氟化工行业污染防治不容小觑

  氟化工行业是化工行业的一个子行业，在光伏、锂电、氢能中均有广泛应用，目前在新能源领域，氟化工产品已成为锂离子电池、燃料电池、太阳能电池、风能、核能等新能源领域的关键材料之一。

  氟化工行业的迅速发展带动了经济增长，与此同时，也给生态环境构成了威胁。

  “与其他化工项目一样，氟化工新材料项目也会存在废气、废水、废渣等‘三废’排放。”中国氟硅有机材料工业协会法规事务与产品监管委员会主任张建君在接受《环境经济》采访时表示，由于工艺技术的不同，每个项目的污染物种类、数量、环境危害性以及处理技术等都会有所不同。

  据了解，氟化工产品在生产过程中产生的的含氟废水，如果不加处理，会对植被、动物和人类产生极大危害。此外，废水处理过程中的氟元素绝大部分都进入到污泥中，如果不妥善处置，还会造成较为严重和广泛的二次污染，这种对土壤和地下水的污染，一旦形成恢复难度极大。

  “我国对氟化物的排放有严格的标准和要求，因此，含氟废气、废水、废渣的处置和排放控制对氟化工行业至关重要。”在这里，张君建举了一个例子，如六氟丙烯生产中会产生剧毒的八氟异丁烯的高沸残液，必须通过严格的高温焚烧处理进行消解；氟化氢生产中产生的氟石膏，需控制其氟含量，且不能随意堆放。另外，一些新材料项目如新一代制冷剂项目中，还有可能产生CFCs（氟氯烃）、HCFCs（含氢氯氟烃）、HFCs（氢氟烃）等属于《蒙特利尔破坏臭氧层物质管制议定书》管控的副产物，这些副产物虽然没有被明确定义为污染物，但从环境保护的角度，也必须实行严格的排放控制。

  事实上，我国氟化工行业经历近30年的高速发展，已经成为全球最大的氟化学品生产国、消费国和出口国。尽管我国从氟化学品全面依赖进口转变为氟化学品的全面出口，但其发展依然面临重重难题。张建君坦言，原始创新能力不足、高端产品不足而中低端产品产能过剩、环保安全压力大等问题依然是氟化工行业发展所面临的挑战。

  具体而言，在生态环境保护方面，氟化工行业面临多个国际环境公约的履约压力，如关于消耗臭氧层物质的《蒙特利尔破坏臭氧层物质管制议定书》要求我国对HCFCs逐步淘汰和HFCs逐步削减；《联合国气候变化框架公约京都议定书》和《巴黎协定》要求对温室气体排放实行管控，其中包含的含氟温室气体有HFCs、PFCs（全氟碳化物）、SF6（六氟化硫）和NF3（三氟化氮）；《斯德哥尔摩公约》已经要求对PFOS（全氟辛烷磺酰基化合物）类、PFOA（全氟辛酸）类含氟化学品列入POPs（持久性有机污染物）管控，同时对PFHxS（全氟己烷磺酸）、LC-PFCA（长链全氟羧酸）等含氟化学品的POPs风险进行关注。由于履约时间紧、替代品开发和应用滞后、国际话语权弱等因素，我国面临很大的履约压力。

  不仅如此，随着我国环保政策的不断完善，环境保护和“三废”治理能力已逐步成为氟化工各企业的核心竞争力。

新规出台，将对氟化工行业产生影响

  “《清单》的出台，将对我国氟化工行业含氟聚合物生产企业和全氟烷基丙烯酸酯生产企业带来直接的影响。同时，也将对氟化工行业中部分甲烷氯化物的企业以及HFC-32（二氟甲烷）和HCFC-22（二氟一氯甲烷）的生产企业带来一定的影响。”张建君告诉《环境经济》。

  针对氟化工行业来说，《清单》主要涉及的化学品有：PFOS、PFOA、PFHxS。这些都是性能优良、应用广泛的含氟表面活性剂。

  其中，PFOS和PFOA已分别在2009年和2019年被列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》。我国自2019年3月起，已禁止PFOS和PFOSF（全氟辛基磺酰氟）除可接受用途外的生产、流通、使用和进出口，并逐步淘汰可接受用途PFOS的使用。

  “目前我国已基本停止PFOS的生产，PFHxS类产品的生产量也不大。《清单》的出台对PFOS和PFHxS两类氟化工产品的管控对氟化工整体的影响比较微小，至于对PFOA及其相关化合物的管控，则对行业有着不同影响。”针对《清单》对不同行业的影响，张建君展开了详细说明。

  PFOA主要用于乳液法含氟聚合物合成，是一种性能优良的乳化剂，曾被广泛应用于PTFE（聚四氟乙烯）、PVDF（聚偏氟乙烯）、FEP（全氟乙烯丙烯共聚物）和氟橡胶等含氟聚合物的合成中，每年用量达到100吨左右。近年来，中国氟化工企业积极主动开展PFOA的替代工作，因此，尽管我国含氟聚合物的产量逐年快速增长，但PFOA的总体用量仍然表现出持续下降的趋势。

  目前，我国约90%以上的含氟聚合物已经实现了PFOA的替代，超高分子量PTFE由于产品稳定性不佳，影响下游使用而继续使用PFOA。因此，张建君认为，《清单》对于PFOA的管控，将给我国高端含氟聚合物的生产带来影响。同时，个别企业由于对PFOA替代的迫切性认识不足，技术开发能力弱，其含氟聚合物产品还依然依赖PFOA作为乳化剂，替代进程缓慢，这些企业将面临更大的压力。

  据了解，我国还有4家企业在进行全氟烷基丙烯酸酯类聚合物的生产。全氟烷基丙烯酸酯聚合物是一类重要的含氟整理剂，广泛应用于织物、皮革、纸张的憎水憎油整理。全氟烷基丙烯酸酯单体是此类含氟聚合物中最主要的关键单体，其中全氟辛基乙基丙烯酸酯属于清单中的PFOA相关化合物。值得一提的是，目前，这些氟化工企业全氟烷基丙烯酸酯的总产能达到5500吨/年，仅2021年的产量就接近2500吨，总产值约4.4亿元，并呈逐年高速增长的趋势。张建君认为，这4家企业总体规模偏小，产品结构单一，一旦受到管控，将面临严重的生存危机。

  记者梳理发现，作为氟化工的重要原料，二氯甲烷、三氯甲烷两个甲烷氯化物也被列入《清单》。其中二氯甲烷是生产HFC-32（工业用二氟甲烷）的原料，HFC-32是目前最主要的制冷剂之一，因其GWP（全球变暖潜能值）较低，被广泛应用于家用空调、商用制冷之中；三氯甲烷则是生产HCFC-22的原料，而HCFC-22是生产PTFE的原料，也是目前仍然广泛使用的制冷剂。张建君认为，二氯甲烷和三氯甲烷的受控，其作为原料的价格或供应稳定性将会引起行业的关注。

如何实现氟化工行业的可持续发展？

  尽管面临重重挑战，但传统产业升级、低碳经济发展、战略性新兴产业的崛起必将为氟化工行业提供广阔的市场空间。因此，实现氟化工行业的可持续发展至关重要。那么，该如何避免氟化工企业带来的环境污染？针对现状，企业又该如何布局？

  对此，张建君认为，氟化工企业应当通过加强源头控制、过程控制、末端治理以及综合利用的措施，对氟化工行业生产过程所带来的环境风险进行全过程的风险管控。

  在源头控制方面，一方面要加强本质安全的研究，积极采用绿色、环保的工艺以及原材料，在源头上防止或减少氟化工项目的环境安全风险；另一方面，根据相关国际公约的要求，加大环境友好替代品的开发研究，如PFOA替代品的研究、新一代低GWP值替代品的研究等。

  在过程控制方面，要积极完善清洁生产标准体系的建设，建立高标准的氟化工清洁生产指标、技术规范和标准体系。同时，要积极培养行业的自我监管能力和自律能力，做好清洁生产的监督和审核，推动全行业的清洁生产。

  在末端治理过程中，污染物排放要符合国家相关标准和要求，还要积极研究开发和采用先进的含氟污染物处理技术，实现含氟污染物高效率、低能耗和低成本的处置。

  没错，发现在“早”，处置在“小”，遏制在“先”。只有“三管齐下”，对氟化工行业实行全流程管控，才能规避其带来的环境风险。

  不仅如此，张建君介绍称，氟化工行业生产过程中排放的含氟气体、废液和废渣，往往具有很好的应用价值，如果能回收利用，或者将这些废弃污染物转化为高附加值的氟化工产品，将会有很高的综合利用价值。

  《清单》的发布带来了新的要求和挑战，如何提高资源利用效率、布局绿色发展“新赛道”，成为每个行业、企业必须直面的课题。

  “对于企业来说，首先企业负责人要高度重视绿色转型，积极组织各方力量，快速应对挑战，具体应该关注3个方面。”新规之下，张建君对于企业如何实现绿色发展提出了建议。

  首先是加大科技投入，加快相关替代品和替代技术的开发和应用。张建君介绍，对于含氟聚合物企业来说，尽管国内大部分企业已经采用了PFOA的替代技术，但很多企业PFOA替代更多地依赖于外部的替代品或替代技术，企业自身在PFOA替代品研究以及PFOA替代品应用技术开发方面还存在研发力量弱、研发投入不足的问题，使得一些高端含氟聚合物产品的PFOA替代难以解决。此外，目前氟化工行业普遍采用的还是一些含氟的PFOA替代品，这些含氟替代品在未来依然会存在一定的环境风险，而对于无氟PFOA替代品的研究，国内尚未引起重视，更没有看到商业化应用的报道。因此，企业应加大相关替代品的开发力度，争取实现早替代，更加环保替代。

  其次要加强排放控制，截断现有的新污染物排放。《清单》限制条件下也给予了一定条件的豁免，因此一些含氟新污染物还将在一定条件下允许生产和使用，如PFOA用于高压电线电缆的FEP生产。因此，对于这些新污染的生产和使用，企业应采取更加严格的排放控制措施和检测手段，同时要引进、采用减排措施，通过回收、消解等技术进一步减少污染。

  此外，由于特殊优异的性能，被列入清单的PFOS、PFOA等含氟化学品在化工行业有着广泛的应用，包括高端聚合物、液晶等新兴的产品或应用，在相关新兴产业的关键材料制备和应用中起到关键的作用。但在实际过程中，一些应用可能尚没有被识别出来。相关企业应积极与相关部门沟通，及时反映这些必要用途的新需求。

  新污染物涉及行业众多、产业链长、替代品和替代技术研发较难。“双碳”大背景下，氟化工行业需要加快绿色转型速度，只有如此才可以为企业的长久发展带来效益回报。

来源：制冷网