水泥行業(yè)低碳治理應走化工路線

　　水泥工業(yè)是二氧化碳的排放大戶，其排放量約占人類活動所產(chǎn)生二氧化碳總量的5%，全球水泥工業(yè)在未來發(fā)展中必須攻克減排二氧化碳的課題。日前，有專家指出，把水泥生產(chǎn)中大量排放的二氧化碳回收起來，再通過一系列化學反應或化工過程，使碳元素頻繁地反復利用，不僅能減少二氧化碳氣體的排放，還能更好地利用碳資源。

　　據(jù)了解，中國是世界上最大的水泥生產(chǎn)國，2009年水泥產(chǎn)量突破16.3億噸，占全球總產(chǎn)量的50%以上。水泥工業(yè)排放的溫室氣體99%以上為二氧化碳，每生產(chǎn)1噸水泥熟料大約就產(chǎn)生1噸二氧化碳氣體。2009年我國水泥熟料產(chǎn)量約10.5億噸，二氧化碳排放量約8.4億噸。若以水泥工業(yè)總產(chǎn)值5700億元計算，則萬元產(chǎn)值二氧化碳排放量約14.7噸。水泥工業(yè)是單位產(chǎn)值二氧化碳排放量的龍頭老大。

　　水泥行業(yè)目前已被國家列為必須進行低碳治理的重點。然而，除用電石渣、硅鈣渣生產(chǎn)水泥外，用石灰石作原料生產(chǎn)水泥減排二氧化碳目前相對比較困難。因此，如何回收利用水泥窯尾廢氣中的二氧化碳，成為水泥工業(yè)延伸產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)展低碳經(jīng)濟、循環(huán)經(jīng)濟繞不開的課題。

　　山東濟南大學建材設計研究院陳紹龍教授指出，將水泥生產(chǎn)產(chǎn)生的二氧化碳捕集下來并回收再利用，是實現(xiàn)水泥溫室氣體治理的有效途徑。這當中，有一條可靠的化工路線可走。

　　陳紹龍介紹，用煤炭將二氧化碳還原成一氧化碳很容易實現(xiàn)，同時用生物發(fā)酵的方法制備沼氣，利用沼氣的主要成分甲烷可以制得廉價的氫氣，再用氫氣和一氧化碳反應，可以制備甲醇。目前國內(nèi)用甲醇制備乙烯、丁烯、丙烯等烯烴類物質(zhì)正在進行產(chǎn)業(yè)化。因此，合成甲醇后，可以利用甲醇制備乙烯。乙烯又可以進行催化氧化制備環(huán)氧乙烷，再進行氨解得到三乙醇胺、二乙醇胺，從而可以獲得水泥助磨劑的主要原料醇胺類物質(zhì)。另外，也可以將二氧化碳與環(huán)氧乙烷進行反應制備碳酸乙烯酯，將制備的碳酸乙烯酯在一定條件下進行水解可以制得乙二醇，從而可以獲得水泥助磨劑的主要原料醇類物質(zhì)。

　　據(jù)了解，目前水泥助磨劑的使用率不斷提高，近一兩年內(nèi)我國大中型水泥企業(yè)對水泥助磨劑的應用率將達到60%左右。以總產(chǎn)量17億噸/年水泥計，粉體助磨劑摻量按4千克/噸、液體摻量按1千克/噸計算，市場需求可達200萬噸/年，其市場前景越來越廣闊。

　　陳紹龍指出，我國大多數(shù)水泥助磨劑企業(yè)現(xiàn)在都以購買化工原料復配的生產(chǎn)工藝為主，而通過化工方法利用二氧化碳，將推動水泥助磨劑與水泥行業(yè)的雙向聯(lián)動，形成低碳循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。

　　同時，專家強調(diào)，將回收的二氧化碳進一步深加工，還可以生產(chǎn)可降解塑料、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯等產(chǎn)品。二氧化碳可降解塑料在自然環(huán)境中可完全降解，可用于一次性包裝材料、餐具、保鮮材料、一次性醫(yī)用材料、地膜等方面。蒙西集團與中科院長春應用化學研究所合作，利用回收水泥窯廢氣中二氧化碳與環(huán)氧化物在稀土組合催化劑的作用下進行共聚，生產(chǎn)出二氧化碳全降解塑料，并建成世界首條3000噸/年示范生產(chǎn)線，使水泥窯尾廢氣中提取的二氧化碳氣體通過綜合加工再利用，既遏制了溫室氣體排放，又提高了產(chǎn)品的附加值，形成了科學合理的產(chǎn)業(yè)鏈。

　　經(jīng)測算，水泥行業(yè)假若每年從窯尾廢氣中提取10%的二氧化碳（約8000余萬噸），銷售收入至少增加640億元。如果將其中的一部分二氧化碳用于深加工，建立與化工產(chǎn)業(yè)鏈的耦合，生產(chǎn)高附加值化學品，其效益將更加可觀。