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文檔簡(jiǎn)介
T/CPCIF0036—2019
ICS13.020.20
Z04
CPCIF
中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)
T/CPCIF0036-2019
綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范
聚四亞甲基醚二醇
Technicalspecificationforgreen-designproductassessment
polytetramethyleneetherglycolforindustrialuse
2019-12-31發(fā)布2019-12-31實(shí)施
中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布
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綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范聚四亞甲基醚二醇
1范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品的適用范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、
評(píng)價(jià)原則和方法、要求、產(chǎn)品生命周期評(píng)價(jià)報(bào)告編制方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于均相聚合和非均相聚合法生產(chǎn)的聚四亞甲基醚二醇綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)。
2規(guī)范性引用文件
下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T2589綜合能耗計(jì)算通則
GB12348工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)
GB/T12723單位產(chǎn)品能源消耗限額編制通則
GB13223火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)
GB13271鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)
GB17167用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則
GB/T17593紡織品重金屬離子檢測(cè)方法原子吸收分光光度法
GB18597危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)
GB18598危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)
GB18599一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)
GB/T19001質(zhì)量管理體系要求
GB/T23331能源管理體系要求
GB/T24001環(huán)境管理體系要求及使用指南
GB/T25254工業(yè)用聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)
GB/T28001職業(yè)健康安全管理體系要求(安環(huán)部職業(yè)健康)
GB31571石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)
GB/T32161生態(tài)設(shè)計(jì)產(chǎn)品評(píng)價(jià)通則
GB37822揮發(fā)性有機(jī)物無組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)
AQ/T9006企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化基本規(guī)范
《國家危險(xiǎn)廢物名錄》(環(huán)境保護(hù)部第39號(hào)令)
3術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本文件。
3.1綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品green-designproduct
在原材料獲取、產(chǎn)品生產(chǎn)、使用、廢棄處置等全生命周期過程中,在技術(shù)可行和經(jīng)濟(jì)合理的前提下,
具有能源消耗少、污染排放低、環(huán)境影響小、對(duì)人體健康無害、便于回收再利用的符合產(chǎn)品性能和安全要
求的產(chǎn)品。
1
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3.2生命周期lifecycle
產(chǎn)品系統(tǒng)中前后銜接的一系列階段,從自然界或從自然資源中獲取原材料,直至最終處置。
3.3生命周期評(píng)價(jià)lifecycleassessment
理解和評(píng)價(jià)產(chǎn)品系統(tǒng)在產(chǎn)品整個(gè)生命周期中的潛在環(huán)境影響大小和重要性的階段。
4評(píng)價(jià)原則和方法
4.1評(píng)價(jià)原則
4.1.1生命周期評(píng)價(jià)與指標(biāo)評(píng)價(jià)相結(jié)合的原則
依據(jù)生命周期評(píng)價(jià)與指標(biāo)評(píng)價(jià)相結(jié)合的原則,考慮聚四亞甲基醚二醇產(chǎn)品的整個(gè)生命周期,從產(chǎn)品設(shè)
計(jì)、原材料獲取、產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)品使用、廢棄后回收處理、所產(chǎn)工業(yè)三廢綜合利用等階段,深入分析各個(gè)
階段的資源消耗、生態(tài)環(huán)境、人體健康因素,選取不同階段可評(píng)價(jià)的指標(biāo)構(gòu)成評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
4.1.2環(huán)境影響種類最優(yōu)選取原則
根據(jù)聚四亞甲基醚二醇產(chǎn)品特點(diǎn)和生產(chǎn)工藝特性,同時(shí)考慮到社會(huì)關(guān)注度高,國家法律或政策明確要
求的環(huán)境影響種類,選取關(guān)鍵資源屬性、能源屬性、環(huán)境屬性和產(chǎn)品屬性進(jìn)行評(píng)價(jià),本技術(shù)規(guī)范選取原料
單耗、新鮮水使用量、噸產(chǎn)品四氫呋喃消耗量、溶劑甲醇消耗量、單位產(chǎn)品綜合能耗、固廢產(chǎn)生量、單位
產(chǎn)品廢水排放量和有機(jī)廢液無害化處置率、分子量、水分、重金屬和色度等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
4.2評(píng)價(jià)方法和流程
4.2.1評(píng)價(jià)方法
同時(shí)滿足以下條件的聚四亞甲基醚二醇產(chǎn)品可稱為綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品:
a)滿足基本要求(見5.1)和評(píng)價(jià)指標(biāo)要求(見5.2);
b)提供聚四亞甲基醚二醇產(chǎn)品生命周期評(píng)價(jià)報(bào)告。
4.2.2評(píng)價(jià)流程
根據(jù)聚四亞甲基醚二醇產(chǎn)品的特點(diǎn),明確評(píng)價(jià)范圍,根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的指標(biāo)和生命周期評(píng)價(jià)方法,
收集相關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,對(duì)照基本要求和評(píng)價(jià)指標(biāo)要求,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià),符合基本要求和評(píng)價(jià)
指標(biāo)要求,同時(shí)提供該產(chǎn)品的生命周期評(píng)價(jià)報(bào)告,可以判定該產(chǎn)品符合綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)要求。評(píng)價(jià)流
程見圖1。
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范圍確定生命周期清單分析
未符合要求
基本要求
未生命周期清單評(píng)價(jià)
符通
合非綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品過
要審
核
求
未符合要求
評(píng)價(jià)指標(biāo)要求生命周期評(píng)價(jià)報(bào)告
同時(shí)滿足
是
綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品
圖1聚四亞甲基醚二醇產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品評(píng)價(jià)流程
5要求
5.1基本要求
5.1.1應(yīng)使用符合國家鼓勵(lì)的先進(jìn)技術(shù)工藝,推行清潔生產(chǎn),推薦責(zé)任關(guān)懷。
5.1.2污染物排放符合國家和地方排污許可和總量控制相關(guān)的規(guī)定,污染物排放限值符合GB31571要求,
生產(chǎn)中產(chǎn)生或使用的危險(xiǎn)廢物在儲(chǔ)存、使用和處置時(shí)應(yīng)符合國家和地方危險(xiǎn)廢物管理辦法或制度相關(guān)的規(guī)
定。
5.1.3生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該對(duì)裝置生產(chǎn)的廢物進(jìn)行資源化利用或無害化處理,所產(chǎn)“三廢”達(dá)標(biāo)排放。
5.1.4禁止使用國家、行業(yè)明令淘汰或禁止的材料和用能設(shè)備。
5.1.5應(yīng)采用DCS集散控制系統(tǒng),必須設(shè)置獨(dú)立的SIS系統(tǒng),確保生產(chǎn)裝置的安全性和可靠性。
5.1.6截止評(píng)價(jià)日3年內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)無重大安全、環(huán)境污染事故。
5.1.7企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化水平應(yīng)達(dá)到AQ/T9006二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化的要求。
5.1.8生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)按照GB17167配備能源計(jì)量器具,設(shè)備使用二級(jí)節(jié)能以上的電機(jī)。
5.1.9生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)按照GB/T19001、GB/T24001和GB/T28001或行業(yè)HSE分別建立并運(yùn)行質(zhì)量管理體
系、環(huán)境管理體系和職業(yè)健康安全管理體系;開展能耗、物耗考核并建立考核制度,或按照GB/T23331
建立并運(yùn)行能源管理體系。
5.1.10鼓勵(lì)企業(yè)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)和工業(yè)三廢進(jìn)行處置,降低外排量和環(huán)境影響度。
5.2評(píng)價(jià)指標(biāo)要求
指標(biāo)體系由一級(jí)指標(biāo)和二級(jí)指標(biāo)組成。一級(jí)指標(biāo)包括資源屬性指標(biāo)、能源屬性指標(biāo)、環(huán)境屬性指標(biāo)和
產(chǎn)品屬性指標(biāo)。評(píng)價(jià)指標(biāo)基準(zhǔn)值見表1。
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表1評(píng)價(jià)指標(biāo)基準(zhǔn)值
單位指標(biāo)所屬生命周
一級(jí)指標(biāo)二級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)指標(biāo)基準(zhǔn)值判定依據(jù)
方向期階段
t/t≤依據(jù)A1計(jì)算,提供
1,4丁二醇(BDO)消耗量1.265原材料提供
計(jì)算說明
%達(dá)到依據(jù)A2計(jì)算,提供
不合格品回收利用率100
計(jì)算說明
t/t≤依據(jù)A3計(jì)算,提供
資源屬性四氫呋喃消耗量1.05
計(jì)算說明
t/t≤依據(jù)A4計(jì)算,提供
溶劑甲醇消耗量0.2
計(jì)算說明
t/t≤依據(jù)A5計(jì)算,提供
新鮮水取水量8.5
計(jì)算說明
kgce/t≤按照GB/T2589的
產(chǎn)品生產(chǎn)
能源屬性產(chǎn)品綜合能耗750規(guī)定,提供計(jì)算說
明
kg/t≤依據(jù)A6計(jì)算,提供
固廢產(chǎn)生量0.2
計(jì)算說明
環(huán)境屬性
單位產(chǎn)品廢水排放量t/t≤5依據(jù)A9計(jì)算
有機(jī)廢液的無害化處理率%-100提供計(jì)算說明
水mg/kg≤80依據(jù)GB/T25254,
色值A(chǔ)PHA≤10提供檢測(cè)報(bào)告
產(chǎn)品屬性
重金屬(鎳、鉻、鐵、銅、錳)mg/kg≤GB/T17593ICP檢
5
總量測(cè)法提供報(bào)告
5.3檢驗(yàn)方法和指標(biāo)計(jì)算方法
污染物監(jiān)測(cè)方法、產(chǎn)品檢驗(yàn)方法以及各指標(biāo)的計(jì)算方法依據(jù)附錄A。
6產(chǎn)品生命周期評(píng)價(jià)報(bào)告編制方法
6.1方法
依據(jù)附錄B給出產(chǎn)品生命周期評(píng)價(jià)方法學(xué)框架、總體要求及編制聚四亞甲基醚二醇生命周期評(píng)價(jià)報(bào)告。
6.2報(bào)告內(nèi)容
6.2.1基本信息
報(bào)告應(yīng)提供報(bào)告信息、申請(qǐng)者信息、評(píng)估對(duì)象信息、采用的標(biāo)準(zhǔn)信息等基本信息,其中報(bào)告信息包括
報(bào)告編號(hào)、編制人員、審核人員、發(fā)布日期等,申請(qǐng)者信息包括公司全稱、組織機(jī)構(gòu)代碼、地址、聯(lián)系人、
聯(lián)系方式等。評(píng)估對(duì)象信息包括產(chǎn)品型號(hào)/類型、主要技術(shù)參數(shù)、制造商及廠址等,采用的標(biāo)準(zhǔn)信息應(yīng)包
括標(biāo)準(zhǔn)名稱及標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。
6.2.2符合性評(píng)價(jià)
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報(bào)告中應(yīng)提供對(duì)基本要求和評(píng)價(jià)指標(biāo)要求的符合性情況,并提供所有評(píng)價(jià)指標(biāo)報(bào)告期比基期改進(jìn)情況
的說明。其中報(bào)告期為當(dāng)前評(píng)價(jià)的年份,一般是指產(chǎn)品參與評(píng)價(jià)年份的上一年;基期為一個(gè)對(duì)照年份,一
般比報(bào)告期提前1年。
6.2.3生命周期評(píng)價(jià)
6.2.3.1評(píng)價(jià)對(duì)象及工具
報(bào)告中應(yīng)詳細(xì)描述評(píng)估的對(duì)象、功能單位和產(chǎn)品主要功能,提供產(chǎn)品的材料構(gòu)成及主要技術(shù)參數(shù)表,
繪制并說明產(chǎn)品的系統(tǒng)邊界,披露所使用的軟件工具。
本部分以噸產(chǎn)品質(zhì)量為功能單元來表示。
6.2.3.2生命周期清單分析
報(bào)告中應(yīng)提供考慮的生命周期階段,說明每個(gè)階段所考慮的清單因子及收集到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)或背景數(shù)
據(jù),涉及到數(shù)據(jù)分配的情況應(yīng)說明分配方法和結(jié)果。
6.2.3.3生命周期影響評(píng)價(jià)
報(bào)告中應(yīng)提供產(chǎn)品生命周期各階段的不同影響類型的特征化值,并對(duì)不同影響類型在生命周期階段的
分布情況進(jìn)行比較分析。
6.2.3.4生態(tài)設(shè)計(jì)改進(jìn)方案
在分析指標(biāo)的符合性評(píng)價(jià)結(jié)果以及生命周期評(píng)價(jià)結(jié)果的基礎(chǔ)上,提出綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)改進(jìn)的具體方案。
6.2.4評(píng)價(jià)報(bào)告主要結(jié)論
應(yīng)說明該產(chǎn)品對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的符合性結(jié)論、生命周期評(píng)價(jià)結(jié)果、提出的改進(jìn)方案,并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)論初步
判斷該產(chǎn)品是否為綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品。
6.2.5附件
報(bào)告中應(yīng)在附件中提供:
a)產(chǎn)品原始包裝圖;
b)產(chǎn)品生產(chǎn)材料清單;
c)產(chǎn)品工藝表(產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程等);
d)各單元過程的數(shù)據(jù)收集表;
e)其他。
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附錄A
(規(guī)范性附錄)
檢驗(yàn)方法和指標(biāo)計(jì)算方法
A.1原材料消耗量
每生產(chǎn)1t產(chǎn)品所消耗原材料總用量。原材料總用量是指產(chǎn)品配方中用到的所有原材料(不含水)的總
投入量,按式(A.1)計(jì)算:
Mi
L=……….………….…(A.1)
Mc
式中:
L——每生產(chǎn)1t產(chǎn)品的原材料消耗量,單位為噸每噸(t/t);
Mi——在一定計(jì)量時(shí)間內(nèi)(一年)產(chǎn)品所用原材料的總投入量,單位為噸(t);
Mc——在一定計(jì)量時(shí)間內(nèi)(一年)產(chǎn)品的總產(chǎn)量,單位為噸(t)。
A.2不合格品回收利用率
不合格品回收利用率是指轉(zhuǎn)產(chǎn)所產(chǎn)過渡料、過保質(zhì)期、被污染及其它不合格產(chǎn)品通過解聚再聚合生產(chǎn)
合格品量占所產(chǎn)不合格品總量的百分比,按式(A.2)計(jì)算:
WRD
D=100%……….………….…(A.2)
WPD
式中:
ωD——不合格品回收利用率,單位為百分率(%);
WRD——年度內(nèi)不合格品解聚再聚合的總量,單位為噸(t);
WTD——年度內(nèi)轉(zhuǎn)產(chǎn)所產(chǎn)過渡料、過保質(zhì)期、被污染及其它不合格品的總產(chǎn)生量,單位為噸(t)。
A.3四氫呋喃消耗量
每生產(chǎn)1t產(chǎn)品所消耗四氫呋喃總用量。四氫呋喃總用量是指產(chǎn)品配方中用到的所有四氫呋喃(不含水)
的總投入量,按式(A.3)計(jì)算:
L=MRT/MPT……….………….…(A.3)
式中:
L——每生產(chǎn)1t產(chǎn)品的原材料消耗量,單位為噸每噸(t/t);
MRT——在一定計(jì)量時(shí)間內(nèi)(一年)產(chǎn)品所用四氫呋喃的總投入量,單位為噸(t);
MPT——在一定計(jì)量時(shí)間內(nèi)(一年)產(chǎn)品的總產(chǎn)量,單位為噸(t)。
A.4溶劑甲醇消耗量
每生產(chǎn)1t產(chǎn)品所消耗溶劑甲醇總用量。溶劑甲醇總用量是指產(chǎn)品配方中用到的所有甲醇(不含水)的
總投入量,按式(A.4)計(jì)算:
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L=MRM/MPM……….………….…(A.4)
式中:
L——每生產(chǎn)1t產(chǎn)品的原材料消耗量,單位為噸每噸(t/t);
MRM——在一定計(jì)量時(shí)間內(nèi)(一年)產(chǎn)品所用四氫呋喃的總投入量,單位為噸(t);
MPM——在一定計(jì)量時(shí)間內(nèi)(一年)產(chǎn)品的總產(chǎn)量,單位為噸(t)。
A.5新鮮水取水量
指生產(chǎn)1噸聚四亞甲基醚二醇產(chǎn)品所需使用的生產(chǎn)水、生活水、原水、循環(huán)水、蒸汽等用水量的總和,
按式(A.2)計(jì)算。
K=Vp+Vl+Vr+Vc+Vv+Vo……….………….…(A.2)
式中:
K——噸產(chǎn)品聚四亞甲基醚二醇生產(chǎn)所需取水的總量,單位噸(t);
3
Vp——生產(chǎn)噸產(chǎn)品所需消耗的生產(chǎn)水總量,單位為立方米(m);
3
Vl——生產(chǎn)噸產(chǎn)品所需消耗的生活水總量,單位為立方米(m);
3
Vr——生產(chǎn)噸產(chǎn)品所需消耗的原水總量,單位為立方米(m);
3
Vc——生產(chǎn)噸產(chǎn)品所需消耗的循環(huán)水總量,單位為立方米(m);
3
Vv——生產(chǎn)噸產(chǎn)品所需消耗的蒸汽水總量,單位為立方米(m);
3
Vo——生產(chǎn)噸產(chǎn)品所需消耗的其它新鮮水總量,單位為立方米(m)。
A.6單位產(chǎn)品固廢產(chǎn)生量
每生產(chǎn)1t產(chǎn)品所產(chǎn)生固體廢物的量。如采用板框壓濾法指每生產(chǎn)1t產(chǎn)品所產(chǎn)谷殼灰固廢的量,如用離
子交換樹脂法指每生產(chǎn)1t產(chǎn)品所產(chǎn)離子交換樹脂固廢的量,按式(A.6)計(jì)算:
M
L=S……….………….…(A.6)
MP
式中:
L——每生產(chǎn)1t產(chǎn)品的固體廢物的產(chǎn)生量,單位為噸每噸(t/t);
MS——在一定計(jì)量時(shí)間內(nèi)(一年)產(chǎn)品所產(chǎn)生固體廢物的總量,單位為噸(t);
MP——在一定計(jì)量時(shí)間內(nèi)(一年)產(chǎn)品的總產(chǎn)量,單位為噸(t)。
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附錄B
(規(guī)范性附錄)
聚四亞甲基醚二醇生命周期評(píng)價(jià)方法
B.1目的
聚四亞甲基醚二醇的原料儲(chǔ)存、產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸、出售、廢物資源化利用到最終廢棄處理的過程中對(duì)
環(huán)境造成的影響,通過評(píng)價(jià)聚四亞甲基醚二醇全生命周期的環(huán)境影響大小,提出產(chǎn)品設(shè)計(jì)改進(jìn)方案,從而
大幅提升產(chǎn)品的環(huán)境友好性。
B.2范圍
根據(jù)評(píng)價(jià)目的確定評(píng)價(jià)范圍,確保兩者相適應(yīng)。定義生命周期評(píng)價(jià)范圍時(shí),應(yīng)考慮以下內(nèi)容并作出清
晰描述。
B.2.1功能單位
功能單位必須是明確規(guī)定并且可測(cè)量的。
B.2.2系統(tǒng)邊界
本附錄界定的聚四亞甲基醚二醇產(chǎn)品生命周期系統(tǒng)邊界,分3個(gè)階段:原輔料與能源的獲取、生產(chǎn)階
段;產(chǎn)品的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、裝卸、運(yùn)輸、銷售、儲(chǔ)存及三廢無害化處理階段;廢棄階段。如圖B.1所示,具
體包括:
原輔料合成精制質(zhì)檢灌裝運(yùn)輸出售廢置處理
圖B.1聚四亞甲基醚二醇產(chǎn)品生命周期系統(tǒng)邊界圖
LCA評(píng)價(jià)的覆蓋時(shí)間應(yīng)在規(guī)定的期限內(nèi)。數(shù)據(jù)應(yīng)反映具有代表性的時(shí)期(取最近3年內(nèi)有效值)。如
果未能取得3年內(nèi)有效值,應(yīng)做具體說明。
原材料數(shù)據(jù)應(yīng)是在參與產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用的地點(diǎn)/地區(qū)。
生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)應(yīng)是在最終產(chǎn)品的生產(chǎn)中所涉及的地點(diǎn)/地區(qū)。
B.2.3數(shù)據(jù)取舍原則
單元過程數(shù)據(jù)種類很多,應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜∩?,原則如下:
a)能源的所有輸入均列出;
b)原料的所有輸入均列出;
c)輔助材料質(zhì)量小于原料總消耗0.3%的項(xiàng)目輸入可忽略;
d)大氣、水體的各種排放均列出;
e)小于固體廢棄物排放總量1%的一般性固體廢棄物可忽略;
f)道路與廠房的基礎(chǔ)設(shè)施、各工序的設(shè)備、廠區(qū)內(nèi)人員及生活設(shè)施的消耗和排放,均忽略;
g)任何有毒有害材料和物質(zhì)均應(yīng)包含于清單中,不可忽略。
B.3生命周期清單分析
B.3.1總則
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應(yīng)編制聚四亞甲基醚二醇產(chǎn)品系統(tǒng)邊界內(nèi)的所有材料/能源輸入、污染物輸出清單,作為產(chǎn)品生命周期
評(píng)價(jià)的依據(jù)。如果數(shù)據(jù)清單有特殊情況、異常點(diǎn)或其他問題,應(yīng)在報(bào)告中進(jìn)行明確說明。
當(dāng)數(shù)據(jù)收集完成后,應(yīng)對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行審定。然后,確定每個(gè)單元過程的基本流,并據(jù)此計(jì)算出單
元過程的定量輸入和輸出。此后,將每個(gè)單元過程的輸入輸出數(shù)據(jù)除以產(chǎn)品的產(chǎn)量,得到功能單位的資源
消耗和環(huán)境排放。最后,將產(chǎn)品各單元過程中相同的影響因素的數(shù)據(jù)求和,以獲取該影響因素的總量,為
產(chǎn)品級(jí)的影響評(píng)價(jià)提供必要的數(shù)據(jù)。
B.3.2數(shù)據(jù)收集
B.3.2.1概況
應(yīng)將以下要素納入數(shù)據(jù)清單:
a)原材料采購和預(yù)加工;
b)生產(chǎn)全流程及污染物排放;
c)產(chǎn)品分配和儲(chǔ)存;
d)使用階段;
e)運(yùn)輸
f)壽命終止
基于LCA的信息中要使用的數(shù)據(jù)分為兩類:現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和背景數(shù)據(jù)。主要數(shù)據(jù)盡量使用現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),如
果“現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)”收集缺乏,可以選擇“背景數(shù)據(jù)”。
現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)是在現(xiàn)場(chǎng)具體操作過程中收集來的。主要包括生產(chǎn)過程的能源與水消耗、產(chǎn)品原材料的使用
量、產(chǎn)品主要包裝材料的使用量和廢棄物產(chǎn)生量等。現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)還應(yīng)包括運(yùn)輸數(shù)據(jù),即產(chǎn)品原料、主要包裝
等從制造地點(diǎn)到最終交貨點(diǎn)的運(yùn)輸距離。
背景數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)包括主要原料的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、權(quán)威的電力組合數(shù)據(jù)(如火力、水、風(fēng)力發(fā)電等)、不同運(yùn)
輸類型造成的環(huán)境影響以及產(chǎn)品成分在環(huán)境中降解或在本企業(yè)污水處理設(shè)施內(nèi)處理過程的排放數(shù)據(jù)。
B.3.2.2現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集
應(yīng)描述代表某一特定設(shè)施或設(shè)施的活動(dòng)而直接測(cè)量或收集的數(shù)據(jù)相關(guān)采集規(guī)程??芍苯訉?duì)過程進(jìn)行的
測(cè)量或者通過采訪或問卷調(diào)查從經(jīng)營者處獲得的測(cè)量值為特定過程最具代表性的數(shù)據(jù)來源。
現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求包括:
a)代表性:現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)應(yīng)按照企業(yè)生產(chǎn)單元收集所確定范圍內(nèi)的生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
b)完整性:現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)應(yīng)采集完整的生命周期要求數(shù)據(jù)。
c)準(zhǔn)確性:現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)中的資源、能源、原材料消耗數(shù)據(jù)應(yīng)該來自于生產(chǎn)單元的實(shí)際生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)記錄;環(huán)
境排放數(shù)據(jù)優(yōu)先選擇相關(guān)的環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)告,或由排污因子或物料平衡公式計(jì)算獲得。所有現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)均須轉(zhuǎn)
換為單位產(chǎn)品,即千克/平方米為基準(zhǔn)計(jì)算,且需要詳細(xì)記錄相關(guān)的原始數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)來源、計(jì)算過程等。
d)一致性:企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)收集時(shí)應(yīng)保持相同的數(shù)據(jù)來源、統(tǒng)計(jì)口徑、處理規(guī)格等。典型現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)來源
包括:
——原材料采購和預(yù)加工;
——原材料由原材料供應(yīng)商運(yùn)輸至聚四亞甲基醚二醇生產(chǎn)商處的運(yùn)輸數(shù)據(jù);
——生產(chǎn)過程的碳能源和水資源消耗數(shù)據(jù);
——原材料分配及用量數(shù)據(jù);
——包裝材料數(shù)據(jù),包括原材料包裝數(shù)據(jù);
——產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)三廢排放及資源化利用數(shù)據(jù)
——由生產(chǎn)商處運(yùn)輸至經(jīng)銷商的運(yùn)輸數(shù)據(jù);
——生產(chǎn)廢水經(jīng)污水處理廠所消耗的數(shù)據(jù)。
B.3.2.3背景數(shù)據(jù)采集
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背景數(shù)據(jù)不是直接測(cè)量或計(jì)算而得到的數(shù)據(jù)。所使用數(shù)據(jù)的來源應(yīng)有清楚的文件記載并載入產(chǎn)品生命
周期評(píng)價(jià)報(bào)告。
背景數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求包括:
a)代表性:背景數(shù)據(jù)應(yīng)優(yōu)先選擇企業(yè)的原材料供應(yīng)商提供的符合相關(guān)LCA標(biāo)準(zhǔn)要求的、經(jīng)第三方獨(dú)
立驗(yàn)證的上游產(chǎn)品LCA報(bào)告中的數(shù)據(jù)。若無,須優(yōu)先選擇代表中國國內(nèi)平均生產(chǎn)水平的公開LCA數(shù)據(jù),
數(shù)據(jù)的參考年限應(yīng)優(yōu)先選擇近年數(shù)據(jù)。在沒有符合要求的中國國內(nèi)數(shù)據(jù)的情況下,可以選擇國外同類技術(shù)
數(shù)據(jù)作為背景數(shù)據(jù)。
b)完整性:背景數(shù)據(jù)的系統(tǒng)邊界應(yīng)該從資源開采到這些原輔材料或能源產(chǎn)品出廠為止。
c)一致性:所有被選擇的背景數(shù)據(jù)應(yīng)完整覆蓋本部分確定的生命周期清單因子,并且應(yīng)將背景數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)
換為一致的物質(zhì)名錄后再進(jìn)行計(jì)算。
B.3.2.4原材料采購和預(yù)加工
該階段始于從大自然提取資源,結(jié)束于聚四亞甲基醚二醇進(jìn)入產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)施,包括:
a)開采和提??;
b)所有材料的預(yù)加工,例如離子交換樹脂活化及再生等;
c)轉(zhuǎn)換回收的材料;
d)提取或與加工設(shè)施內(nèi)部或與加工設(shè)施之間的運(yùn)輸。
B.3.2.5生產(chǎn)
該階段始于聚四亞甲基醚二醇產(chǎn)品進(jìn)入生產(chǎn)設(shè)施,結(jié)束于合格產(chǎn)品離開生產(chǎn)儲(chǔ)存設(shè)施。生產(chǎn)活動(dòng)包括
聚合、純化、半成品的輸送、再生資源的循環(huán)利用及三廢的無害化處理等。
B.3.2.6產(chǎn)品分配
該階段將聚四亞甲基醚二醇產(chǎn)品分配給各地經(jīng)銷商,可沿著供應(yīng)鏈將其儲(chǔ)存在各點(diǎn),包括運(yùn)輸方式、
車輛類型、燃料消耗量、裝貨速率、回空數(shù)量、運(yùn)輸距離、根據(jù)負(fù)載限制因素的商品運(yùn)輸分配及運(yùn)輸車輛
的燃料使用量。
B.3.2.7使用階段
該階段始于消費(fèi)者擁有產(chǎn)品,結(jié)束于聚四亞甲基醚二醇使用過程向環(huán)境揮發(fā)。包括使用模式、使用期
間的資源消耗等。
B.3.2.8物流
應(yīng)考慮的運(yùn)輸參數(shù)包括運(yùn)輸方式、車輛類型、燃料消耗量、裝貨速率、回空數(shù)量、運(yùn)輸距離、根據(jù)負(fù)
載限制因素(即高密度產(chǎn)品質(zhì)量和低密度產(chǎn)品體積)的商品運(yùn)輸分配以及燃料用量。
B.3.2.9壽命終止
該階段始于消費(fèi)者使用聚四亞甲基醚二醇,結(jié)束于產(chǎn)品作為廢棄物處理后進(jìn)入大自然的生命周期。
B.3.2.10用電量計(jì)算
對(duì)于產(chǎn)品系統(tǒng)邊界上游或內(nèi)部消耗的電力,應(yīng)使用區(qū)域供應(yīng)商現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。
B.3.3數(shù)據(jù)分配
在進(jìn)行聚四亞甲基醚二醇生命周期評(píng)價(jià)的過程中涉及到數(shù)據(jù)分配問題,特別是聚四亞甲基醚二醇的生
產(chǎn)環(huán)節(jié)。對(duì)于聚四亞甲基醚二醇生產(chǎn)而言,由于廠家往往同時(shí)生產(chǎn)不同分子量的產(chǎn)品,一條工藝線上會(huì)同
時(shí)生產(chǎn)多種牌號(hào)的聚四亞甲基醚二醇。很難就某單個(gè)牌號(hào)的產(chǎn)品生產(chǎn)來收集清單數(shù)據(jù),往往會(huì)就該工藝生
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產(chǎn)線來收集數(shù)據(jù),然后再分配到具體的產(chǎn)品上。針對(duì)聚四亞甲基醚二醇生產(chǎn)階段,因生產(chǎn)的產(chǎn)品主要成分
比較一致,因此本研究選取“產(chǎn)量分配”作為分?jǐn)偟谋壤?,即產(chǎn)量越大的產(chǎn)品,其分?jǐn)傤~度就越大。
B.3.4生命周期影響評(píng)價(jià)
B.3.4.1數(shù)據(jù)分析
根據(jù)表B.1表B.4對(duì)應(yīng)需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行填報(bào):
a)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)可通過企業(yè)調(diào)研、上游廠家提供、采樣監(jiān)測(cè)等途徑進(jìn)行收集,所收集的數(shù)據(jù)要求為企3年
內(nèi)平均統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),并能夠反映企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)水平。
b)從實(shí)際調(diào)研過程中無法獲得的數(shù)據(jù),即背景數(shù)據(jù),采用相關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行替代,在這一步驟中所涉及
到的單元過程包括聚四亞甲基醚二醇行業(yè)相關(guān)原材料生產(chǎn)、包裝材料、能源消耗以及產(chǎn)品的運(yùn)輸。
表B.1原材料成分、用量及運(yùn)輸清單
原材料含量/%單次使用消耗量/kg原材料產(chǎn)地運(yùn)輸方式運(yùn)輸距離/km單位產(chǎn)品運(yùn)輸距離(km/kg)
四氫呋喃99.9525000昌吉罐車2400.0096
四氫呋喃99.951000界區(qū)管道0.050.00005
甲醇99.8525000阜康罐車2000.008
……
表B.2生產(chǎn)過程所需清單
能耗種類單位裝置生產(chǎn)總消耗量單次使用產(chǎn)品消耗量
電耗千瓦時(shí)(kW·h)
水噸
煤耗兆焦(MJ)
蒸汽立方米(m3)
表B.3包裝過程所需清單
材料單位產(chǎn)品用量/kg單次使用產(chǎn)品消耗量/kg
鍍鋅桶
鐵系磷化桶
TANK罐
表B.4運(yùn)輸過程所需清單
過程運(yùn)輸方式運(yùn)輸距離/km單位產(chǎn)品運(yùn)距/(km/kg)
從生產(chǎn)地到總經(jīng)銷商
從總經(jīng)銷商到分經(jīng)銷商
從生產(chǎn)地到分經(jīng)銷商的總運(yùn)
輸距離
聚四亞甲基醚二醇成分在環(huán)境中降解或在廢棄物處理廠處理過程的排放相關(guān)的排放因子如表B.5所
示。
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表B.5廢棄物處理背景數(shù)據(jù)
項(xiàng)目廢棄物產(chǎn)生量處理方式
污水總排口COD濃度
有機(jī)廢液無害化處理率
產(chǎn)品廢水排放量
B.3.4.2清單分析
所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行核實(shí)后,利用生命周期評(píng)估軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析處理,用以建立生命周期評(píng)價(jià)科學(xué)
完整的計(jì)算程序。企業(yè)可根據(jù)實(shí)際情況選擇軟件,通過建立各個(gè)過程單元模塊,輸入各過程單元的數(shù)據(jù),
可得到全部輸入與輸出物質(zhì)和排放清單,選擇表B.6各個(gè)清單因子的量(以kg為單位),為分類評(píng)價(jià)做
準(zhǔn)備。
B.4影響評(píng)價(jià)
B.4.1影響類型
影響類型了分為資源能源消耗、生態(tài)環(huán)境影響和人體健康危害三類。聚四亞甲基醚二醇的影響類型采
用化石能源消耗、氣候變化、富營養(yǎng)化和人體健康危害4個(gè)指標(biāo)。
B.4.2清單因子歸類
根據(jù)清單因子的物理化學(xué)性質(zhì),將對(duì)某影響類型有貢獻(xiàn)的因子歸到一起,見表B.6。例如,將對(duì)氣候
變化有貢獻(xiàn)的二氧化碳、一氧化氮等清單因子歸到氣候變化影響類型里面。
表B.6聚四亞甲基醚二醇產(chǎn)品生命周期清單因子歸類
影響類型清單因子歸類
化石能源消耗煤
氣候變化/碳足跡二氧化碳(CO2)
富營養(yǎng)化總磷、總氮
人體健康危害氮氧化物、二氧化硫、粉塵顆粒物
B.4.4分類評(píng)價(jià)
計(jì)算出不同影響類型的特征化模型。分類評(píng)價(jià)的結(jié)果采用表B.7中的當(dāng)量物質(zhì)表示。
表B.7聚四亞甲基醚二醇產(chǎn)品生命周期影響評(píng)價(jià)
環(huán)境類別單位指標(biāo)參數(shù)特征化因子
能源消耗銻當(dāng)量·kg-1煤5.69×10-8
-1
全球變暖CO2當(dāng)量·kgCO21
--1-
NO3當(dāng)量·kgNO31
富營養(yǎng)化
--13-
NO3當(dāng)量·kgP0428.2
NOx1.2
-1
人體健康危害1,4-二氯苯當(dāng)量·kgSOx0.096
顆粒物0.82
B.4.4計(jì)算方法
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影響評(píng)價(jià)結(jié)果計(jì)算方法見式(B.1)
(B.1)
EPi=EPij=QjEFij………………
式中:
EPi——第i中影響類型特征化值;
EPij——第i種影響類別中第j種清單因子的貢獻(xiàn);
Qj——第j中清單因子的排放量;
EFij——第i中影響類型中第j種清單因子的特征化因子。
13
《綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范-聚四亞甲基醚二醇》
編制說明
綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范編制組
2019年11月
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目錄
1項(xiàng)目背景······················································································································16
1.1任務(wù)來源····················································································································16
1.2編制過程····················································································································18
2標(biāo)準(zhǔn)編制的必要性··········································································································18
2.1推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)········································································································18
2.2強(qiáng)調(diào)環(huán)保重點(diǎn)··············································································································19
2.3填補(bǔ)廢物資源化利用率標(biāo)準(zhǔn)缺失·····················································································19
2.4加強(qiáng)生命周期評(píng)價(jià)的應(yīng)用·······························································································19
3行業(yè)概況······················································································································20
3.1行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀··············································································································20
3.2行業(yè)存在問題··············································································································21
3.3行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)··············································································································22
4編制依據(jù)及參考文獻(xiàn)·······································································································23
5研究方法和技術(shù)路線·······································································································24
5.1研究方法····················································································································24
5.2技術(shù)路線····················································································································24
6相關(guān)內(nèi)容確定說明··········································································································25
6.1總體說明····················································································································25
6.2適用范圍···················································································································25
6.3評(píng)價(jià)流程說明··············································································································25
6.4指標(biāo)體系說明··············································································································26
6.5檢測(cè)分析方法··············································································································28
6.6生命周期評(píng)價(jià)說明········································································································28
7標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的可行性分析····································································································29
15
1項(xiàng)目背景
1.1任務(wù)來源
聚四亞甲基醚二醇也稱聚四氫呋喃醚二醇(簡(jiǎn)稱PTMEG),是分子兩端具有伯羥基的直鏈聚醚二醇,工
業(yè)化生產(chǎn)主要由四氫呋喃在催化劑條件下進(jìn)行陽離子開環(huán)聚合而得,分為均相聚合和非均相聚合,其中均
相聚合是指在聚合過程中,聚合物-單體(或溶劑)始終成均相體系的聚合。聚四亞甲基醚二醇生產(chǎn)常用
均相催化劑有叔氧正離子、碳正離子、強(qiáng)質(zhì)子酸(高氯酸-醋酸酐、氟磺酸和發(fā)煙硫酸)、路易斯酸、含
硅化合物、?;栯x子、稀土配合物、共價(jià)化合物等,該工藝催化劑比較便宜且不需消耗酸酐等優(yōu)點(diǎn),但
三廢產(chǎn)生量大、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、催化劑與反應(yīng)產(chǎn)物分離困難無法循環(huán)利用、難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)等缺點(diǎn)。早
期的PENNSpecialChemicals采用高氯酸、英威達(dá)采用氟磺酸,巴斯夫采用發(fā)煙硫酸等,現(xiàn)已逐步被淘汰。
而非均相聚合,又稱多相聚合,是指在溶液聚合反應(yīng)中,生產(chǎn)的聚合物不溶于單體溶劑而析出者的聚合反
應(yīng),非均相催化劑有分子篩(黏土、沸石)、復(fù)合氧化物(雜多酸、無定型硅酸鋁)、固體超強(qiáng)酸類(負(fù)
載型固體超強(qiáng)酸、復(fù)合型固體超強(qiáng)酸、固體酸催化劑),該工藝主要采用固體催化劑,具有可重復(fù)利用、
沒有腐蝕性、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn),適用于連續(xù)生產(chǎn);美國杜邦采用磺酸基超強(qiáng)酸樹脂Nafion,
德國巴斯夫采用蒙脫土,日本旭化成采用雜多酸,意大利Conser采用中性高嶺土,英威達(dá)采用固體全氟磺
酸樹脂等,是目前國內(nèi)的主流工藝。
室溫下聚四亞甲基醚二醇為白色蠟狀固體,目前工業(yè)化的主要方法有醋酸酐-高氯酸法、氟磺酸法、
濃硫酸法、黏土法和雜多酸法等。①醋酸酐-高氯酸法于1994年由美國杜邦公司實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn),采用
醋酸酐-高氯酸作催化劑,由THF原料經(jīng)二醋酸酯中間體制得PTMEG。THF與醋酸酐在催化劑作用下聚合生成
PTMEA,采用固定床反應(yīng)器,反應(yīng)溫度54℃,反應(yīng)時(shí)間4h,THF轉(zhuǎn)化率50%。聚合物PTMEA在第二反應(yīng)器中
進(jìn)行醇解反應(yīng),使其轉(zhuǎn)化生成PTMEG,并且生成醋酸甲酯和甲醇的副產(chǎn)物。該工藝最大優(yōu)點(diǎn)是催化劑高氯
酸價(jià)廉易得,活性高,低溫聚合反應(yīng)速度快;副產(chǎn)鹽的水溶性好,易除去;產(chǎn)品色澤淺,相對(duì)分子質(zhì)量分
布窄,含大環(huán)齊聚物少。其缺點(diǎn)是使用強(qiáng)酸催化劑要求設(shè)備耐腐蝕,副產(chǎn)物較多,水洗等后處理步驟較多,
物耗、能耗較高,影響過程的經(jīng)濟(jì)性。②氟磺酸法是傳統(tǒng)的方法,杜邦、巴斯夫等早期均采用此法,該生
產(chǎn)工藝有引發(fā)、水解、精制等步驟。聚合反應(yīng)釜由幾個(gè)獨(dú)立的容積組成。THF和催化劑入第一反應(yīng)器中,
在攪拌條件下聚合,反應(yīng)熱能由冷卻盤管移出,反應(yīng)物料送到下一個(gè)反應(yīng)器中,反應(yīng)后的產(chǎn)物與水混合,
在80-100℃下進(jìn)行水解,兩段水解后,蒸汽脫除未反應(yīng)THF,再進(jìn)行干燥和凈化后,循環(huán)到加料工段作原
料。逆流萃取底部產(chǎn)物,除去大部分酸。粗品PTMG用10%的Ca(OH)2溶液中和洗滌、過濾,并采用兩段蒸
發(fā)脫水,生成的鈣鹽過濾除去。最后得到的PTMG以活性碳脫色,在100~120℃過濾脫除活性炭和殘留的鹽。
該工藝催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%,聚合時(shí)間4h,四氫呋喃轉(zhuǎn)化率約65%,對(duì)設(shè)備材質(zhì)要求較高,大部分采用
不銹鋼,局部采用特殊材料,造價(jià)昂貴,所需氟磺酸用量大。③濃硫酸法是指四氫呋喃在聚合反應(yīng)器通過
發(fā)煙硫酸的催化作用,聚合為聚四亞甲基醚二磺酸,反應(yīng)過程中溫度控制不能太高(9℃左右),溫度較
高反應(yīng)劇烈,容易產(chǎn)生超溫超壓爆炸的危險(xiǎn)。聚合反應(yīng)物進(jìn)入水解反應(yīng)器加水水解,水解溫度約70℃左右,
水解產(chǎn)物分為水相和油相。水相中含有硫酸和未反應(yīng)四氫呋喃,通過蒸餾濃縮回收50%左右的硫酸。油相
經(jīng)過離子交換樹脂去除殘留的硫酸、磺酸聚合物后進(jìn)入蒸餾塔濃縮得到成品PTMG。水、油兩相濃縮廢氣中
的四氫呋喃由氮?dú)獯祾咧了臍溥秽s塔提純。④黏土法是指具有層狀鋁硅酸鹽結(jié)構(gòu)的黏土礦物質(zhì),如高
嶺土、白土、蒙脫石、水母石、皂石等,經(jīng)酸化處理后可以催化四氫呋喃開環(huán)聚合。采用黏土作催化劑并
開發(fā)成功的生產(chǎn)工藝有德國BASF公司工藝和韓國PTG公司工藝。以后者為例,用于制造催化劑的原料為多
水高嶺土,將經(jīng)高溫灼燒、酸化活化處理后的硅酸鋁粉末制成一定大小的條、球等形狀。四氫呋喃的聚合
過程應(yīng)用固定床反應(yīng)器,反應(yīng)溫度30~55℃,常壓,醋酐為封端劑,四氫呋喃單程轉(zhuǎn)化率約40%。聚合反應(yīng)
生成的二酯在鎳或銅-鉻催化劑存在下進(jìn)行加氫,然后在甲醇鈉存在下與甲醇進(jìn)行酯交換反應(yīng),得到兩端
為羥基的聚醚二元醇產(chǎn)品,加氫的目的是脫除聚合過程中產(chǎn)
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