林丽雪 化工行业原料绿色化的未来前景：.pdf

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1、化工行业原料绿色化的未来前景：实现可持续和安全的循环经济林丽雪卡塞尔大学博士研究员卡塞尔可持续发展研究所-Stefan Lechtenbhmer 教授t团队的可持续技术设计课题组中国石油化工国际会议，双碳论坛中国烟台2024 年 9 月 11 日Seite 1隶属卡塞尔大学热能技术研究所和卡塞尔可持续发展研究所。关注工业体系的可持续转型和能源转型。研究内容包括转型方案和战略的制定、定量建模和分析，以及相应（政策）手段的调查。可持续技术设计课题组Stefan Lechtenbhmer 博士教授团队Seite 2石化工业对气候的影响欧洲和德国的塑料回收现状塑料循环技术的特点德国石化产业的去化石技术

2、路径欧盟，美国和中国的循环经济政策超越回收：可持续和安全的循环经济内容Seite 3Lechtenbhmer:Climate neutral PetrochemicalsShell:ArchipelagoShell:Sky 205015%31%21%75%75%50%EJIEA:Net ZeroIEA:AcceleratedEJ25020015010050200020202030205020702100IEA:New momentum50%Source:Lechtenbhmer 2024;Data:Shell 2024;IEA ETP 2023;IPCC AR6;Forster et al.2

3、023Global Oil Demand石油化工-屹立不倒的最后巨人？石油化工原料的潜在 CO2-排放量非常可观柱状图总化学原料填充柱状图：原油原料潜在的石油基化学原料的排放量:2024-2050 年的潜在二氧化碳排放量约为 50 Gt CO2，即占全球 1.5C 预算剩余排放量的 20%或更多。Seite 41.生物原料替代2.二氧化碳捕获和利用（CCU）3.绿色催化技术4.废物回收和再利用5.节能减排技术6.绿色合成工艺7.开发生物可降解材料石化原料关键绿化技术Seite 52045年后的去化石的聚合物生产资料来源：Bachmann 等,2024 年.Seite 62019 年，只有 9%

4、的塑料垃圾得到了回收利用。这仅占塑料产量的 6%。另有 19%的塑料被焚烧（未使用二氧化碳捕获和储存技术）（经合组织，2022 年）。Bachmann 等人发现，即使是以非化石原料为基础的可持续塑料，其回收率也必须达到 74%至 94%。(化石原料的回收率应该更高）。即使使用非化石原料，回收率也需要成倍增长资料来源：Bachmann 等人（2024 年），经修改。根据对绿色电力供应的乐观假设Seite 7过去二十年欧盟的塑料循环利用率和和垃圾焚烧率稳步上升。2020 年欧盟+CH+NO 的实际报废塑料回收可能只有15%。来源：Agora Industry，2022.Plastic Europe

5、,2022.Seite 8目前，德国的大部分回收都是机械回收。包装和建筑中的可回收材料往往被降级使用。Source:Conversio,2022Seite 9塑料循环技术的特点资料来源：Lange et al.,2023 年再生塑料的产量：传统和溶剂型机械再生法的产量约为 95%回收物与最终产品的混合上限：所有化学回收方案（解聚、热解和气化）的回收率约为 100%。预计所需的原料纯度：机械再循环为 95%，溶剂再循环、解聚和热解为 85%，气化为10%。能源需求：机械回收和解聚的溶剂型工艺的能源需求较高（30 兆焦耳/千克），而传统机械回收、热解和气化等“干”工艺的能源需求较低（约 10 兆焦

6、耳/千克）。(气化：电子炉热解+绿氢=47 MJ/kg）。Seite 10塑料循环只需 44 C%的石脑油，原油用量减少了 69%级联再循环技术的归一化碳流*混合塑料废物流由 56 C%的聚烯烃、14 C%的 PS+PVC 和 13 C%的 PET+PU 组成资料来源：Lange et al.,2023 年碳捕获蒸汽裂解器气化+甲醇合成甲醇制烯烃热解油HVC热解 塑料垃圾甲醇副产品副产品电气 裂解或CH4/H2碳捕获碳捕获收集、分类（机械回收）1/2 占德国产生的塑料垃圾总量的德国石化产业的去化石技术路径蒸汽裂解炉的再利用热解油和副产品资料来源：Schneider et al.，2024闭合碳