在2007年南非举办的第14届会议上,中国造纸学会和河北省造纸学会共同举办了生物精炼技术研讨会

“我国造纸业发展是完全受市场需求推动的,目前,行业面临资源和环境的严重制约,必须加快可持续发展转型。”中国造纸学会秘书长、中国轻工集团副总经理曹振雷6月13日在接受科技日报记者专访时说,由于缺乏基础研究,造纸业绿色转型困难重重。

6月8日10日,由中国造纸学会主办,天津科技大学、中国制浆造纸研究院、天津市造纸学会共同承办的第16届木材、纤维和制浆化学国际会议在天津举行。来自美国、加拿大、瑞典、挪威、芬兰、澳大利亚、奥地利、日本、韩国、伊朗、南非等22个国家和地区的410余位代表出席了会议。专家学者重点研讨和展示了植物纤维资源的高效合理利用、环境友好型生产技术前瞻理念和科研成果。

由中国科协和河北省人民政府联合主办,以科技创新与经济结构调整为主题的第十四届中国科协年会,9月8日10日在石家庄举行。9月8日9日,作为第十四届中国科协年会第十分会场,中国造纸学会和河北省造纸学会共同举办了生物精炼技术研讨会。目前,国际公认生物精炼是造纸产业革新、转型的新方向,北美、欧洲等国家已投入不少力量开展这方面的研发。我国的高校、科研院所等单位在这方面的研究也相当多,并取得成果。此次研讨会公布的研究成果,为纸业转型发展提供了新思路。

《“十二五”节能减排综合性工作方案》以下简称《方案》明确提出了在电力、钢铁、造纸、印染等四大行业中推行总量控制,作为传统行业,国内造纸业近10年来在环保方面取得了不俗成绩,但必须承认,造纸行业仍然是“COD排放俱乐部”头号会员。造纸行业如何才能实现“十二五”的新要求?中华环保联合会与中国纸网日前在北京联合举办了“造纸行业治污减排新技术交流会”。会议上,中国轻工业信息中心副主任郭永新表示,当前,中国纸业总体发展前景良好,但需要进行脱胎换骨的改造与提升,方能实现产业升级和可持续发展。当前乃至今后相当长时期内,环保是决定行业、企业命运的首要因素。在产业升级和格局重构过程中,将涌现出一批革命性的环保技术。只有那些率先大力应用环保新技术的企业,方能最先走出发展困境。

制浆是造纸工艺的核心环节,与节能减排、提高产品质量密切相关。而中国造纸学会、天津科技大学等最近举办了关注植物纤维资源高效利用、环境友好型生产技术等基础研究和领域前沿课题的第十六届木材、纤维及制浆化学国际会议。美国、加拿大等22个国家和地区的近400多位专家学者参加,但国内参会企业不超过10家,相对于我国几千家造纸企业来说太少了。

全球学者携手破解资源和环境难题

战略篇

“十二五”有哪些环保要求?

“企业是急功近利的,由市场带来的繁荣只是一时,不是长期的。”曹振雷提醒说,整个行业的良性发展需要建立在扎实的基础研究上。

ISWFPC是全球木材、纤维及制浆化学领域最知名和最具权威性的学术会议之一,自上个世纪的1981年举办第一届会议以来,每两年举办一届,此前已在美国、加拿大、新西兰、南非、挪威、日本、韩国等多个国家分别召开会议。我国于1993年在北京成功举办了第7届会议。在2007年南非举办的第14届会议上,中国造纸学会与天津科技大学携手,经过激烈竞争,取得了第16届会议的主办权。这是我国第二次主办这一会议。

新方向:制浆造纸与生物质精炼结合

环保政策越来越严格

据悉,我国已连续两年纸和纸板生产量、消费量居世界第一。尽管人们生活中离不开纸,但造纸业备受诟病,被国家列为国民经济高耗能、高污染的七大行业之一。

历经4年紧张筹备,本届会议共收到论文摘要705篇,经过国际学术委员会严格审稿,最终收录287篇高水平论文以论文集形式出版,并将提交ISTP/EI检索。

开幕式上,中国造纸学会理事长陈学忠表示,本次研讨会收到并录用论文18篇,涉及制浆造纸与生物精炼、生物质能源、生物质制备高附加值新材料及化学品、生物质抽提对后续制浆影响、半纤维素、木质素利用、纳米微晶纤维素及其应用、黑液气化和酶水解技术与生物质精炼等,有较高的学术水平和应用前景。生物精炼技术利用工业化技术、生物技术加工处理生物质原料,生产多元化的化工产品和能源。这种技术生产出了社会所需产品。更为重要的是,它替代了日渐枯竭的、不可再生的石化产品,而又能生产出不会对环境造成不良影响的替代产品。它为社会实现低碳、绿色可持续发展提供了一种支持。传统的制浆造纸工业的特点是耗用大量的生物原料和化学品,产品单一,主要生产浆、纸和纸板。作为高效、低污染、低能耗的生物质技术,生物精炼技术必将代替传统的制浆造纸技术。这是一个巨大革新,将使传统的制浆造纸企业转型成为生物精炼企业,不光生产纸浆、纸和纸板,还生产生物质化学品、生物能源等。因此生物精炼是传统纸业转型的方向。我国农作物产量巨大,但利用率较低。因此行业开展生物精炼工作非常重要。

郭永新说,一个行业占据社会的资源应该和其对社会的贡献基本相当。制浆造纸行业产值占全国工业总产值的0.88%,COD排放却占到全国的35%。这决定了行业难以长久维持现状。随着国家环境压力的不断加大,国家势必会要求纸业大幅度降低COD排放量。

中国造纸学会理事长、中国轻工业联合会副会长陈学忠说,我国现在已拥有世界上产量最大的制浆设备和幅宽最宽、车速最高和自动化水平最先进的纸机。我国造纸业在产业结构、布局、装备水平、污染治理和可持续发展等方面取得了长足进步。但曹振雷告诉记者,这些设备都是进口的,国产纸机约为国际二流水平,即为国际最先进水平的一半。

在会上,4位国外专家分别以《生物燃料工业的科技及经济问题》、《纤维素返黄机理》、《木素立体化学》及《机械浆过氧化氢漂白》为题作了主旨报告。

中国造纸学会秘书长曹振雷在接受本报记者专访时说,中国的生活精炼研发主要力量有企业、研究院和高校。高校可以申请自然科学基金。

“‘十二五’期间,制浆造纸行业是国家减排的重点行业。”轻工业环境保护研究所所长程言君向与会者透露了“十二五”纸业环保预期指标——综合能耗降低16.7%,年均降低3.6%,从2010年吨产品消耗1.2吨标准煤降至2015年的1吨;吨产品取水量降低17.6%,年均降低3.8%,从2010年的85立方米降至2015年的70立方米;COD排放减少10.4%,年平均降低2.2%,从2010年的106万吨降至2015年的95万吨。

据国务院公布的“造纸工业‘十二五’发展规划”,造纸业的产业结构优化、提高纤维资源利用率、节能减排、提升行业技术水平,实现造纸业的低碳绿色可持续发展是造纸业今后发展的战略目标。

大会还设立4个分会场,由132位国内外专家学者作口头报告。另外,还有152篇论文以墙报形式展出。

曹振雷是基金评审专家,估计每年国家批准的自然科学基金项目不下5个,每个项目能拿到80万元。

目前,在制浆造纸行业已经实施了非常严格的水污染物排放标准。据王子制纸公司的代表介绍,中国现行的造纸行业标准对COD排放浓度的限制比日本还严格,中国要求COD浓度为90mg/L,日本要求的COD浓度为100~250mg/L。许多到会代表也有同感——中国纸业环保政策越来越严格。

曹振雷说,由于受电子媒介的冲击,包括我国在内的绝大部分国家,新闻用纸数量在不断下降,而包装和生活用纸量大幅上升。曹振雷担忧的是,由于受市场驱动,生活纸成造纸业投资建设的大热门,也很可能成为下一个产能过剩的领域。

与会代表针对当前世界关注的植物纤维资源的高效合理利用、环境友好型生产技术等热点研究领域的前沿课题展开了深入的讨论。研讨内容涵盖木材化学、纤维化学和制浆化学的基础理论和应用研究成果,包括植物纤维化学、植物纤维原料细胞壁结构和化学组分分析、木素生物质和木素化学、基因工程、生物材料化学、生物质精炼技术、制浆和漂白新技术、生物技术在制浆和漂白中的应用、纤维素乙醇和生物质燃料、木质纤维素及其复合材料、植物纤维原料纳米技术应用、纳米纤维素和微晶纤维素应用、二次纤维特性和应用、溶解浆和纤维素衍生物、制浆漂白废水处理与环境保护等。

曹振雷指出,随着生物质纤维的推广,今后跟纸业抢原料的行业会越来越多。今后有可能塑料也用纤维来做,塑料也就成为纸的姐妹了。纸业需要把生物纤维研究透了,开发它的未来用途。利用生物质原料特色,造纸工业未来的产品可以代替其它行业的产品。这需要纸业人士拓展思路,不要认为纸就是纸,其实纸是一种生物质资源,未来的竞争对手会越来越多。如果不更新观念,纸就很可能会像一些传统产品一样被取代。

程言君说,我国履行《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》国家实施计划,已将造纸行业“有氯漂白”列入中国优先控制的重点行业。

“其实,欧美国家的造纸业早已把目光投向生物质的大产业链,如生物质精炼项目,就是把植物纤维等转化为生物质能源,这是纤维化学研究的新方向。”曹振雷说,从造纸深入到可再生能源,不但需要投入大量的资金,也要有扎实的基础研究来支撑。“基础研究关系到产业的未来发展,具有导向性和共性的特征,受市场驱动的企业很难重视它,需要在国家层面上进行投入和联合攻关。”

中国造纸协会秘书长、第16届ISWFPC国际会议组织委员会主席曹振雷在接受记者采访时说:ISWFPC是展示导向性理念的平台。本次会议介绍的世界先进的生物质精炼技术拓展了生物质应用新领域,它可以把木材的各种组分实现高值化利用。

总体来讲,用生物质纤维产品取代化石产品是生物精炼的精髓。过去,因为纸杯和纸袋较塑料杯和塑料袋生产成本高,而无法普及。现在成本降下来,它就成了大众化的产品。生物质产品也一样,现在生产成本太高,无法产业化。随着技术成熟,成本会自然降下来。但这需要一个过程。

准入门槛不断加高

中国纸业转型需要导向性科研理念

行业根据自己掌握的资源进行研发非常重要。造纸业要跟上生物质精炼这个潮流,不然会被当作落伍的传统抛弃了。

多项产业和环保政策严管纸业

曹振雷认为,过去的10年,科技人员都去工厂,忙于将科技成果产业化。这促进了中国纸业快速发展。以前这种发展战略是对的。但中国纸业的优势是市场,而不是资源。现在我国造纸工业由粗放型向可持续发展转型,如果行业没有基础理论研究,只会一时繁荣,不可能永久持续发展。因为我们国家在造纸领域的基础与前沿研究落后于发达国家,尤其在生物质能源利用、生物质精炼等方面的基础研究与发达国家的差距较大。

研究篇

程言君发现,纸业准入门槛在不断提高。目前,《造纸产业发展政策》、《产业结构调整指导目录2011年本》、《外商投资产业指导目录2004年修订》和《全国林纸一体化工程建设“十五”及2010年专项规划》等都在严格把关行业准入,要求制浆造纸项目要与环境保护相关法律法规、产业政策和准入条件相符合。

天津科技大学材料科学与化学工程学院院长、天津市制浆造纸重点实验室主任侯庆喜说,本次会议是自1993年以来在中国举行的全世界纸业知名度最高的一次会议,世界学者都到中国研讨纸业前沿问题。这为中国企业提供了非常好的学习机会。中国企业只有了解国外先进企业在干什么,才能更好地把握好自己的发展方向。

《玉米秸皮有机酸生物炼制木质素的分离及分析热解研究》

新建项目吨产品在COD排放量、取水量和综合能耗标准煤等方面要达到先进水平,其中漂白化学木浆项目的COD排放量、取水量和综合能耗分别为10千克、45立方米和500千克;漂白化学竹浆项目的COD排放量、取水量和综合能耗分别为15千克、60立方米和600千克;化学机械木浆项目的COD排放量、取水量和综合能耗分别为9千克、30立方米和1100千克。

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