摘要
化工行业是促进国民经济发展和改善人民生活的基础性产业，其低碳可持续性发展在当前“双碳”目标的战略背景下具有愈发重要的意义。近年来，随着全民环境保护意识的不断增强，越来越多的化工企业开始注重产品的清洁生产。过氧化氢(H2O2)是一种环境友好的无机化学原料和精细化工产品，已经被广泛应用于污水处理、纸张漂白、电子工业和医疗灭菌等各个社会生活生产部门。在使用阶段，过氧化氢普遍被视为绿色无污染产品。然而，作为“清洁产品”的过氧化氢在生产阶段是否环境友好尚不明确。目前国内对过氧化氢生产过程中环境风险方面的相关研究也处于空白阶段，缺乏行之有效的环境管理措施。因此，通过科学、系统的生命周期评价方法对我国过氧化氢生产的全过程潜在环境影响开展溯源性分析与关键节点甄别，从而提出合理、高效的优化路径方案是刻不容缓的。 本研究基于ISO14040标准的原则和框架，从“摇篮”到“工厂大门”构建了我国蒽醌法制备过氧化氢的生命周期清单,采用本土化评价模型对过氧化氢生产全过程带来的环境影响展开评估。为进一步提升数据代表性，本研究筛选出对我国过氧化氢生产整体环境负荷具有显著贡献的关键影响因子，采用企业集成数据替代关键因子的原始清单投入，并进行不确定性分析保证评价结果的科学性和稳健性，以期在我国行业层面上实现蒽醌法制备过氧化氢的全过程环境风险管控。结果表明，与煤制氢(S2)、石油制氢(S3)和天然气制氢(S4)相比，我国氯碱副产氢(S1)作为原料氢气的来源制备过氧化氢在全生命周期内可减轻27％、11％和25％的环境负担。标准化结果表明，化石资源耗竭、全球变暖、水资源耗竭和非致癌性类别是过氧化氢生产环境影响的关键类别。化石资源耗竭在中间点水平上贡献最为突出，其贡献值分别为:91.01kgoileq(S1)、136.33kgoileq(S2)、108.81kgoileq(S3)、125.09kgoileq(S4)。在终点水平上，过氧化氢生产对资源的损伤总值达到102.35$(S1)、150.70$(S2)、121.11$(S3)、138.34$(S4)。能源(即电力和蒸汽)和工艺用水消耗是制备过氧化氢过程中造成环境潜在影响的关键流程。物质贡献分析表明，电力生产过程中消耗的煤炭以及过氧化氢生产过程中直接排放的温室气体是造成全过程环境影响的关键物质。 为提升蒽醌法制备过氧化氢的环境效益，本研究提出以下措施:(1)扩大氯碱工业副产氢规模，提高制备过氧化氢过程中采用工业副产氢的比例，或使用化石能源制氢时结合高效的清洁技术;(2)优化调整电力结构，建议大力推广水力发电，同时在协调布局方面充分利用清洁可再生能源;(3)建议采用可再生燃料(如生物质)并充分利用垃圾焚烧产生的余热以进一步降低过氧化氢生产的环境负担和能耗;(4)推广应用空气-水耦合冷却技术，在生产源头减少用水量，实现过氧化氢的清洁生产并提高环境性能;(5)应根据资源禀赋情况调整过氧化氢行业整体布局以合理配置产能，有效利用资源和能源，增强区域间的协调性和过氧化氢行业发展的可持续性。
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