發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì) 實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排

王 磊，劉礦偉，孫家毅，任保增

(1.鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院，河南鄭州 450001;2.洛陽永龍能化有限公司，河南洛陽 471000)

0 引言

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的快速增長，人類面臨日益嚴(yán)重的資源枯竭和環(huán)境污染問題。目前，循環(huán)經(jīng)濟(jì)成為國際社會(huì)未來的發(fā)展趨勢［1］。循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求在利用環(huán)境資源和環(huán)境容量的過程中應(yīng)該以環(huán)境友好的方式進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)向生態(tài)化的方向轉(zhuǎn)變。循環(huán)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)調(diào)“減量、再用、循環(huán)”，根本目標(biāo)是要求在經(jīng)濟(jì)過程中系統(tǒng)地避免和減少廢物，再用和循環(huán)都應(yīng)建立在對(duì)經(jīng)濟(jì)過程進(jìn)行了充分的源削減的基礎(chǔ)之上［2－3］。循環(huán)經(jīng)濟(jì)的核心是物質(zhì)的循環(huán)，即提高資源的利用效率［4］，化學(xué)工業(yè)是我國的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是高耗能產(chǎn)業(yè)，發(fā)展循環(huán)可有效降低過程能耗，節(jié)約資源，意義重大。

洛陽20萬t/a乙二醇項(xiàng)目是利用煤為原料生產(chǎn)合成氣，經(jīng)過凈化、分離并最終合成乙二醇產(chǎn)品。該項(xiàng)目于2009年10月奠基，2010年3月開始設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中堅(jiān)持發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，采取了一系列節(jié)能降耗、減少排放的措施。這些措施的應(yīng)用，不僅最大化地減少了廢水、廢氣、廢渣的排放，還變廢為寶，增加了項(xiàng)目的整體經(jīng)濟(jì)效益。本文主要對(duì)該項(xiàng)目在實(shí)施過程中水、渣和氣的綜合利用進(jìn)行描述和分析。

1 水的綜合利用

1.1 用中水替代部分新鮮水

中水是指日常生產(chǎn)和生活排放的污水，經(jīng)過污水處理廠處理后可以在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用水。這種水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)介于自來水和污水之間。洛陽20萬t/a乙二醇項(xiàng)目距當(dāng)?shù)匚鬯幚韽S排水口僅為1.5 km，經(jīng)過對(duì)該污水處理廠出水水質(zhì)的分析以及與項(xiàng)目使用新鮮水的對(duì)比，認(rèn)為項(xiàng)目使用的部分一次水可以由該污水處理廠處理后的中水替代。項(xiàng)目實(shí)施過程中對(duì)中水進(jìn)行了分析檢測，詳細(xì)結(jié)果如表1所示。

洛陽20萬t/a乙二醇項(xiàng)目使用的原新鮮水水量為816 t/h，經(jīng)過論證，該項(xiàng)目計(jì)劃使用400 t/h的中水來替代新鮮水，約占總用新鮮水用量的一半。

1.2 增加水的循環(huán)用量

本工程工藝設(shè)計(jì)上盡量減少新鮮水用量，多用循環(huán)水和再次利用水，并考慮工藝水的再利用。工藝裝置排出的工藝?yán)淠壕扇±淠壕乒に嚕厥绽醚h(huán)水站排污水加以利用，以達(dá)到節(jié)水的目的。裝置排水清污分流，按質(zhì)排放，并加強(qiáng)裝置內(nèi)生產(chǎn)污水的預(yù)處理，以保證污水處理達(dá)標(biāo)排放。本裝置設(shè)置有污水生化處理系統(tǒng)和深度處理系統(tǒng)。各裝置排放的污水經(jīng)過生化處理后，可達(dá)標(biāo)排放。另外本工程的污水站排水、過濾器反洗水、超濾反洗水、反滲透沖洗水等均處理達(dá)標(biāo)后回收利用。經(jīng)生化處理后的污水經(jīng)過混凝、沉淀、過濾等處理后，輸送至回用水站，作為回用水站的水源，回用水的處理能力為360 t/h。

2 渣的綜合利用

該項(xiàng)目配套一臺(tái)氣流床粉煤氣化爐，兩臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐，每年產(chǎn)生約45萬t爐渣和部分粉煤灰，洛陽永龍能化有限公司在原有蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊的生產(chǎn)線基礎(chǔ)上，在進(jìn)一步綜合利用這部分粉煤灰方面進(jìn)行了有益的探索。

為綜合利用粉煤灰，洛陽永龍能化有限公司建設(shè)了一條年產(chǎn)15萬m3蒸壓粉煤灰加氣砼塊和年產(chǎn)1億塊蒸壓粉煤灰磚的生產(chǎn)能力。設(shè)計(jì)的加氣混凝土砌塊生產(chǎn)線和蒸壓磚生產(chǎn)線的工藝技術(shù)達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，設(shè)備成熟可靠，機(jī)械化、自動(dòng)化程度較高。該工程充分利用了原生產(chǎn)設(shè)備，力求節(jié)約投資。該加氣混凝土砌塊生產(chǎn)線生產(chǎn)的加氣混凝土砌塊和蒸壓磚含粉煤灰量在60%左右，加氣混凝土砌塊按照密度600 kg/m3計(jì)，蒸壓粉煤灰磚按實(shí)心標(biāo)準(zhǔn)磚成品質(zhì)量2.2 kg/塊計(jì)，項(xiàng)目建成投產(chǎn)后每年減少粉煤灰、渣排放量約26萬t。本工程為廢物綜合利用、節(jié)能減排工程，不僅減少粉煤灰排放對(duì)環(huán)境的影響，而且節(jié)約粉煤灰堆存占地。全年物料消耗如表2所示。

3 氣的綜合利用

該項(xiàng)目采用超級(jí)克勞斯裝置對(duì)低溫甲醇洗出來的合成氣進(jìn)行吸收。該超優(yōu)克勞斯裝置硫黃產(chǎn)量為7.4 t/d，裝置操作彈性滿足正常工況60% ～110%，在操作彈性范圍內(nèi)裝置仍能連續(xù)、穩(wěn)定、達(dá)標(biāo)生產(chǎn)。合成氣在克勞斯裝置反應(yīng)后經(jīng)過40 m煙囪排放能夠達(dá)到低于960 mg/Nm3的國家排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

表1 中水分析測試結(jié)果、分析方法、儀器設(shè)備一覽表

表2 全年物料消耗一覽表

4 結(jié)語

總之，節(jié)能減排是是企業(yè)的一項(xiàng)重點(diǎn)工作，是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)循環(huán)利用的一個(gè)重要途徑，能夠?yàn)槠髽I(yè)在多方面增加效益。節(jié)能減排不僅可以提高化工裝置的經(jīng)濟(jì)效益，而且對(duì)我國現(xiàn)代煤化工的發(fā)展也具有重要的意義。

［1］曲格平.發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是21世紀(jì)的大趨勢［J］.中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2001(7):6－7.

［2］諸大建.從可持續(xù)發(fā)展到循環(huán)型經(jīng)濟(jì)［J］.世界環(huán)境，2000(3):6－12.

［3］段 寧.清潔生產(chǎn)、生態(tài)工業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)［J］.環(huán)境科學(xué)研究，2001，14(6):1 －5.

［3］Karlsson S.Closing the technospheric flows of toxic metals－modeling lead losses from a lead－acid battery system for Sweden［J］.Industrial Ecology，1999 ，3(1):23－40.

［4］陸鐘武.關(guān)于循環(huán)經(jīng)濟(jì)幾個(gè)問題的分析研究［J］.環(huán)境科學(xué)研究，2003，16(5):1－6.