现代林产化学加工技术的现状与发展趋势

生物质资源来源广泛,具有可再生性、结构多样性和碳中性等特点。目前,以生物质为原料的林产化工已成为继煤和石油化工之后最重要的化工产业之一。在对中国的林产化学工业发展历史概览的基础上,梳理总结了现代林产化学工业的发展,创新地提出了林产化学加工工程学科发展的能源化、材料化、食药化、饲料化、肥料化和基料化6个方向。其中,能源化中的生物质气/液/固体燃料的有效开发是实现碳达峰和碳中和的重要途径之一,而我国林产化工的传统研究领域制浆造纸、木本油脂、松脂化学等则从材料化找到新的突破和发展,相比前两者,食药化、饲料化、肥料化和基料化还有很大的发展空间。林产化学工业已迈入质量和效益持续提升发展新阶段,今后将在生物质资源高值化利用、全质利用技术创新、精深加工与应用、绿色低碳与生物技术融合、生物基材料与化学品创新应用,以及多学科交叉融合等方面实现突破,推动产业转型升级,构建绿色低碳循环发展新模式。

欧盟生物产业发展现状及趋势研究

21世纪以来,欧盟始终高度重视其生物产业的发展,既是制定生物产业相关政策及推动生物经济快速发展的先行者,也是全球生物市场最活跃的区域。对我国而言,生物产业发展起步较晚,近年来虽已取得快速发展,但与生物经济发达的国家和地区相比仍有一定差距。通过全面分析欧盟生物经济及产业发展的成功经验,对未来我国生物产业的发展提出相关建议,以期为我国生物产业发展提供决策参考。

宁东能源化工基地燃煤电厂粉煤灰的矿物学及元素地球化学特征

粉煤灰的类型、元素及矿物组成等理化性质是决定粉煤灰资源化利用途径的基础。为实现宁东能源化工基地周边燃煤电厂粉煤灰的潜在高值化利用,以马莲台电厂和银星电厂原煤、炉渣、粗灰、细灰为研究对象,用X射线荧光广谱(XRF)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)手段分析粉煤灰化学组成及微量元素含量,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜分析粉煤灰矿物组成与形态特征。结果表明:马莲台电厂和银星电厂的粗灰、细灰氧化物化学组成以SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)和CaO为主,含少量TiO_(2)、MnO、MgO、Na_(2)O、K_(2)O、P_(2)O_(5);两电厂粉煤灰中CaO质量分数均小于10%、w(SiO_(2))+w(Al_(2)O_(3))+w(Fe_(2)O_(3))>75.39%,均属F型低钙粉煤灰;结晶矿物相均以石英、莫来石、赤铁矿、生石灰、钙长石、硬石膏、白云石、方解石等为主,玻璃质主要由SiO_(2)和Al_(2)O_(3)组成,且以SiO_(2)/Al_(2)O_(3)高质量比(2.18~2.36)为特征;粗灰和细灰中大多微量元素含量均低于欧洲飞灰中对应元素最大值,B、V、Co、Cu、Ga、Sn、Cs、Ti、Pb、Zn、Sn等挥发性强且冷凝性相对高的元素易在飞灰中富集,Mg、Ca、Sr、Fe、Mn、Cr、Ni等挥发性弱的元素易在炉渣中富集;两电厂粉煤灰中微量元素含量低、淋滤能力低、玻璃质含量高、SiO_(2)/Al_(2)O_(3)质量比高,表明其在资源化利用过程中利用价值高、环境风险低。

我国磷系新能源电池材料研究现状与展望

新能源是决定我国先进制造业竞争力的战略性领域,是先进生产力的标志,而磷化工产业是新能源的重要基础。为了打造高端磷化工产业,大力发展绿色新能源板块,促进磷化工产业与新能源产业之间的交叉耦合与横向多元发展,加强磷系新能源材料研究非常重要。本文综述了我国磷化工行业发展现状和磷系新能源电池材料的研究现状。磷酸盐正极复合材料、单质磷或金属磷化物负极复合材料可以解决目前新能源电池存在的导电性差、比容量低、循环稳定性差等问题。我国应依托现有基础化学品磷、磷酸,努力提升磷化工产品的附加值,其中高端磷系新材料是磷化工绿色发展的主要方向。

能源化工基地碳捕集利用与封存技术优化研究

针对碳捕集利用方式单一,碳减排规模较小问题,提出一种新的能源化工基地碳捕集利用与封存技术。混合不同特性的有机胺吸收剂,并添加金属离子得到新型吸收剂,应用到添加分相器的碳捕集工艺装置中,采集能源化工基地排放烟气中包含的CO_(2),提出CO_(2)多元利用方式。以最小CO_(2)管道输送费用为目标,构建碳捕集与利用封存供应链模型,求解后得到CO_(2)管道输送超结构,CO_(2)经过输送管道转移到利用节点和封存节点,完成CO_(2)驱油封存方案制定,实现CO_(2)消耗。实验结果表明,所提碳捕集利用与封存技术应用到新疆能源化工基地中120d,碳减排规模达到了15.41×10^(6)t,有效推动了基地的碳中和发展。

陕北能源化工基地地下水开发的植被生态效应及对策

为了建立陕北能源基地基于生态良性循环的地下水开发利用模式,依据生态学和水文地质学原理,采用生态-水文地质调查与遥感定量分析相结合的方法,在研究陕北植被生态空间分布特征、近30年来的演化趋势和影响因素的基础上,从植物类型、植物根系、植被指数与潜水埋深对比分析入手,建立了本区地下水位埋深与植被生态的依存关系,确定了影响植被生态的地下水位阈值,开展了地下水开发的植被生态环境效应敏感性区划,提出了基于生态良性循环的地下水资源开发利用对策。

植被生态对气候变化和人类活动的响应——以陕西省榆林能源化工基地为例

全球气候变化和人类活动双重作用对生态环境的影响是当今研究的热点问题。本文以国家级榆林能源化工基地为研究区,以MODIS遥感数据为依据,以归一化差值植被指数NDVI为参数,研究了植被生态的时空分布规律,分析了植被生态与降水、地貌、地下水、包气带岩性等自然条件的关系,揭示了人类活动对植被生态正负两方面的影响。研究结果表明,自然条件控制着植被生态的格局,植被生态具有明显的水平分带性,由东南向西北,随着降水量的减少、蒸发量和干燥度的增加,植被状况由好变差;2000年以来区内植被状况总体呈现好转的趋势,其中71.22%的区域好转,28.43%的区域基本维持不变,0.35%的区域退化。植被生态对气候变化尤其是降水量的年际变化具有敏感的响应,煤炭和地下水资源开采等人类活动对植被生态总体上造成负面影响,退耕还林(草)、限耕禁牧政策的实施是研究区植被生态总体呈现好转趋势的根本原因。

陕北能源化工基地的产业升级及其结构优化重组

在对陕北能源化工基地优势能矿资源进行科学再认识的基础上,按照资源优势转化为经济优势的基本思路,以及主导产业的主要判定标准,研究认为陕北能源化工基地建设应以煤炭、石油、天然气及盐化工产业为主导产业。进而围绕主导产业构建相配套的区域产业结构体系,并运用产业集群这一企业空间集聚发展的现代化地域组织形式和新型发展模式,建设七大产业集群,加快区域产业经济的快速发展,达到陕北地区产业结构的适时转型升级和优化调整,区域经济、社会与生态环境协调发展之目的。

陕北侏罗纪煤田地下水保护对策与开采利用方案研究

矿山开采活动中地下水与生态环境保护是需要综合利用多学科思想与理论解决的难题,仅从采矿工程学角度难以解决根本问题。文中从生态水文地质学的角度,针对陕北采煤安全必须疏排水和陕北能源基地建设亟须水资源支撑的现状,提出了通过充分地利用煤田地下水满足强劲用水需求来保护水资源的对策,并从矿区水文地质结构、地下水循环条件出发,根据矿区植被生态风险区划、采煤影响地下水区划,提出了建立保护矿山水资源的采煤秩序、不同阶段地下水保护与开发利用区划以及矿山掘进过程中保护性开采地下水的水源地布局规划原则与建设方案。

干旱地区工业系统资源代谢水平分析——以宁东能源煤化工基地为例

能源煤化工基地是典型的资源依赖型产业聚集区,资源代谢是造成资源消耗和环境污染的主要原因。基于物质流分析框架,对宁东能源煤化工基地资源代谢特征和资源流进行分析,在此基础上构建资源代谢分析指标体系,运用模糊综合判定法,从资源产出、资源综合利用和污染物排放3个方面考察基地资源代谢水平,分析影响资源代谢的关键环节。结果显示:宁东能源煤化工基地资源代谢水平"很低",在资源综合利用和污染物排放两个方面,评判结果分别为"一般"和"很低",与国内平均水平存在一定差距,在煤炭资源开发利用"三率"以及大气污染物防治方面具有较大的提升空间。

宁东能源化工基地粉煤灰重金属赋存特征及生态风险评价

为拓展粉煤灰的资源化利用,以宁夏宁东能源化工基地鸳鸯湖电厂粉煤灰为研究对象,使用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等测试方法对粉煤灰理化特性进行表征和分析,并采用酸消解法、DTPA浸提法和Tessier五步提取法,对粉煤灰中铅(Pb)、铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)、镉(Cd)和砷(As)6种重金属的全量、有效态、不同形态含量进行了测定。采用风险评价编码法(RAC)、次生相与原生相比值法(RSP)和潜在生态风险指数法评估粉煤灰重金属生态风险。结果表明:(1)粉煤灰微观结构良好,密度小,速效钾和速效磷含量丰富。(2)粉煤灰中6种重金属元素全量和平均值均超过宁夏地区土壤环境背景值,但未超过其他农用地土壤污染风险筛选值(基本项目),超标倍数大小顺序为Pb、Cu、Cr、As、Cd、Ni。6种重金属元素有效态含量均未超过宁夏地区土壤环境背景值和其他农用地土壤污染风险筛选值。(3)RAC评价结果表明,As具有极高生态风险,Cd、Cu和Ni具有中高风险,Cr、Pb分别为低风险和无风险。RSP评价结果表明,重金属As为轻度污染,Pb、Cr、Ni、Cu、Cd均为无污染。潜在生态风险指数法结果表明,粉煤灰中6种元素全量和有效态潜在生态危害指数(RI)处于Ⅰ级,轻微生态危害水平,其中Cd是生态风险的主要贡献元素。因此,粉煤灰可以作为煤矿胶结充填材料进行大规模资源化利用。

宁东能源化工基地规划产业布局的生态适宜性分析

基于遥感和地理信息系统技术,在宁东地区土壤侵蚀敏感性评价的基础上,对宁东能源化工基地规划的产业布局进行了生态适宜性分析。结果表明,宁东能源化工基地规划的煤炭、电力和煤化工三大主导产业布局与该区生态环境不相适宜。在规划的12座煤矿、7个电厂和3个煤化工园区中,有3座煤矿、2个电厂和1个化工园区位于土壤侵蚀的高度敏感区内;有2座煤矿、3个电厂和1个化工园区位于土壤侵蚀的中度敏感区内。为更好的促进区域生态环境与经济社会的协调发展,探索性地提出了宁东能源化工基地产业布局规划的优化调整建议。

《能源(煤)化工基地发展循环经济环境保护导则》框架研究

我国的资源禀赋决定了在相当长的时期内我国以煤为主的能源结构不会改变。2007年11月29日,国家发改委正式对外发布了我国第一部《煤炭产业政策》。政策明确提出,我国将建设13个大型煤炭基地,且优先发展循环经济和资源综合利用项目。文章基于目前研究成果阐述了《能源(煤)化工基地发展循环经济环境保护导则》编制的作用、框架和基本内容,为下一步导则的具体编制提供了框架和技术基础。

陕甘宁接壤区能源重化工基地建设构想

陕甘宁接壤区具有建设能源重化工基地的资源基础和良好的外部环境。本文认为基地建设应当实施“大规模、高技术、新机制、抓转化、组建地域生产综合体”的总体战略 ,着眼于培养产业竞争优势 ,及早延伸产业链 ,积极培育多元化产业 ,走可持续发展之路。最后提出建立跨省区开发管理委员会、培育矿业权市场并增加给地方的资源划分、促使企业外部负面效应内部化、建立金融支持体系以及创造良好的制度环境等一系列对策和政策建议。

榆林能源化工基地发展循环经济研究

认为循环经济是实现榆林能源化工基地跨越式发展的途径,提出以龙头企业为核心的企业内部循环、以工业园区为核心的产业链循环和以榆林市为核心的晋陕蒙宁经济圈区域循环的循环经济发展思路。

对我国煤基能源化工品发展的一些思考

发展以能源化工品为热点的现代煤化工,是我国实施石油替代能源战略的有效途径之一,有利于我国化学工业的结构调整及满足国民经济发展的需要。但受诸多因素综合影响,作者认为,我国煤化工的发展现已呈现过热的态势,当务之急应以科学发展观为统领,结合实际,认真总结经验教训,加速转变煤化工产业的发展方式。文章对煤制油、甲醇/二甲醚、甲醇制烯烃、煤制天然气等煤基能源化工品的投资、成本、技术、市场、风险、环保、能源利用率等诸多方面提出若干探讨性的意见和建议,以供业界同行参考。

宁东能源化工基地水资源优化配置研究

宁东能源化工基地水资源极为贫乏,合理配置基地内的水资源对能源基地的发展极其重要。论文采用线性规划模型对宁东能源化工基地的联合供水方案进行了优化研究,提出了地表水和地下水联合供水方案,确定了供水方案中地下水的实际配额和供水路线,得到下述结论:陶乐傍河水源地可向平罗精细化工基地供水0.065×10~8m^3/a;骆驼井应急水源地向横城和鸳鸯湖工矿区供水0.019×10~8m^3/a;吴忠平原2号和3号备选水源地向灵武工矿区供水0.089×10~8m^3/a和0.067×10~8m^3/a;大泉地区的1号水源地向南部的马家滩和积家井工矿区供水0.054×10~8m^3/a。按地下水总供水量0.294×10~8m^3/a和最佳供水路线联合配置地下水,地表水配额只需供水3.136×10~8m^3/a,既能满足宁东能源化工基地2020年规划对水资源需求,又可实现社会经济和环境效益的最大化。

能源盐化工基地建设对榆林城市规划与发展的影响作用分析

榆林能源资源的开发建设,对榆林城市的快速发展起到了重要的作用。通过对榆林产业结构、城镇功能、人口及城镇化、生态安全等问题的调查研究,指出能源盐化工基地建设对榆林的经济、社会产生的深刻影响及其促使城市规划调整的原因。进而确立榆林城市功能以及提出在能源盐化工基地建设中榆林城市规划与发展所产生的问题及对策建议,以促使榆林城市及能源盐化工基地二者协同发展。

陕北能源化工基地岩溶水赋存条件及其影响因素

岩溶水是解决陕北能源化工基地用水的重要水源之一。为了合理地开发岩溶水资源,依据大量的勘探钻孔和抽水试验资料,分析了区域和陕北能源化工基地岩溶水的赋存条件,认为研究区岩溶水的赋存和富集主要受地层岩性、构造条件和水文网的影响。岩溶水主要赋存于奥陶系中统上马家沟组和下马家沟组碳酸盐岩中,其他层位岩溶发育程度低,岩溶水贫乏。受断裂、褶皱构造的控制和黄河排泄基准面的影响,岩溶水在黄河沿岸的府谷县天桥至清水川口段富集,可建成清水川、浪湾和天桥3个集中供水的岩溶水源地。

宁东能源化工基地土地变化及其对生境质量的影响

以宁夏宁东能源化工基地为例,利用土地利用转移流和活跃度分析土地利用时空动态变化,InVEST模型评价生境质量,将其划分为优、良、中和低4个等级,探究区域土地转移对生态环境质量时空格局的影响.研究结果表明:研究区土地利用变化呈现城镇快速扩张和工业用地集聚特征,不同开发建设时期的土地转移关系、转移流净值和单一动态度特征存在显著差异;综合动态度特征保持较高水平,开发建设初期-中期-后期呈现逐渐降低趋势;不同时段土地利用信息熵特征保持较高水平(稳定在0.33及以上),证明研究区土地系统不稳定,特征随开发建设时期的发展呈现降低趋势,表明研究区土地系统在向较稳定状态发展;宁东能源化工基地生物多样性功能具有较高水平,以优等级和一般等级为主,差等级面积逐年增加,人为扰动对生态环境的破坏更加强烈;InVEST模型在新型工业园区生态环境质量评价、生态恢复及重建研究中具有普适性.研究结论能够为当地生态恢复和重建提供理论依据和科学指导.