲醚：水=46：18=2.5：1 即生产即生产2.5t二甲醚，副产二甲醚，副产1吨水吨水3. 通过优化替代产品通过优化替代产品n n用柴油替代汽油用柴油替代汽油n n用二甲醚替代柴油用二甲醚替代柴油n n采用氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚偏氯乙烯采用氯化聚乙烯、氯化聚丙烯
116、、聚偏氯乙烯低低CO2排放产品排放产品碳酸二甲酯（碳酸二甲酯（DMC）主反应：主反应： NH2CONH2 + CH3OHZn403433 KNH2COOCH3 + NH3NH2COOCH3 +CH3OH450483 KCH3-OCOO-CH3 + NH3副反应：副反应： CH3-OCOO-CH3+ NH2COOCH3 CH3NHCOOCH3 + CO2+CH3OH 尿素尿素+ +甲醇工艺甲醇工艺 酯交换法酯交换法CO2 + 环氧丙烷环氧丙烷 碳酸丙烯酯碳酸丙烯酯 + + DMC + 丙二醇丙二醇 甲醇甲醇 （碱催化）（碱催化）甲醇合成甲醇合成DMC合成合成DMC2.698万万t/D热电厂热电厂
117、尿素合成尿素合成净能输出净能输出热电供热电供甲醇甲醇1.827 万万t/D尿素尿素CO23.983 万万t/DCO22.67 万万t/D4.764 万万t/D1.313 万万t/D128.18 MW1.948 万万t/D7.709 万万t/D煤煤NH31.015 万万t/D2.945 t/DDMC 合成工艺图合成工艺图各种目标产物的各种目标产物的CO2排放量排放量n n煤制油煤制油煤制油煤制油 9.2 9.2吨吨吨吨COCO2 2/ /吨合成油吨合成油吨合成油吨合成油n n煤制甲醇煤制甲醇煤制甲醇煤制甲醇 3.8 3.8吨吨吨吨COCO2 2/ /吨甲醇吨甲醇吨甲醇吨甲醇n n煤制二甲醚煤制二
118、甲醚煤制二甲醚煤制二甲醚 5.28 5.28吨吨吨吨COCO2 2/ /吨二甲醚吨二甲醚吨二甲醚吨二甲醚 乙烯乙烯乙烯乙烯n n煤煤煤煤甲醇甲醇甲醇甲醇 11.4 11.4 吨吨吨吨COCO2 2/ /吨乙、丙烯吨乙、丙烯吨乙、丙烯吨乙、丙烯 丙烯丙烯丙烯丙烯 n n煤煤煤煤电石电石电石电石乙炔乙炔乙炔乙炔 12.5 12.5吨吨吨吨COCO2 2/ /吨乙炔吨乙炔吨乙炔吨乙炔n n煤煤煤煤氯乙烯氯乙烯氯乙烯氯乙烯 5.65.6吨吨吨吨COCO2 2/ /吨氯乙烯吨氯乙烯吨氯乙烯吨氯乙烯4. CO2捕集捕集 化学循环燃烧发电化学循环燃烧发电n n金属还原：金属还原：2C2Cn nHH2n+22
119、n+2+22n+mM+22n+mMy yOOx x2nCO2nCO2 2+2mH+2mH2 2O+2n+mMO+2n+mMy yOOx-1x-1( (燃料）燃料）燃料）燃料）+ +（金属氧化物）（金属氧化物）（金属氧化物）（金属氧化物）COCO2 2 + H+ H2 2O + O + 低价氧化物低价氧化物低价氧化物低价氧化物n n氧化：氧化：2n+mM2n+mMy yOOx-1x-1+2n+mO+2n+mO2 22n+mM2n+mMy yOOx x+N+N2 2( (低价氧化物）低价氧化物）低价氧化物）低价氧化物）+ +（OO2 2+N+N2 2） （金属氧化物）（金属氧化物）（金属氧化物）（
120、金属氧化物）金属载体金属载体金属载体金属载体CuCu、NiNi、FeFe、CuCu等等等等排放化学循环燃烧发电化学循环燃烧发电富氧水泥生产富氧水泥生产n n水泥生产：煤燃烧排水泥生产：煤燃烧排水泥生产：煤燃烧排水泥生产：煤燃烧排COCO2 2/CaCO/CaCO3 3分解排分解排分解排分解排COCO2 2=2.7/3.8=1/1.41=2.7/3.8=1/1.41n n富氧煅烧可提高尾气中富氧煅烧可提高尾气中富氧煅烧可提高尾气中富氧煅烧可提高尾气中COCO2 2含量含量含量含量100%100%n n水泥产量水泥产量水泥产量水泥产量2222年世界第一年世界第一年世界第一年世界第一 2006 20
121、06年产量年产量年产量年产量12.412.4亿吨亿吨亿吨亿吨/ /年年年年 每年可收集每年可收集每年可收集每年可收集6 6亿吨以上的亿吨以上的亿吨以上的亿吨以上的COCO2 2n n石灰产业有相同问题石灰产业有相同问题石灰产业有相同问题石灰产业有相同问题5. CO2直接利用直接利用n合成水杨酸、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯合成水杨酸、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯n生物降解塑料（环氧丙烷生物降解塑料（环氧丙烷+CO2共聚物共聚物等）等）n碳酸饮料、灭火剂、膨化剂、超临界萃碳酸饮料、灭火剂、膨化剂、超临界萃取剂、保护气体等。取剂、保护气体等。CO2利用利用 COCO2 2+C2CO +C2CO HH1 1=2
122、83.0KJ/mol(=283.0KJ/mol(吸热）吸热）吸热）吸热）耦合耦合耦合耦合 C+1/2O C+1/2O2 2CO CO HH2 2=-110.5KJ/mol=-110.5KJ/mol（放热）（放热）（放热）（放热）焦炭焦炭COCO2O2如含如含O2煤田气利用煤田气利用CO2与与CH4耦合耦合富氢资源富氢资源富碳资源富碳资源反应器反应器CO，H2合成气合成气热能、电磁能、催热能、电磁能、催化、超临界、微波化、超临界、微波能输入能输入CH4+COCO+H2 t=573k转化率转化率 95%，选择性，选择性95%n n利用利用利用利用COCO2 2驱油，提高采收率驱油，提高采收率驱油，
123、提高采收率驱油，提高采收率 从从从从25%35%40%50%25%35%40%50%n n利用利用利用利用COCO2 2水合物，替出水合物，替出水合物，替出水合物，替出CHCH4 4水合物水合物水合物水合物CH4CO2输电输电甲烷水合物矿层甲烷水合物矿层6. 生物质能源生物质能源n n“十一十一 五五”规划增加非粮乙醇规划增加非粮乙醇200万万t/年年 总燃料乙醇为总燃料乙醇为300万万t/年年n n“十一十一 五五”生物柴油生物柴油20万万t/年年n n可再生能源的比重从可再生能源的比重从2005年年7.5% 2010年年10%n n全国可再生能源利用率达全国可再生能源利用率达3亿亿t/年标
124、煤年标煤1MJ柴油和生物柴油生命周期的柴油和生物柴油生命周期的CO2排放排放7.静脉产业节能静脉产业节能n n钢材、铜、铝钢材、铜、铝回炼回炼n n每吨再生纸节电每吨再生纸节电512度、度、4m3木材、木材、250吨水吨水n n轮胎翻新节约轮胎翻新节约70%橡胶橡胶n n10亿吨废渣、钢渣、炉渣、电石渣亿吨废渣、钢渣、炉渣、电石渣 煤碱石、磷电炉渣煤碱石、磷电炉渣 作水泥原料作水泥原料 土壤改良剂土壤改良剂增加土壤碳汇增加土壤碳汇n全球土壤中有机碳库全球土壤中有机碳库1.4万亿万亿2.2万亿万亿吨，是生物碳库的吨，是生物碳库的3倍，大气碳库的倍，大气碳库的23倍。倍。n我国土地面积占世界我国土
125、地面积占世界1/15，有机碳库仅，有机碳库仅占占1/13（5001000亿吨），为加拿大的亿吨），为加拿大的27%。秸杆的优化利用秸杆的优化利用n秸杆作燃料热值为秸杆作燃料热值为11825kJ/kg 发电发电0.98kwh/kg，即，即3528kJ/kgn作纤维板可节采暖能作纤维板可节采暖能 43631 kJ/kg（按（按20年累计算）年累计算） 纤维砌块可节采暖能纤维砌块可节采暖能48123kJ/kgn可以减少大量可以减少大量CO2排放。排放。n我国大约年产含碳废物我国大约年产含碳废物48.8亿亿t，只有，只有34%还田利用。还田利用。n施用有机肥、秸杆还田可使耕地土壤施用有机肥、秸杆还田可
126、使耕地土壤年增有机碳年增有机碳0.030.09%，仅耕地可固，仅耕地可固碳碳180万万540万吨。万吨。CO2资源化资源化n n关键是关键是CO2分子活化。分子活化。n n由于由于CO2是碳的最终氧化态，标准生成热为：是碳的最终氧化态，标准生成热为： Gi =-394.38KJ/moln n典型的低化学势物质，通过典型的低化学势物质，通过CO2分子活化，分子活化，可易于发生化学反应。可易于发生化学反应。n n也是生物代谢产物也是生物代谢产物 人排放人排放CO2约约1Kg/天，在浓度天，在浓度1%时危时危及人的生命。及人的生命。nCO2分子具有对称结构分子具有对称结构O=C=On为弱电子给予体（
127、第一电离能为弱电子给予体（第一电离能13.79eV) 较强电子接受体（电子亲和能较强电子接受体（电子亲和能38eV）n采用适当方式输入电子，或在反应中采用适当方式输入电子，或在反应中夺取其他分子的电子，可使惰性夺取其他分子的电子，可使惰性CO2分分子活化。子活化。n n金属氧化物表面上金属氧化物表面上CO2吸附活化形式吸附活化形式OOCMOOCMOOCMn n这类金属氧化物有：这类金属氧化物有：CuO, CeO2，ZnO2, Cu/ZnO2，TiO2, SiO2, MgO, Cu/ZrO2等等n n吸附时电子从金属表面传递到吸附时电子从金属表面传递到CO2分子，使分子，使其分子结构弯曲和其分子
128、结构弯曲和C-O链伸长。链伸长。n nC-O对称伸缩振动频率大大降低对称伸缩振动频率大大降低n n相邻相邻CO2线性分子的溶剂化作用，使弯曲的线性分子的溶剂化作用，使弯曲的CO2分子稳定。分子稳定。n n弯曲的弯曲的CO2分子可能是发生各种反应的前驱分子可能是发生各种反应的前驱体。体。n这时这时CO2转化尚需转化尚需高能还原剂高能还原剂外部能源引入进行驱动外部能源引入进行驱动n以实现低能耗下反应以实现低能耗下反应CO2的活化方式有的活化方式有n n热解活化热解活化n n等离子体活化等离子体活化n n生物酶活化生物酶活化n n配位活化配位活化n n光化学辐射活化光化学辐射活化n n电化学还原活化
129、电化学还原活化n n化学吸附活化化学吸附活化n n化学还原活化等化学还原活化等甲烷部分氧化甲烷部分氧化+甲烷、甲烷、CO2重整重整CH4 + 2O2CO2 + 2H2O - 802 KJ/mol2CH4 + 2H2O2CO + 6H2 + 206 KJ/molCH4 + CO22CO + 2H2 + 261 KJ/mol 4 4CH4 + 2O24CO+8H2 -129 KJ/mol得到得到 H2 ：CO= 2：1的合成气的合成气n上述反应在上述反应在Pt-Co/- Al2O3催化催化剂上上 转化率化率对CH486.6% CO280.1%n在流化床反在流化床反应器中表器中表现出出稳定性和活定性
130、和活性。性。 在在Cu- Mn /-Al2O3 或或Cu-TiO2/-Al2O3 催化条件下催化条件下 CO2+3H2CH3OH + H2O T=240，P=3.0MPa CO2转化率化率20% 甲醇甲醇选择性性60%（GHSV=3600h-1）8. 逆炼制：绿色自由（逆炼制：绿色自由（Green Freedom) F. J. Martin W. L. Kubicn以浓以浓K2CO3液收集液收集CO2n电解水生成电解水生成H2、O2（核电、热核电）（核电、热核电）n以以CO2、H2反应生成化学品、燃料反应生成化学品、燃料n nN. Yamasaki 日本德岛工业中心日本德岛工业中心HCl +
131、CO2300 Fe催化催化100MPaC1C4进一步制造汽油进一步制造汽油n nC. Kubiak 加州大学加州大学CO2Ni 催化催化光电能光电能CO+ 1/2O2 甲醇甲醇9. 优化能源消费优化能源消费n n建筑节能建筑节能建筑节能建筑节能 全国建筑面积全国建筑面积全国建筑面积全国建筑面积400440400440亿亿亿亿mm2 2，每年新建约每年新建约每年新建约每年新建约2020亿亿亿亿mm2 2。 建筑能耗占总能耗建筑能耗占总能耗建筑能耗占总能耗建筑能耗占总能耗20.7%20.7% 采暖、生活用煤采暖、生活用煤采暖、生活用煤采暖、生活用煤1.61.6亿亿亿亿t/ t/年年年年 标煤标煤标
132、煤标煤 耗电耗电耗电耗电55005500亿亿亿亿 Kwhr Kwhr 2004 200420202020年年年年 增加增加增加增加 面积面积面积面积110110亿亿亿亿mm2 2 耗煤耗煤耗煤耗煤2.52.5亿亿亿亿t/ t/年年年年 耗电耗电耗电耗电5800630058006300亿亿亿亿 Kw hr Kw hr 建筑能耗将达到建筑能耗将达到建筑能耗将达到建筑能耗将达到35%35%以上，超过交通、工业能耗。以上，超过交通、工业能耗。以上，超过交通、工业能耗。以上，超过交通、工业能耗。 Robert Watson （美）（美）绿色建筑协会绿色建筑协会创始人之一认为：绿色建筑会多花费创始人之一认
133、为：绿色建筑会多花费28%，而实际上平均只需多出，而实际上平均只需多出5%的费用。的费用。 全球全球GDP 1%投入节能，可避免每年投入节能，可避免每年GDP 5%20%的损失。的损失。 世界银行斯特恩报告世界银行斯特恩报告保温涂料保温涂料含陶瓷中空珠的乳胶涂料含陶瓷中空珠的乳胶涂料 美国国家航天局（美国国家航天局（NASA）技术）技术来源于太空绝热反射层设计，高反射比、高来源于太空绝热反射层设计，高反射比、高辐射率、低导热系数、低蓄热系数。辐射率、低导热系数、低蓄热系数。对夏热冬暖区：节能对夏热冬暖区：节能8.8%16.6% 夏热冬冷区：节能夏热冬冷区：节能9.8%18.0% 寒冷区：寒冷区
134、： 节能节能17%左右左右2001年年2月德国新节能法案月德国新节能法案n n改造原有采暖耗用量为改造原有采暖耗用量为改造原有采暖耗用量为改造原有采暖耗用量为2020升升升升/m/m2 2燃油的住房。燃油的住房。燃油的住房。燃油的住房。n n新建筑采暖耗油不得超过新建筑采暖耗油不得超过新建筑采暖耗油不得超过新建筑采暖耗油不得超过7 7升升升升/ /米米米米2 2(10.5(10.5千克当量千克当量千克当量千克当量煤煤煤煤/m/m2 2）n nBASFBASF推出推出推出推出“3“3升房升房升房升房” ”，能耗仅为原来的，能耗仅为原来的，能耗仅为原来的，能耗仅为原来的15%15%。n nBASF
135、BASF近年推出近年推出近年推出近年推出“1“1升房升房升房升房” ”的概念房。的概念房。的概念房。的概念房。n n太阳能地热能利用、通风采光、空调节电。太阳能地热能利用、通风采光、空调节电。太阳能地热能利用、通风采光、空调节电。太阳能地热能利用、通风采光、空调节电。餐饮陋习的改变餐饮陋习的改变n人类在生态进化的食物链本非处于最人类在生态进化的食物链本非处于最高端高端 猫科：食肉类猫科：食肉类 灵长科：杂食类灵长科：杂食类n人类要盲目提升食物链占位，人类要盲目提升食物链占位， 导致：导致： 肥胖和多种疾病肥胖和多种疾病 增加碳排放增加碳排放n2006年畜牧业肉类总产量达到年畜牧业肉类总产量达到
136、2.76亿吨，是亿吨，是1961年的年的4倍。倍。n渔业捕捞量渔业捕捞量2005年达到年达到1.4亿吨，亿吨，是是1950年捕鱼量的八倍。年捕鱼量的八倍。n一公斤牛肉，多消耗一公斤牛肉，多消耗169兆焦的能兆焦的能量，多排放量，多排放36.4公斤当量的公斤当量的CO2温温室气体。室气体。 科学新闻网报道科学新闻网报道科学新闻网报道科学新闻网报道10. 低碳生活方式低碳生活方式联合国环境署联合国环境署n n采用传统发条闹钟代替电子闹钟减排采用传统发条闹钟代替电子闹钟减排采用传统发条闹钟代替电子闹钟减排采用传统发条闹钟代替电子闹钟减排COCO2 2 48g/ 48g/天天天天n n附近公园慢跑代替
137、跑步机减排附近公园慢跑代替跑步机减排附近公园慢跑代替跑步机减排附近公园慢跑代替跑步机减排COCO2 2 1Kg/45 1Kg/45分分分分n n不用洗衣机甩干，而自然晾干减排不用洗衣机甩干，而自然晾干减排不用洗衣机甩干，而自然晾干减排不用洗衣机甩干，而自然晾干减排COCO2 2 2.3Kg/ 2.3Kg/天天天天. .人人人人n n休息时不关闭电脑显示器减排休息时不关闭电脑显示器减排休息时不关闭电脑显示器减排休息时不关闭电脑显示器减排COCO2 2 1/31/3。n n用荧光灯替代白炽灯减排用荧光灯替代白炽灯减排用荧光灯替代白炽灯减排用荧光灯替代白炽灯减排COCO2 2 3/4 3/4。n n
138、国际航空行李低于国际航空行李低于国际航空行李低于国际航空行李低于20Kg/20Kg/人，全球减排人，全球减排人，全球减排人，全球减排COCO2 2 200 200万吨。万吨。万吨。万吨。n n不用轿车而用火车旅行减排不用轿车而用火车旅行减排不用轿车而用火车旅行减排不用轿车而用火车旅行减排COCO2 2 1.7Kg/8Km 1.7Kg/8Km。11. 国际对策国际对策联合国气候变化框架公约（联合国气候变化框架公约（联合国气候变化框架公约（联合国气候变化框架公约（UNFCCCUNFCCC）（）（）（）（19921992），），），），185185国家国家国家国家参加。参加。参加。参加。 1995
139、1995年年年年. .柏林柏林柏林柏林 发达国家承诺，至发达国家承诺，至发达国家承诺，至发达国家承诺，至20002000年把年把年把年把COCO2 2排放量恢复排放量恢复排放量恢复排放量恢复到到到到19901990年水准。年水准。年水准。年水准。 1997 1997年京都年京都年京都年京都 通过京都议定书通过京都议定书通过京都议定书通过京都议定书 到到到到20102010年六种温室气体（年六种温室气体（年六种温室气体（年六种温室气体（COCO2 2、CHCH4 4、NONO、氢氟碳化合物、全氟化、氢氟碳化合物、全氟化、氢氟碳化合物、全氟化、氢氟碳化合物、全氟化碳及六氟化碳）碳及六氟化碳）碳及六
140、氟化碳）碳及六氟化碳） 要比要比要比要比19901990年排放量减年排放量减年排放量减年排放量减2%2%。 与与与与19901990年比，到年比，到年比，到年比，到20122012年欧盟削减年欧盟削减年欧盟削减年欧盟削减58%58% 美国削减美国削减美国削减美国削减7%7% 日本削减日本削减日本削减日本削减58% 58% 新西兰、俄国、乌克兰可持平新西兰、俄国、乌克兰可持平新西兰、俄国、乌克兰可持平新西兰、俄国、乌克兰可持平 爱尔兰、澳大利亚、挪威可增加爱尔兰、澳大利亚、挪威可增加爱尔兰、澳大利亚、挪威可增加爱尔兰、澳大利亚、挪威可增加10%10%、8%8%、1%1%确认：共同参与但有区别责任
141、的公平减排原则。确认：共同参与但有区别责任的公平减排原则。确认：共同参与但有区别责任的公平减排原则。确认：共同参与但有区别责任的公平减排原则。中国八项应对措施中国八项应对措施n n建立国家气候变化协调机构建立国家气候变化协调机构n n积极参加国际谈判积极参加国际谈判n n采取可持续发展战略，提高利用效率，改采取可持续发展战略，提高利用效率，改善能源结构，开发新能源和可再生能源。善能源结构，开发新能源和可再生能源。n n认真履行认真履行UNFCCC义务，制定应对义务，制定应对气候变化国家战略气候变化国家战略n n开展气候变化研究开展气候变化研究n n为实施京都议定书做准备。发布中为实施京都议定书
142、做准备。发布中国清洁发展机制项目暂行管理方法。国清洁发展机制项目暂行管理方法。n n宣传、教育宣传、教育n n2007年公布中国应对气候变化国家方案年公布中国应对气候变化国家方案2010年比年比2005年单位年单位GDP能耗降能耗降20%再生能源在一次能源中比重提高再生能源在一次能源中比重提高10%氧化亚氮排放稳定在氧化亚氮排放稳定在2005年水准年水准12. 适应气候变化的研究适应气候变化的研究nT，植物生，植物生长长速度速度，饱满饱满籽粒籽粒难难形成形成n区域气候适区域气候适应应作物替代作物替代n耐旱性作物耐旱性作物依照循环经济促进法，政府要：依照循环经济促进法，政府要：n n对重大科技攻
143、关、自主创新研究对重大科技攻关、自主创新研究产业化产业化安排财政支持安排财政支持n n相关产业活动相关产业活动税收优惠税收优惠n n相关产业（节能，节水相关产业（节能，节水） 重点投资、重点投资、信贷信贷n n相关产业相关产业有利价格政策有利价格政策n n相关产业相关产业政府采购政策政府采购政策n n相关产业人员相关产业人员表彰、奖励表彰、奖励隐态能源贸易隐态能源贸易n n指铁合金、焦碳、铝锭、电石、钢锭指铁合金、焦碳、铝锭、电石、钢锭指铁合金、焦碳、铝锭、电石、钢锭指铁合金、焦碳、铝锭、电石、钢锭低附加值、低附加值、低附加值、低附加值、高耗能产品贸易。高耗能产品贸易。高耗能产品贸易。高耗能产
144、品贸易。20072007年出口煤年出口煤年出口煤年出口煤53175317万万万万t t。n n20072007年出口年出口年出口年出口 钢材（坯）钢材（坯）钢材（坯）钢材（坯）72007200万万万万t t 多耗铁矿石（含铁多耗铁矿石（含铁多耗铁矿石（含铁多耗铁矿石（含铁69%69%）80008000万万万万t t 多排多排多排多排COCO2 2 1.3 1.3亿亿亿亿t tn n20082008年年年年 欧盟反倾销制裁中国焦碳，售价不得低于欧盟反倾销制裁中国焦碳，售价不得低于欧盟反倾销制裁中国焦碳，售价不得低于欧盟反倾销制裁中国焦碳，售价不得低于197197欧元欧元欧元欧元/t /tn n中
145、国隐态能源出口热值中国隐态能源出口热值中国隐态能源出口热值中国隐态能源出口热值 进进口石油口石油口石油口石油热值热值。减少农业的温室气体排放，现占约减少农业的温室气体排放，现占约14%n反刍动物肠内发酵，甲烷排出。反刍动物肠内发酵，甲烷排出。n水稻因土壤长期被水淹没，形成厌氧水稻因土壤长期被水淹没，形成厌氧菌生长条件，排甲烷。菌生长条件，排甲烷。n过量氮肥，土壤排放氧化亚氮过量氮肥，土壤排放氧化亚氮n家畜粪肥处理中排甲烷和氧化亚氮。家畜粪肥处理中排甲烷和氧化亚氮。结束语结束语n n循环经济是我国建设生态文明、两型社会，循环经济是我国建设生态文明、两型社会，贯彻科学发展观的基本国策。贯彻科学发展观的基本国策。n n“循环经济循环经济”和和“低碳经济低碳经济”也是宣告我国有能也是宣告我国有能力在国际政治、经济、文化、外交等全面力在国际政治、经济、文化、外交等全面复兴，和平崛起的旗帜。复兴，和平崛起的旗帜。n n“循环经济促进法循环经济促进法”的颁布实行，是新阶段的的颁布实行，是新阶段的开始。开始。谢谢观赏谢谢观赏
