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河南省工业领域绿色低碳技术应用案例汇编（ 2023年 ） 河 南 省 工 业 和 信 息 化 厅河 南 省 绿 色 制 造 联 盟2024年 2月 目 录第 一 章 化 工 行 业 .1案 例 1 硫 酸 法 钛 白 粉 废 副 多 级 资 源 化 关 键 技 术 开 发 及 应 用 项目 .2案 例 2 再 生 聚 酯 膜 材 料 制 备 技 术 研 发 及 应 用 示 范 项 目 .9案 例 3 低 温 甲 醇 洗 甲 醇 蒸 汽 ORC 余 热 发 电 项 目 .16案 例 4 焦 炉 煤 气 转 化 甲 醇 联 产 乙 醇 项 目 .22案 例 5 动 设 备 节 能 优 化 运 行 改 造 项 目 .27案 例 6 高 品 质 原 液 着 色 聚 酯 原 位 法 连 续 聚 合 技 术 应 用 项 目 33 案 例 7 橡 胶 V 带 硫 化 闪 蒸 汽 、 冷 凝 水 回 收 利 用 系 统 改 造 项目 .40案 例 8 氯 化 石 蜡 装 置 尾 气 吸 收 及 热 能 回 收 应 用 项 目 .45案 例 9 富 氢 气 流 （ 低 分 气 ） 进 PSA 单 元 优 化 项 目 .51案 例 10 流 化 床 干 燥 尾 气 闭 路 循 环 改 造 项 目 .58第 二 章 建 材 行 业 65案 例 1 硅 基 固 废 轻 质 微 晶 石 项 目 .66案 例 2 科 技 赋 能 助 力 水 泥 企 业 低 碳 转 型 之 路 项 目 .75案 例 3 天 信 能 碳 管 家 平 台 项 目 .83案 例 4 基 于 振 动 搅 拌 的 建 筑 固 废 就 地 再 利 用 项 目 .91 案 例 5 高 掺 量 工 业 固 废 泡 沫 混 凝 土 制 备 关 键 技 术 与 成 套 装 备 项 目 .98案 例 6 预 拌 混 凝 土 罐 车 智 能 化 无 废 干 洗 技 术 项 目 .104第 三 章 冶 金 行 业 .111案 例 1 再 生 铅 资 源 循 环 利 用 及 高 效 清 洁 生 产 技 改 工 程 .112案 例 2 铝 用 炭 素 焙 烧 炉 提 质 节 能 技 术 项 目 .119案 例 3 DP 系 列 废 钢 预 热 连 续 加 料 输 送 成 套 设 备 项 目 .126案 例 4 基 于 电 磁 平 衡 制 动 节 电 装 置 的 综 合 能 效 提 升 项 目 132案 例 5 降 低 110 吨 熔 炼 炉 天 然 气 单 耗 项 目 .137案 例 6 年 处 理 6 万 吨 二 次 铝 灰 资 源 化 综 合 利 用 项 目 .143案 例 7 提 高 铝 用 炭 阳 极 抗 氧 化 性 技 术 项 目 .150 案 例 8 废 乳 化 液 高 效 处 理 及 废 油 回 收 利 用 项 目 .155案 例 9 赤 泥 堆 场 原 位 生 态 修 复 示 范 工 程 项 目 .160第 四 章 其 他 行 业 166案 例 1 碳 中 和 智 慧 矿 山 配 套 分 布 式 光 伏 发 电 项 目 .167案 例 2 污 水 源 热 泵 供 热 、 中 水 回 用 、 光 伏 发 电 、 污 泥 掺 烧发 电 项 目 .174案 例 3 高 压 电 极 锅 炉 清 洁 供 暖 项 目 .180案 例 4 生 物 医 药 生 产 过 程 中 水 资 源 节 约 升 级 项 目 .186案 例 5 新 型 Ｖ 法 技 术 在 电 熔 耐 火 材 料 行 业 中 的 应 用 项 目 191案 例 6 环 保 型 保 温 隔 热 一 体 化 表 面 材 料 项 目 .196 案 例 7 汽 车 驱 动 桥 齿 轮 精 密 锻 造 技 术 研 究 项 目 .202 案 例 8 新 型 墙 体 材 料 有 限 公 司 大 宗 固 废 综 合 利 用 项 目 .207案 例 9 漂 珠 耐 火 隔 热 板 的 研 发 应 用 与 推 广 项 目 .213案 例 10 缔 云 智 能 数 据 采 集 系 统 应 用 项 目 .219案 例 11 一 级 能 效 配 电 变 压 器 生 产 线 全 流 程 绿 色 、 低 碳 、智 能 化 系 统 改 造 项 目 224 1 第 一 章 化 工 行 业 河 南 省 工 业 领 域 绿 色 低 碳 技 术 应 用 案 例 汇 编 2023 年 化 工 行 业 案 例 1 2 案 例 1 硫 酸 法 钛 白 粉 废 副 多 级 资 源 化 关 键 技 术 开 发 及 应 用 项 目主 要 完 成 单 位 龙 佰 集 团 股 份 有 限 公 司主 要 完 成 人 员 和 奔 流 、 吴 彭 森 、 陈 建 立 、 张 玉 荣 、 申 庆 飞 、 邓 伯 松 、 闫 明钛 白 粉 是 一 种 具 有 白 色 、 高 度 遮 盖 力 、 耐 光 、 耐 候 等 特 点 的重 要 化 工 产 品 ， 约 占 全 部 白 色 颜 料 用 量 的 80， 广 泛 应 用 于 在 涂料 工 业 、 塑 料 工 业 、 纸 浆 和 造 纸 工 业 、 油 漆 和 油 墨 工 业 以 及 橡 胶工 业 等 领 域 。 不 过 ， 钛 白 粉 生 产 过 程 中 会 产 出 大 量 废 、 副 产 物 ，在 造 成 环 境 污 染 的 同 时 ， 也 产 生 大 量 废 物 处 理 与 副 产 物 处 置 的 成 本 。 一 、 项 目 背 景目 前 ， 国 内 钛 白 粉 生 产 工 艺 主 要 有 硫 酸 法 与 氯 化 法 两 种 。 其中 ， 传 统 硫 酸 法 是 过 往 行 业 实 践 所 采 用 的 主 要 工 艺 ， 但 生 产 时 会产 生 大 量 难 以 治 理 、 污 染 环 境 的 废 水 、 废 气 与 固 体 废 弃 物 “ 三 废 ” ；而 氯 化 法 工 艺 面 临 着 氯 化 法 钛 矿 原 料 的 高 成 本 化 、 氯 化 废 弃 物 难处 理 等 技 术 难 题 。 同 时 ， 无 论 是 传 统 硫 酸 法 还 是 氯 化 法 均 缺 乏 生产 过 程 中 对 副 产 铁 盐 的 高 值 化 利 用 ， 缺 乏 对 废 弃 物 中 的 钒 、 钪 、铬 、 铌 、 稀 土 等 高 价 值 金 属 资 源 回 收 利 用 ， 难 以 实 现 钛 白 粉 绿 色高 质 量 发 展 。 龙 佰 集 团 股 份 有 限 公 司 开 展 的 硫 酸 法 钛 白 粉 废 副 多 级 资 源化 关 键 技 术 开 发 及 应 用 项 目 ， 建 成 了 硫 氯 耦 合 清 洁 生 产 钛 白 综 合 河 南 省 工 业 领 域 绿 色 低 碳 技 术 应 用 案 例 汇 编 2023 年 化 工 行 业 案 例 1 3 利 用 生 产 线 ， 开 发 了 多 系 列 铁 系 产 品 联 产 技 术 ， 解 决 了 硫 酸 法 副产 稀 硫 酸 与 氯 化 废 弃 物 难 处 理 ， 以 及 基 于 钛 白 副 产 铁 盐 高 值 转 化技 术 缺 乏 等 核 心 问 题 ， 实 现 稀 酸 、 铁 、 钛 、 碳 、 钒 、 钪 分 段 提 取利 用 及 氯 离 子 的 闭 路 循 环 ， 有 效 解 决 了 钛 白 行 业 难 题 。 推 动 了 钛白 粉 的 清 洁 生 产 和 绿 色 制 造 ， 为 无 机 化 工 行 业 的 废 水 处 理 与 利 用提 供 了 示 范 ， 奠 定 了 攀 西 钒 钛 磁 铁 矿 高 值 化 利 用 的 基 础 ， 为 国 家战 略 钛 资 源 的 高 质 量 发 展 提 供 安 全 保 障 。目 前 ， 项 目 已 授 权 专 利 16 件 ， 建 成 30 万 吨 /年 合 成 金 红 石 ，5 万 吨 /年 铁 系 颜 料 、 100 万 吨 /年 聚 合 硫 酸 铁 、 10 万 吨 /年 磷 酸 铁的 生 产 能 力 ， 通 过 新 工 艺 实 现 了 钛 白 粉 生 产 的 闭 路 循 环 与 “ 近 0” 固 废 外 排 。二 、 创 新 点 及 相 关 技 术 内 容创 新 点 1 开 发 硫 酸 法 副 产 废 酸 高 值 化 利 用 技 术项 目 针 对 钛 精 矿 煤 基 还 原 的 开 工 率 低 、 结 窑 严 重 影 响 设 备 正常 生 产 等 现 实 问 题 ， 研 究 还 原 煤 反 应 火 星 、 热 工 制 度 与 钛 精 矿 还原 间 的 关 系 及 回 转 窑 结 圈 机 理 ， 创 新 煤 基 回 转 窑 还 原 技 术 ， 明 确还 原 剂 优 选 技 术 和 全 窑 高 温 还 原 操 作 制 度 。 同 时 ， 项 目 针 对 优 质人 造 金 红 石 缺 乏 ， 研 究 钛 精 矿 还 原 产 品 杂 质 湿 法 分 离 特 性 ， 揭 示钛 精 矿 除 杂 富 集 的 机 理 ， 利 用 还 原 钛 铁 矿 中 金 属 铁 、 CaO、 MgO、Al 2O3等 杂 质 易 与 稀 酸 反 应 而 金 红 石 或 金 红 石 类 TiO2难 反 应 的 特性 ， 富 集 TiO2获 得 低 成 本 优 质 的 合 成 金 红 石 产 品 。 河 南 省 工 业 领 域 绿 色 低 碳 技 术 应 用 案 例 汇 编 2023 年 化 工 行 业 案 例 1 4 图 1 95米 预 还 原 回 转 窑与 国 内 传 统 技 术 和 国 外 同 类 技 术 相 比 ， 项 目 所 采 用 技 术 在 钛铁 矿 还 原 、 富 钛 料 利 用 的 产 能 等 方 面 均 有 一 定 提 升 ， 具 体 对 比 如表 1 所 示 。 表 1 项 目 技 术 横 向 对 比项 目 还 原 钛 铁 矿 富 钛 料窑 尺 寸 Ø m* Lm 产 品 金 属化 率 / 运 转 周期 /月 单 窑 产 能万 吨 /年 生 产工 艺 TiO2 品位 / CaOMgO/ 产 能 /万 吨国 内 传 统技 术 4.0*65 ＜ 85.0 ≤3 5 火 法/湿法 ≤85.0 ≤2.50 5国 外 同 类技 术 5.0*90 ≥85.0 10 25 火法 ≥85.0 ≤1.50 30 河 南 省 工 业 领 域 绿 色 低 碳 技 术 应 用 案 例 汇 编 2023 年 化 工 行 业 案 例 1 5 本 项 目技 术 5.0*95 ≥85.0 12 25 湿 法 ≥85.0 ≤1.50 30创 新 点 2 突 破 多 系 列 铁 系 产 品 联 产 关 键 技 术项 目 针 对 传 统 硫 酸 法 副 产 硫 酸 亚 铁 及 氯 化 法 副 产 氯 化 亚 铁的 纯 度 低 、 处 理 成 本 高 、 利 用 价 值 低 的 现 实 问 题 ， 开 展 降 低 溶 液中 有 害 杂 质 （ 如 铝 、 钛 、 硅 等 ） 机 理 研 究 及 磷 酸 铁 锂 前 驱 体 无 水磷 酸 铁 产 品 开 发 机 理 研 究 ， 创 新 磷 盐 共 沉 淀 法 制 备 电 池 级 磷 酸 铁技 术 ， 有 效 开 发 还 原 钛 铁 矿 -液 碱 联 合 法 硫 酸 亚 铁 溶 液 净 化 除 杂技 术 与 磷 酸 铁 锂 前 驱 体 无 水 磷 酸 铁 产 品 。 项 目 以 绿 色 循 环 为 核 心 ，利 用 生 产 过 程 中 产 生 的 铁 源 、 磷 源 、 烧 碱 、 氢 气 等 废 副 资 源 ， 年回 收 利 用 硫 酸 亚 铁 40 万 吨 、 废 酸 50 万 吨 、 氢 气 1 亿 立 方 。 图 2 下 游 废 料 循 环 形 成 上 游 原 料 流 程针 对 传 统 聚 合 硫 酸 铁 多 以 固 体 七 水 硫 酸 亚 铁 为 原 料 生 产 导致 的 工 艺 复 杂 、 成 本 较 高 、 能 耗 较 大 、 反 应 控 制 困 难 以 及 存 在 潜在 安 全 风 险 等 现 实 生 产 瓶 颈 ， 为 提 升 聚 合 硫 酸 铁 制 备 过 程 的 效 率和 经 济 性 ， 研 究 以 硫 酸 亚 铁 母 液 为 主 、 少 量 固 体 七 水 硫 酸 亚 铁 为辅 ， 以 及 废 硫 酸 调 酸 、 催 化 氧 化 、 再 浓 缩 的 液 相 法 制 备 聚 合 硫 酸铁 技 术 。 拓 宽 了 硫 酸 亚 铁 的 使 用 领 域 ， 显 著 提 升 了 铁 元 素 的 利 用 河 南 省 工 业 领 域 绿 色 低 碳 技 术 应 用 案 例 汇 编 2023 年 化 工 行 业 案 例 1 6 价 值 ， 实 现 了 硫 酸 法 副 产 硫 酸 亚 铁 100利 用 。图 3 聚 合 硫 酸 铁 生 产 工 艺 流 程合 成 金 红 石 的 母 液 通 常 含 有 硫 酸 亚 铁 以 及 少 量 的 硫 酸 和 其他 杂 质 元 素 ， 其 与 金 红 石 产 生 化 学 反 应 ， 形 成 不 同 的 化 合 物 或 形态 ， 从 而 影 响 金 红 石 的 色 相 或 影 响 颜 料 的 稳 定 性 。 针 对 上 述 问 题 ，研 究 除 杂 技 术 与 复 配 技 术 ， 降 低 铝 、 钛 、 钒 、 铬 、 硅 至 10ppm 以 下 ， 并 进 一 步 降 低 产 品 中 锰 、 镁 含 量 ， 开 发 氧 化 沉 淀 法 制 备 铁黑 、 铁 红 、 铁 黄 全 系 列 铁 系 颜 料 技 术 ， 铁 系 颜 料 产 品 纯 度 高 、 重金 属 含 量 低 。 图 4 铁 系 颜 料 生 产 工 艺 流 程 图创 新 点 3 开 发 氯 化 法 废 弃 物 产 品 资 源 化 利 用 技 术氯 化 法 或 其 他 含 氯 化 合 物 的 生 产 过 程 中 通 常 会 产 出 氯 化 废 渣 ， 其 包 含 氯 化 物 、 金 属 离 子 以 及 其 他 杂 质 ， 成 分 构 成 复 杂 、 处理 过 程 困 难 ， 导 致 资 源 回 收 受 限 。 针 对 氯 化 废 渣 利 用 率 低 的 现 实 河 南 省 工 业 领 域 绿 色 低 碳 技 术 应 用 案 例 汇 编 2023 年 化 工 行 业 案 例 1 7 问 题 ， 研 究 石 油 焦 与 金 红 石 表 面 性 能 、 金 红 石 及 石 英 比 重 的 差 异分 析 ， 开 发 “ 一 粗 两 扫 一 精 ” 闭 路 浮 选 工 艺 与 “一 粗 一 扫 一 精 ”闭 路 摇 床 重 选 工 艺 ， 创 新 氯 化 废 渣 高 效 再 利 用 技 术 。 针 对 氯 化 废酸 中 多 金 属 离 子 共 存 提 取 困 难 、 产 品 质 量 不 高 的 问 题 ， 开 展 钒 钪高 效 萃 取 机 理 与 分 离 机 理 研 究 ， 创 新 高 值 金 属 钒 、 钪 高 效 绿 色 同萃 技 术 ， 开 发 氯 化 废 酸 钒 钪 同 萃 技 术 、 钪 的 除 杂 纯 化 工 艺 技 术 与硫 酸 反 钒 液 氧 化 及 沉 钒 工 艺 。 针 对 中 和 堆 存 、 铁 锰 品 位 低 影 响 其应 用 的 问 题 ， 开 展 分 段 中 和 关 键 技 术 研 究 ， 创 新 铁 锰 综 合 利 用 技术 ， 开 发 分 段 中 和 工 艺 。 针 对 含 氯 废 液 传 统 处 理 方 式 直 排 深 海 或填 埋 风 险 大 的 问 题 ， 开 展 转 氯 方 式 及 机 理 研 究 和 粗 氯 化 钠 精 制 除 杂 工 艺 研 究 ， 开 发 副 产 芒 硝 转 化 制 盐 技 术 与 粗 氯 化 钠 精 制 除 杂 工艺 ， 创 新 氯 根 循 环 再 利 用 。 图 5 氯 化 法 废 弃 物 产 品 资 源 化 利 用 技 术 工 艺 图 河 南 省 工 业 领 域 绿 色 低 碳 技 术 应 用 案 例 汇 编 2023 年 化 工 行 业 案 例 1 8 三 、 经 验 总 结 与 推 广 价 值项 目 重 点 开 发 了 硫 酸 法 副 产 稀 酸 高 值 化 利 用 技 术 ， 突 破 多 系列 铁 系 产 品 联 产 技 术 、 氯 化 废 渣 高 效 再 利 用 技 术 ， 以 及 绿 色 高 效提 取 稀 散 金 属 钒 、 钪 及 氯 根 循 环 利 用 等 关 键 技 术 ， 实 现 稀 酸 、 铁 、钛 、 碳 、 钒 、 钪 分 段 提 取 利 用 及 氯 离 子 的 闭 路 循 环 ， 有 助 于 解 决钛 白 行 业 废 副 难 处 理 的 行 业 难 题 。项 目 形 成 钛 白 粉 副 产 物 多 级 资 源 化 分 级 利 用 产 线 ， 生 产 合 成金 红 石 、 磷 酸 铁 、 聚 合 硫 酸 铁 、 钛 白 粉 等 产 品 ， 经 济 效 益 显 著 。2020-2022 年 累 计 实 现 销 售 收 入 151.86 亿 元 ， 利 润 25.07 亿 元 ，税 收 4.46 亿 元 。 同 时 ， 项 目 将 废 酸 利 用 与 氯 化 法 原 料 制 备 相 结合 ， 联 产 磷 酸 铁 、 聚 合 硫 酸 铁 、 铁 系 颜 料 ， 实 现 了 钛 白 废 酸 全 部 利 用 ， 环 境 效 益 显 著 。 按 30 万 吨 年 硫 酸 法 钛 白 产 能 年 可 减 少 堆渣 150 万 吨 ， 节 约 电 耗 及 蒸 汽 折 合 CO2减 排 约 66.1 万 吨 /年 。 同时 ， 氯 化 法 废 副 资 源 绿 色 循 环 利 用 ， 减 少 堆 渣 20 万 吨 ， 回 收 石油 焦 及 合 成 金 红 石 ， 折 合 CO2减 排 约 7.87 万 吨 /年 。2023 年 ， 全 国 钛 白 粉 全 行 业 具 有 正 常 生 产 条 件 的 全 流 程 型钛 白 粉 生 产 企 业 共 42 家 不 包 括 后 加 工 /后 处 理 型 企 业 ， 金 红 石型 包 括 硫 酸 法 全 流 程 型 粗 品 、 成 品 ， 以 及 氯 化 法 产 品 和 锐 钛 型钛 白 粉 及 其 他 相 关 产 品 的 总 量 达 到 428 万 吨 ， 扣 除 外 购 用 于 表 面处 理 的 粗 品 部 分 ， 实 际 产 量 为 416 万 吨 。 目 前 应 用 硫 酸 法 生 产 的企 业 多 数 未 开 展 钛 白 粉 废 副 多 级 资 源 化 利 用 ， 具 备 较 大 的 推 广 潜力 和 转 型 空 间 。 河 南 省 工 业 领 域 绿 色 低 碳 技 术 应 用 案 例 汇 编 2023 年 化 工 行 业 案 例 2 9 案 例 2 再 生 聚 酯 膜 材 料 制 备 技 术 研 发 及 应 用 示 范 项 目主 要 完 成 单 位 河 南 银 金 达 控 股 集 团 有 限 公 司主 要 完 成 人 员 李 丽 丽 、 周 宏 涛 、 董 冲 、 张 启 纲 、 王 果 连 、 张 冰 、 王 萌再 生 聚 酯 膜 材 料 是 指 通 过 经 过 回 收 和 再 加 工 废 弃 聚 酯 （ PET）膜 材 料 ， 使 其 满 足 条 件 以 重 新 用 于 生 产 过 程 的 再 生 产 品 。 再 生 聚酯 膜 材 料 具 有 资 源 节 约 、 能 源 节 约 的 特 性 ， 有 助 于 减 少 废 弃 物 的排 放 量 ， 缓 解 废 弃 物 处 理 和 填 埋 的 压 力 ， 延 长 资 源 的 利 用 寿 命 并降 低 环 境 污 染 的 风 险 。 一 、 项 目 背 景聚 酯 材 料 在 我 国 塑 料 制 品 使 用 量 的 占 比 超 过 60， 但 因 聚 酯材 料 回 收 技 术 受 限 ， 其 循 环 利 用 率 不 足 50， 同 级 回 收 利 用 率 不足 15。 2021 年 ， 国 内 PET 瓶 总 产 量 已 达 到 1270 万 吨 ， 但 是 其中 仅 有 5来 自 再 生 塑 料 。 随 着 国 家 “ 双 碳 ” 战 略 的 推 进 和 限 塑令 的 实 施 ， 传 统 塑 料 的 使 用 正 在 逐 步 被 易 循 环 、 可 回 收 、 可 降 解的 材 料 替 代 ， 其 中 聚 酯 材 料 由 于 可 循 环 使 用 ， 有 利 于 减 少 产 品 全生 命 周 期 碳 排 放 ， 以 再 生 聚 酯 为 代 表 的 环 保 材 料 的 使 用 需 求 正 在快 速 增 长 ， 一 方 面 是 由 于 其 消 耗 的 原 生 石 化 原 料 等 不 可 再 生 资 源非 常 少 ， 另 一 方 面 是 由 于 其 改 性 和 加 工 应 用 方 便 ， 产 品 性 能 优 异 。 在 此 背 景 下 ， 研 发 再 生 聚 酯 膜 材 料 循 环 利 用 关 键 技 术 ， 对 实 现 资源 综 合 利 用 、 减 少 白 色 污 染 具 有 重 要 意 义 。 河 南 省 工 业 领 域 绿 色 低 碳 技 术 应 用 案 例 汇 编 2023 年 化 工 行 业 案 例 2 10 河 南 银 金 达 控 股 集 团 有 限 公 司 开 展 的 再 生 聚 酯 膜 材 料 制 备技 术 研 发 及 应 用 示 范 项 目 ， 采 用 国 产 化 深 度 醇 解 技 术 实 现 聚 酯 再生 利 用 ， 打 造 了 集 “ 聚 酯 原 料 聚 酯 薄 膜 聚 酯 再 生 ” 为 一 体 的绿 色 循 环 产 业 链 与 功 能 性 聚 酯 （ PETG） 膜 材 料 生 产 基 地 。 项 目攻 克 了 功 能 性 聚 酯 材 料 合 成 关 键 技 术 ， 可 根 据 下 游 需 求 进 行 非 晶聚 酯 材 料 高 效 合 成 和 产 业 化 ， 弥 补 了 聚 酯 材 料 行 业 单 一 化 、 固 定化 短 板 ， 实 现 约 30瓶 体 功 能 性 聚 酯 标 签 的 回 收 循 环 。 图 6 再 生 聚 酯 材 料 应 用 领 域 示 例项 目 可 广 泛 应 用 于 聚 酯 热 收 缩 膜 、 聚 酯 强 力 丝 及 其 它 聚 酯 类板 材 、 片 材 等 领 域 ， 实 现 产 品 研 发 、 制 造 、 再 生 循 环 全 流 程 绿 色化 ， 再 生 成 份 （ PCR） 含 量 最 高 可 达 85， rPETG 聚 酯 切 片 关 键指 标 已 达 到 原 生 PETG 聚 酯 水 平 ， 对 应 的 rPETG 热 收 缩 膜 可 完全 达 到 原 生 PETG 聚 酯 薄 膜 的 产 品 要 求 。 河 南 省 工 业 领 域 绿 色 低 碳 技 术 应 用 案 例 汇 编 2023 年 化 工 行 业 案 例 2 11 图 7 瓶 体 功 能 性 聚 酯 标 签 回 收 循 环二 、 创 新 点 及 相 关 技 术 内 容创 新 点 1 实 现 废 旧 聚 酯 高 值 化传 统 通 常 将 大 量 塑 料 废 弃 物 简 单 焚 烧 或 填 埋 处 理 ， 在 塑 料 资源 短 缺 的 背 景 下 进 一 步 降 低 了 资 源 的 利 用 效 率 ， 同 时 在 增 加 了 新的 能 源 消 耗 与 废 弃 物 污 染 问 题 。 项 目 通 过 化 学 再 生 法 将 废 旧 聚 酯回 炉 重 造 ， 制 备 聚 酯 原 料 和 聚 酯 薄 膜 ， 相 比 于 处 理 塑 料 废 弃 物 和生 产 新 聚 酯 材 料 ， 其 能 源 消 耗 更 低 ， 有 助 于 减 少 对 环 境 的 影 响 ，实 现 资 源 高 效 回 收 和 高 值 化 循 环 利 用 。 图 8 再 生 聚 酯 （ rPETG） 项 目 流 程 河 南 省 工 业 领 域 绿 色 低 碳 技 术 应 用 案 例 汇 编 2023 年 化 工 行 业 案 例 2 12 自 主 研 发 的 rPETG 与 原 生 PETG 聚 酯 指 标 对 比 结 果 显 示 ，rPETG 在 保 障 高 回 收 效 率 和 实 现 高 值 化 利 用 的 基 础 上 ， 仍 然 具 有较 好 的 性 质 ， 具 体 对 比 如 表 2 所 示 。表 2 自 主 研 发 的 rPETG和 原 生 PETG聚 酯 指 标 对 比牌 号 b 值/ L 值/ 熔 点 ℃ Tg ℃ 二 甘 醇 端 羧 特 性 粘 度 再 生 成 分 含 量企 业 标 准 ≤5 ≥58 180-195 78±2 ≤1.4 ≤35 0.77±0.02 / rPETG 5.8 55.24 181.2 78.10 0.782 23.73 0.7682 30YH-101 3.2 59.25 180.9 78.38 0.632 24.67 0.7622 /检 测 方 法 GB/T14190-2017创 新 点 2 突 破 化 学 法 回 收 高 效 率 低 成 本 的 瓶 颈多 层 复 合 膜 、 添 加 剂 、 涂 层 等 复 杂 结 构 的 聚 酯 材 料 分 离 与 处理 工 作 较 为 困 难 ， 导 致 传 统 化 学 回 收 法 有 效 降 解 或 分 解 的 成 本 较高 、 质 量 损 失 较 大 。 针 对 上 述 现 实 问 题 ， 项 目 自 主 研 发 先 进 的 “ 聚酯 醇 解 高 效 重 聚 加 工 应 用 ” 一 体 化 制 备 技 术 以 及 本 体 醇 解 技术 ， 提 高 资 源 循 环 利 用 效 率 ， 解 决 复 杂 结 构 聚 酯 材 料 无 法 高 效 回 收 的 问 题 ， 由 于 醇 解 溶 剂 体 系 与 重 聚 溶 剂 体 系 一 致 ， 有 助 于 降 低回 收 成 本 30以 上 。 河 南 省 工 业 领 域 绿 色 低 碳 技 术 应 用 案 例 汇 编 2023 年 化 工 行 业 案 例 2 13 图 9 化 学 法 高 效 回 收 技 术 流 程自 主 研 发 的 再 生 PETG膜 与 原 生 PETG聚 酯 膜 主 要 指 标 对 比结 果 显 示 ， 两 种 膜 在 大 多 数 指 标 上 均 满 足 执 行 标 准 、 多 数 指 标 表现 相 近 ， 具 体 对 比 如 表 3 所 示 。表 3 自 主 研 发 的 rPETG膜 和 PETG聚 酯 膜 主 要 性 能 指 标 对 比 同 时 ， 相 较 于 传 统 物 理 法 ， 项 目 采 用 的 化 学 法 在 产 出 材 料 在 种 类 厚 度/μm 拉 伸 强 度MD/TD 断 裂伸 长 率MD/TD 热 收 缩 率MD/TD 雾 度 光 泽 度45° 摩 擦 系 数静 /动 润 湿张 力执 行标 准 ±1.2 ≥40/≥180 ≥300/≥30 ＜ 3.0/＞ 70 ≤7.0 ≥100 ≤0.60/≤0.55 ≥38rPETG 膜 40.17 64.2/291 520/47 -0.3/77 4.76 103 0.420/0.402 39PET G 膜 40.49 65.4/344 520/50 0.4/74.5 4.77 106 0.480/0.417 40检 测方 法 ASTMD374 ASTMD882 ASTMD120490℃ 10s水 浴 ASTMD1003 ASTMD2457 ASTMD1894E ASTMD2578 河 南 省 工 业 领 域 绿 色 低 碳 技 术 应 用 案 例 汇 编 2023 年 化 工 行 业 案 例 2 14 与 新 料 性 能 相 似 的 基 础 上 ， 具 有 更 高 的 循 环 利 用 率 ， 能 够 实 现 无限 次 循 环 回 收 、 复 杂 聚 酯 回 收 和 高 值 化 利 用 与 同 级 回 收 。表 4 rPETG与 原 生 PETG料 对 比 优 势原 生 PETG 再 生 PETG二 氧 化 碳 排 放 量 （ t/CO2/t 2.521 1.689用 能 消 费 量 （ 万 吨 /标 准 煤 ） 0.21 0.16原 料 普 遍 价 格 （ 元 ） 9000 7000备 注 根 据 美 国 塑 料 回 收 协 会 （ APR） 编 辑 整 理表 5 化 学 法 回 收 与 传 统 物 理 法 回 收 对 比 优 势 化 学 法 回 收 物 理 法 回 收回 收 效 率 98以 上 ＜ 80应 用 范 围 同 新 料 降 级 使 用回 收 限 制 无 只 回 收 瓶 片循 环 次 数 无 限 次 /三 、 经 验 总 结 与 推 广 价 值项 目 解 决 了 废 旧 聚 酯 再 生 和 性 能 提 升 关 键 技 术 难 题 ， 为 大 量废 旧 聚 酯 材 料 提 供 高 端 化 、 绿 色 化 、 差 别 化 应 用 途 径 ， 产 品 可 广泛 应 用 于 功 能 性 包 装 领 域 、 建 筑 防 水 材 料 领 域 、 环 保 家 居 领 域 等 ，不 仅 可 以 提 升 再 生 聚 酯 的 应 用 价 值 ， 还 可 以 降 低 下 游 应 用 领 域 的 原 料 成 本 ， 有 利 于 相 关 领 域 实 现 产 品 的 原 材 料 绿 色 化 替 代 。经 产 业 化 实 施 后 ， 实 现 聚 酯 膜 材 料 的 高 值 化 应 用 ， 项 目 经 济 河 南 省 工 业 领 域 绿 色 低 碳 技 术 应 用 案 例 汇 编 2023 年 化 工 行 业 案 例 2 15 效 益 显 著 。 经 河 南 银 金 达 控 股 集 团 有 限 公 司 估 算 ， 预 计 每 年 新 增销 售 收 入 10000 元 ， 为 下 游 相 关 企 业 新 增 产 值 2 亿 元 。 同 时 ， 与原 生 PETG 聚 酯 相 比 ， 项 目 产 出 rPETG 聚 酯 环 境 效 益 显 著 。 生产 每 吨 rPETG 聚 酯 可 减 少 碳 排 放 0.832 吨 ， 碳 减 排 率 为 33；减 少 废 水 排 放 60 千 克 ， 废 水 减 排 率 为 30； 消 化 利 用 废 弃 PET瓶 0.3 吨 、 节 约 1 立 方 填 埋 空 间 。 项 目 产 业 化 每 年 形 成 再 生 聚 酯rPETG资 源 化 循 环 利 用 能 力 2万 吨 ， 减 少 二 氧 化 碳 排 放 2.1万 吨 。 河 南 省 工 业 领 域 绿 色 低 碳 技 术 应 用 案 例 汇 编 2023 年 化 工 行 业 案 例 3 16 案 例 3 低 温 甲 醇 洗 甲 醇 蒸 汽 ORC 余 热 发 电 项 目主 要 完 成 单 位 河 南 心 连 心 化 学 工 业 集 团 股 份 有 限 公 司主 要 完 成 人 员 王 琦 、 田 向 杰 、 赵 金 海 、 郭 彭 亮 、 杨 悦 敬 、 孟 雪 、 马 军 志甲 醇 是 重 要 的 能 源 来 源 ， 也 是 一 种 广 泛 应 用 于 工 业 、 农 业 、医 药 、 化 妆 品 等 领 域 的 重 要 化 工 原 料 。 在 甲 醇 生 产 、 蒸 馏 与 工 业加 热 过 程 中 会 产 生 一 定 量 的 甲 醇 蒸 汽 ， 且 通 常 会 产 生 大 量 的 余 热 ，降 低 了 工 业 生 产 过 程 中 的 能 源 、 资 源 利 用 效 率 ， 增 加 了 温 室 气 体排 放 与 经 济 成 本 。 一 、 项 目 背 景我 国 是 全 球 最 大 的 甲 醇 生 产 和 消 费 国 ， 但 现 有 生 产 制 备 工 艺普 遍 能 耗 高 、 碳 排 放 强 度 大 ， 并 且 会 释 放 大 量 余 热 。 因 此 ， 促 进甲 醇 化 工 设 备 的 废 热 回 收 和 再 循 环 ， 既 有 助 于 节 约 能 源 ， 还 能 够将 废 热 转 化 成 有 用 的 “ 新 型 能 源 ” ， 保 持 系 统 安 全 、 稳 定 、 长 期运 转 。以 低 温 甲 醇 洗 热 再 生 塔 （ T1604） 为 例 ， 塔 顶 出 口 蒸 汽 温 度93℃ ， 压 力 0.22MPa， 主 要 成 分 为 甲 醇 ， 含 有 H2S、 CO2 等 杂 质 ，处 理 处 置 成 本 显 著 且 能 源 浪 费 明 显 。 由 于 其 温 度 低 、 压 力 低 、 所处 位 置 等 因 素 ， 甲 醇 洗 酸 性 气 不 具 备 热 交 换 、 热 泵 和 余 热 制 冷 等 方 案 的 利 用 条 件 ， 同 时 国 内 通 常 采 用 的 低 温 冷 凝 方 式 不 能 有 效 地回 收 利 用 热 量 。 因 此 ， 为 实 现 系 统 的 节 能 降 耗 ， 降 低 产 品 的 综 合 河 南 省 工 业 领 域 绿 色 低 碳 技 术 应 用 案 例 汇 编 2023 年 化 工 行 业 案 例 3 17 生 产 成 本 ， 提 升 企 业 的 经 济 效 益 和 市 场 竞 争 力 ， 研 究 甲 醇 洗 热 再生 塔 顶 蒸 汽 热 量 的 利 用 具 有 现 实 意 义 。 图 10 甲 醇 余 热 发 电 装 置河 南 心 连 心 化 工 集 团 有 限 责 任 公 司 开 展 低 温 甲 醇 洗 甲 醇 蒸汽 ORC 余 热 发 电 项 目 ， 采 用 了 热 电 转 换 技 术 ， 运 用 有 机 朗 肯 循 环（ ORC） 技 术 利 用 热 源 产 生 动 力 和 对 外 输 出 电 能 。 项 目 在 甲 醇 洗热 再 生 塔 塔 顶 甲 醇 混 合 蒸 汽 出 口 进 热 再 生 塔 顶 冷 凝 器 管 路 上 引出 一 支 路 ， 使 塔 顶 甲 醇 蒸 汽 进 入 ORC 发 电 机 组 的 蒸 发 器 中 ， 蒸发 器 中 的 液 态 有 机 工 质 通 过 吸 收 甲 醇 蒸 汽 的 热 量 后 转 变 为 高 温高 压 的 气 态 工 质 ， 气 态 工 质 进 入 螺 杆 膨 胀 机 （ 或 透 平 机 ） 后 进 行膨 胀 做 功 ， 进 而 带 动 发 电 机 旋 转 做 功 ， 实 现 电 能 输 出 。 做 功 后 的气 态 低 温 低 压 工 质 ， 排 出 膨 胀 机 进 入 冷 凝 器 ， 经 冷 凝 成 为 液 态 ， 通 过 工 质 泵 增 压 后 再 次 进 入 蒸 发 器 ， 如 此 往 复 循 环 ， 实 现 从 甲 醇蒸 汽 的 热 能 转 化 为 电 能 输 出 ， 经 膨 胀 机 机 组 膨 胀 发 电 后 的 甲 醇 蒸 河 南 省 工 业 领 域 绿 色 低 碳 技 术 应 用 案 例 汇 编 2023 年 化 工 行 业 案 例 3 18 汽 降 温 后 供 后 续 工 艺 使 用 。 图 11 心 连 心 甲 醇 余 热 发 电 项 目 示 意 图二 、 创 新 点 及 相 关 技 术 内 容创 新 点 1 开 发 低 温 热 源 应 用 技 术传 统 上 ， 蒸 汽 发 电 一 般 需 要 较 高 的 温 度 和 压 力 条 件 （ 中 温 中压 及 以 上 通 常 需 要 温 度 高 于 150℃ 、 压 力 大 于 50 个 大 气 压 ） ，以 93℃ 为 代 表 的 常 规 甲 醇 生 产 设 备 的 低 温 热 源 难 以 被 有 效 利 用 。针 对 上 述 问 题 ， 项 目 利 用 ORC 技
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