一、行業(yè)現(xiàn)狀分析

水泥行業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也構(gòu)成了現(xiàn)代城市建筑的軀干。放眼全球，水泥行業(yè)貢獻(xiàn)了碳排放總量的7%。如果將全球水泥行業(yè)看作一個(gè)國(guó)家，那么它將是僅次于中國(guó)和美國(guó)的第三大碳排放國(guó)。我國(guó)生產(chǎn)全球近六成水泥，水泥行業(yè)碳排放量也逾全球水泥產(chǎn)業(yè)碳排放總量的一半。

2019年全球水泥行業(yè)二氧化碳直接排放量為2.3Gt，約占工業(yè)二氧化碳直接排放總量的27%，約占全球二氧化碳排放總量的7%。（2020年受疫情影響有所下降）

2020年全國(guó)規(guī)模以上企業(yè)水泥產(chǎn)量23.77億噸，其中水泥熟料產(chǎn)量達(dá)到15.79億噸。我國(guó)水泥行業(yè)孰料生產(chǎn)碳排放量約13億噸，約占工業(yè)碳排放總量的20%，約占全國(guó)碳排放總量的13%。水泥行業(yè)的低碳發(fā)展對(duì)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)有重要意義。

截止到2020年底，全國(guó)新型干法水泥生產(chǎn)線累計(jì)共有1609條，比2019年增加10條。

二、二氧化碳及其他污染物來(lái)源分析

水泥生產(chǎn)過(guò)程中的二氧化碳排放主要源于熟料生產(chǎn)過(guò)程，其中石灰石煅燒產(chǎn)生生石灰的過(guò)程所排放的二氧化碳，約占全生產(chǎn)過(guò)程碳排放總量的55-70%；高溫煅燒過(guò)程需要燃燒燃料，因此產(chǎn)生的二氧化碳，約占全生產(chǎn)過(guò)程碳排放總量的25-40%。

水泥生產(chǎn)過(guò)程中主要污染物還有二氧化硫、氮氧化物、粉塵等。

三、減碳減排技術(shù)分析

水泥行業(yè)碳排放主要來(lái)源于熟料生產(chǎn)，一噸熟料排放約0.85-0.90噸二氧化碳，其主要原材料是石灰石、砂巖、鋁鐵質(zhì)原料及燃煤。熟料生產(chǎn)中二氧化碳的50-65%來(lái)源于不可再生資源石灰石的分解，35%左右來(lái)源于燃煤。

現(xiàn)在歐洲及國(guó)內(nèi)認(rèn)為生物燃料直接燃燒技術(shù)可以改善碳排放，但由于燃燒溫度不夠、水泥產(chǎn)線物料平衡及生物能源專業(yè)化運(yùn)營(yíng)不完善等問(wèn)題，生物燃料只在分解爐（900℃左右）嘗試替代部分化石能源，世界范圍內(nèi)尚未有水泥回轉(zhuǎn)窯生物能源替代燃煤的先例。今后很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)，預(yù)計(jì)難有經(jīng)濟(jì)可行、能大范圍大比例替代石灰石的原材料。

仕凈科技減碳減排技術(shù)（LCR碳中和減排技術(shù)）特點(diǎn)

蘇州仕凈科技股份有限公司（證券代碼：301030，以下簡(jiǎn)稱“仕凈科技”）成立于2005年，位于江蘇省蘇州市，注冊(cè)資金10000萬(wàn)元，現(xiàn)有員工500多人，其中研發(fā)技術(shù)人員超過(guò)130人。

仕凈科技近年來(lái)長(zhǎng)期關(guān)注水泥光伏鋼鐵汽車等行業(yè)，研發(fā)了LCR脫碳(脫氮脫硫)減排一體化系統(tǒng)技術(shù)，能提供實(shí)現(xiàn)脫碳的同時(shí)完成脫氮、脫硫、二惡英、粉塵等超低排放的綜合處理裝備。

LCR碳中和減排技術(shù)介紹：

碳中和技術(shù)根據(jù)減排機(jī)理可分為減碳、零碳、負(fù)碳三類：

減碳技術(shù)主要指節(jié)能減排技術(shù)，多應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、消費(fèi)、使用過(guò)程中高效能、低排放、低能耗、低污染的效果。

零碳技術(shù)主要指（幾乎）零碳排放清潔能源技術(shù)，其中包含風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、零碳制氫、核能等技術(shù)，還包含儲(chǔ)能系統(tǒng)的建立及技術(shù)開(kāi)發(fā)。

負(fù)碳技術(shù)即負(fù)排放技術(shù)（NETs），主要應(yīng)用于從大氣中捕獲、封存、積極利用、處理二氧化碳。負(fù)碳技術(shù)主要分為兩類，一是增加生態(tài)碳匯類技術(shù)，利用生物過(guò)程增加碳移除，并在森林、土壤或濕地中儲(chǔ)存；二是開(kāi)發(fā)以降低大氣中碳含量為特征的二氧化碳的捕集、封存、利用、轉(zhuǎn)化等技術(shù)。

仕凈科技擁有長(zhǎng)期廢氣治理的經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)多年研發(fā)，篩選各種功能化合物，在經(jīng)過(guò)數(shù)千次比較試驗(yàn)與運(yùn)行后，終于選定有效的A、B催化劑。

B催化劑在LCR系統(tǒng)中可產(chǎn)生活潑OH^-離子，其與CO₂通過(guò)如下反應(yīng)可以完成碳中和過(guò)程：   

CO₂+2OH^-=CO3^2-+H₂O CO₂+OH-=HCO₃^-

以煙氣50萬(wàn)標(biāo)方計(jì)，治理5%二氧化碳（約9噸/小時(shí)）時(shí)，其碳中和為衍生效應(yīng)，不額外增加藥劑成本；通過(guò)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，這個(gè)過(guò)程可以在LCR系統(tǒng)處理系統(tǒng)中，完成CO₂10%以下二氧化碳捕集及碳中和無(wú)需增加脫硝成本，如果處理CO₂碳中和成本約每噸二氧化碳≤25元 。上述碳中和過(guò)程，主要依靠LCR技術(shù)所用A、B催化劑中的功能性化合物達(dá)成，在LCR吸收系統(tǒng)中即可完成，無(wú)需增加后處理工序。

也可以根據(jù)客戶實(shí)際要求，按需定制后處理工序完成60%-80%以上二氧化碳捕集（綜合成本約每噸二氧化碳≤25元），下列過(guò)程根據(jù)客戶設(shè)計(jì)需求，流程和設(shè)備可以簡(jiǎn)化：

在定制的后處理工序中，水泥窯煙氣通過(guò)LCR吸收塔底部，在吸收塔內(nèi)煙氣中CO₂被A、B催化劑吸收形成富液，富液通過(guò)泵送至換熱器加熱后，再送到再生塔，在再生塔內(nèi)解析出純度95%以上的二氧化碳，解析后的貧液回到LCR吸收塔循環(huán)使用，從而達(dá)到了較低成本碳中和的效果。

如需定制CO₂純化精制系統(tǒng)，其過(guò)程如下：

二氧化碳?xì)怏w從解析塔頂部引出，經(jīng)冷凝、分水后進(jìn)入壓縮機(jī)三級(jí)壓縮，提升至2.5MPa的高壓氣體，氣體再通過(guò)干燥床和吸附床，脫除氣體中的油脂、水分等雜質(zhì)，通過(guò)冷凍液化系統(tǒng)液化后，分別進(jìn)入工業(yè)級(jí)精餾塔和食品級(jí)精餾塔精餾，得到純度為99.9%以上的工業(yè)級(jí)和純度為99.99%以上的食品級(jí)二氧化碳液體，并通過(guò)管道送至儲(chǔ)罐中貯存。

LCR碳中和減排技術(shù)與現(xiàn)有二氧化碳負(fù)排放技術(shù)對(duì)比：

五、Q&A

Q: “煙氣50w標(biāo)方”中煙氣的成分是什么？這里指的是水泥窯排放的煙氣嗎？

A：煙氣是指水泥窯產(chǎn)生煙氣，通常含二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、顆粒物等，少數(shù)產(chǎn)線前端噴氨，還含有逃逸的氨氣；

Q：“5%二氧化碳”指的是煙氣的5%，還是煙氣中全部二氧化碳的5%？

A：“5%”是指煙氣中含有二氧化碳總量的5%；

Q：這套碳中和方案的最終產(chǎn)物是什么？最終產(chǎn)物如何處置？請(qǐng)按標(biāo)準(zhǔn)流程和每種客戶定制方案分別解釋一下（如果不精制液態(tài)CO₂，中間產(chǎn)物的氣態(tài)CO₂如何處置）？

A：根據(jù)不同工序，產(chǎn)物不同，無(wú)后處理工序時(shí)，僅靠LCR吸收系統(tǒng)，產(chǎn)物為碳酸根離子和碳酸氫根離子，根據(jù)陽(yáng)離子的不同，最終為其對(duì)應(yīng)的鹽，可以資源化利用，如碳酸鈉，碳酸氫鈉，碳酸鎂，碳酸氫鎂等，定制后處理工序但是不含精制系統(tǒng)時(shí)，產(chǎn)物為氣態(tài)非高純二氧化碳，可以作為大棚二氧化碳?xì)夥?、消防、原油開(kāi)采原料、有機(jī)化工羰基合成原料等資源化利用；定制后處理工序且含精制系統(tǒng)時(shí)，產(chǎn)物為高純二氧化碳，直接作為商品出售，例如純度精餾到≥99.9%二氧化碳體積分?jǐn)?shù)，即為食品級(jí)二氧化碳。

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