甲醇裝置清潔生產(chǎn)審核中現(xiàn)場踏勘的工作實踐

靳建彬，張 蓓

（1.中海石油建滔化工有限公司，海南 東方 572600；2.中海油天津化工研究設(shè)計院有限公司，天津300131）

作為推行清潔生產(chǎn)戰(zhàn)略的有效手段之一，清潔生產(chǎn)審核已在“節(jié)能、降耗、減污、增效”方面取得了明顯的成效。在開展清潔生產(chǎn)審核工作中，需要對企業(yè)進行現(xiàn)場踏勘以確認企業(yè)現(xiàn)階段存在的清潔生產(chǎn)潛力，為提出節(jié)能減排方案奠定基礎(chǔ)。

1　企業(yè)概況及清潔生產(chǎn)審核背景

某企業(yè)擁有一套60萬噸/年甲醇生產(chǎn)裝置，以天然氣（貧氣）為原料，采用連續(xù)性生產(chǎn)方式生產(chǎn)甲醇產(chǎn)品。根據(jù)企業(yè)所在地環(huán)保主管部門的管理要求，該企業(yè)擬對該甲醇裝置開展清潔生產(chǎn)審核。按照清潔生產(chǎn)審核步驟，在預審核階段對企業(yè)進行了現(xiàn)場踏勘，進而確認甲醇裝置生產(chǎn)過程的清潔生產(chǎn)潛力。

2　清潔生產(chǎn)審核中現(xiàn)場踏勘的工作依據(jù)

對于廣義生產(chǎn)過程來說，任一生產(chǎn)過程均需要“八個方面”的投入，包括：①原輔材料和能源利用；②技術(shù)工藝的運用；③設(shè)備的布局、運行以及維護管理；④流程以及過程控制；⑤產(chǎn)品及副產(chǎn)品；⑥廢棄物排放和回用；⑦管理手段和慣例；⑧員工的態(tài)度、技能、素質(zhì)和敬業(yè)精神。此外，任一生產(chǎn)過程（廣義）均跳不出“兩種類型”的浪費：①Ⅰ型浪費，傳統(tǒng)清潔生產(chǎn)審核中提到的污染物（廢棄物），是一種物質(zhì)形態(tài)的浪費；②Ⅱ型浪費（隱形浪費），是直接或間接造成Ⅰ型浪費的浪費，是一種非物質(zhì)形態(tài)的浪費。

實際上，對于任一生產(chǎn)過程（廣義）來說，無論生產(chǎn)過程如何千差萬別，均可以通過“八個方面”和“兩種浪費”對生產(chǎn)過程進行全面了解。因此，均可抽象為一個以“八個方面”和“兩種浪費”為基準的分析模型（詳見圖1），用以開展清潔生產(chǎn)審核工作。

圖1　清潔生產(chǎn)審核分析模型Fig.1 Analysis model of cleaner production audit

3　清潔生產(chǎn)審核中現(xiàn)場踏勘的工作實踐

3.1　原輔料/能源/資源方面

該企業(yè)甲醇生產(chǎn)過程使用的原料為天然氣（貧氣，含C量約為64%）；能源消耗為天然氣（貧氣，含C量約為64%）和電力，均屬于清潔能源；資源消耗為水資源。天然氣通過專用管道直接輸送至甲醇裝置原料輸入端口，并配置在線流量監(jiān)控儀器、天然氣組分在線監(jiān)測/分析儀器進行實時監(jiān)管。對于生產(chǎn)過程中的能源/水資源消耗，均配置在線流量監(jiān)控儀器進行管控。

現(xiàn)場踏勘表明：①由于該套甲醇裝置在設(shè)計時已充分利用了余熱，采取了整齊透平系統(tǒng)實現(xiàn)熱能的充分回收與利用，保證了整套裝置具有良好的保溫措施，如各熱力管道、熱力閥門、熱力法蘭、熱力設(shè)備均采取了保溫措施且保溫效果良好，滿足《設(shè)備管道絕熱效果的測試與評價》（GB/T8174-2008）中管道 ＜50℃、法蘭 /閥門＜60℃的保溫要求；②根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，循環(huán)水系統(tǒng)已采用了提高濃縮倍數(shù)的方式減少循環(huán)水的補給量和排放量，進而實現(xiàn)了水資源的節(jié)約使用；③各用水點不存在跑冒滴漏。

盡管如此，通過現(xiàn)場考察，甲醇裝置在運行過程中仍存在有待改進的方面，主要包括：①輔助鍋爐、高壓蒸汽包、蒸汽包、脫氧槽、循環(huán)水系統(tǒng)附屬蒸汽透平系統(tǒng)、壓縮系統(tǒng)、蒸汽透平系統(tǒng)是否存在低壓蒸汽連續(xù)排空現(xiàn)象；②轉(zhuǎn)化爐爐體外壁、轉(zhuǎn)化爐爐底原料管線外壁、轉(zhuǎn)化爐煙道外壁、壓縮系統(tǒng)相關(guān)蒸汽管線是否存在局部過熱現(xiàn)象；③空冷系統(tǒng)風機目前是否處于尚無變頻措施狀態(tài)。

綜上，在保證正常生產(chǎn)、安全生產(chǎn)的情況下，建議：①可通過工藝過程優(yōu)化或/和設(shè)備維修等方式減少/避免低壓蒸汽排空量，從而減少脫鹽水損失量，減少（燃料用）天然氣消耗量；②可通過在消防水池表面增加帶空隙的遮擋板以減少蒸發(fā)面積，從而間接減少凈水消耗量；③可通過優(yōu)化換熱管網(wǎng)或/和防火磚厚度或/和在轉(zhuǎn)化爐外壁增加保溫涂料/保溫層等方式減少熱能輻射損失量，從而減少（燃料用）天然氣消耗量；④可通對空冷系統(tǒng)增加變頻措施，實現(xiàn)空冷系統(tǒng)變流量調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同的工作狀態(tài)。

3.2　工藝技術(shù)方面

該企業(yè)甲醇裝置采用德國魯奇（Lurgi）公司甲醇工藝技術(shù)（年設(shè)計能力為60萬噸），以天然氣為原料生產(chǎn)甲醇產(chǎn)品。

現(xiàn)場考察踏勘表明：德國魯奇公司的Lurgi甲醇低壓合成工藝在能耗、裝置建設(shè)和單系列反應(yīng)器生產(chǎn)能力方面具有明顯的優(yōu)越性，且各股天然氣（貧氣）數(shù)量均配備相應(yīng)的計量儀表進行計量，并通過FCS控制系統(tǒng)儀表讀數(shù)進行實時操作。甲醇工藝生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣（如馳放氣、冷凝氣）均實現(xiàn)了回收利用，各熱力管道、熱力閥門、熱力法蘭、熱力設(shè)備保溫效果良好。

3.3　過程控制方面

該企業(yè)甲醇裝置的控制系統(tǒng)采用的是橫河公司最先進的基金會現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS），安全保護系統(tǒng)采用的是Triconex的緊急停車系統(tǒng)TS3000（ESD），壓縮機控制系統(tǒng)采用的Triconex的透平壓縮機一體化控制系統(tǒng)（ITCC），實現(xiàn)了高度的自動化和信息化。

對于甲醇生產(chǎn)過程中的原料、能源、水資源供給，全部由專門的輸送管線輸送，均配備專門的計量儀表進行實時記錄，每日、每月、每年均進行生產(chǎn)統(tǒng)計，滿足《用能單位能源計量器具配備和管理通則》（GB 17167-2006）、《化工企業(yè)能源計量器具配備和管理要求》（GB/T 21367-2008）、《用水單位水計量器具配備和管理通則》（GB24789-2009）中的配備要求。

現(xiàn)場踏勘表明：①FCS系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常，全部計量儀表均運行正常，可以實現(xiàn)對各計量點位的準確計量控制；②全部計量儀表均按照相關(guān)要求執(zhí)行定期校驗，校驗結(jié)果滿足相關(guān)要求；③計量儀表配備專職人員負責計量器具的配備、使用、檢定（校準）、維修、報廢等管理工作。

3.4　設(shè)備方面

參照《化工企業(yè)能源計量器具配備和管理要求》（GB/T 21367-2008）的相關(guān)要求，該企業(yè)主要耗能設(shè)備為蒸汽消耗量為7MW、電力消耗量為100kW的工藝設(shè)備，需在現(xiàn)場踏勘中給予重點關(guān)注。

現(xiàn)場踏勘表明：①該企業(yè)制定了完善的設(shè)備維修計劃，并通過日常巡檢及時發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)備故障，完全有能力確保甲醇裝置的正常生產(chǎn)運行；②生產(chǎn)設(shè)備的裝置標識齊全，并設(shè)有專人進行設(shè)備的檢修與維護，能夠?qū)崿F(xiàn)及時維修，不存在《高耗能落后機電設(shè)備（產(chǎn)品）淘汰目錄》中所涵蓋的設(shè)備產(chǎn)品；③該企業(yè)已采用蒸汽透平技術(shù)，有效地提高了熱能利用效率。

3.5　產(chǎn)品方面

該企業(yè)的甲醇產(chǎn)品質(zhì)量滿足并優(yōu)于美國聯(lián)邦（工業(yè)用甲醇）標準（O-M-232L）中的“AA級”標準，滿足并優(yōu)于（工業(yè)用甲醇）國家標準（GB 338-2004）中的“優(yōu)等品”標準，并采用內(nèi)浮頂儲罐貯存。

現(xiàn)場踏勘表明：①公司具有嚴格的產(chǎn)品檢驗管理體系，確保甲醇產(chǎn)品質(zhì)量合格率為100%；②危險品碼頭裝船過程使用裝卸臂進行產(chǎn)品裝船操作，并通過法蘭對接的方式完成甲醇產(chǎn)品的裝船操作，裝卸臂自帶回流管，以用于裝船過程中形成的甲醇氣體可以回流至甲醇成品儲罐中。甲醇產(chǎn)品裝船完畢后，產(chǎn)品管線使用氮氣吹掃，將殘留于裝卸臂的甲醇打回至甲醇成品罐。盡管如此，通過現(xiàn)場考察發(fā)現(xiàn)甲醇裝置在運行過程中仍存在可以改進的方面，主要包括甲醇產(chǎn)品因儲罐大呼吸、小呼吸以及裝車過程中產(chǎn)品滴漏、揮發(fā)而造成的甲醇產(chǎn)品損失量。

綜上，在保證正常生產(chǎn)、安全生產(chǎn)的情況下，建議：可通過變更甲醇儲罐呼吸閥為雙層呼吸閥的形式，減少甲醇儲罐大、小呼吸過程的物質(zhì)損耗量。

3.6　“三廢”排放方面

該企業(yè)甲醇生產(chǎn)過程廢水主要包括生產(chǎn)廢水、生活污水、清凈下水；廢氣主要包括有組織排放廢氣（轉(zhuǎn)化爐煙囪排放的燃燒廢氣、輔助鍋爐煙囪排放的燃燒廢氣、工藝冷凝液汽提塔煙囪排放的氨氣、脫氧槽中壓系統(tǒng)煙囪排放的氨氣、洗滌塔煙囪廢氣排放的甲醇）和無組織排放源（甲醇生產(chǎn)過程、甲醇儲罐大小呼吸、甲醇裝車/船操作過程）排放的廢氣；固體廢棄物主要包括生活垃圾、一般工業(yè)固體廢棄物（廢棄水處理藥劑）、危險固體廢棄物（廢油布、廢催化劑等）；噪聲來源于運行中的設(shè)備（壓縮機、蒸汽透平、引風機、鼓風機、大功率機泵、火炬、蒸汽放空氣）。

現(xiàn)場踏勘表明：①排放的廢水直接排入企業(yè)內(nèi)自有集中污水處理設(shè)施，并滿足達標排放要求；②生活垃圾和一般工業(yè)固體廢棄物均由物業(yè)公司統(tǒng)一收集處理，危險廢物嚴格按照存放要求進行分類存放，并外委處置；③主要噪聲設(shè)備在機泵的配備上選用低噪聲機泵、在安裝時已做好基礎(chǔ)減震，并在運行中嚴格按照工藝運行條件操作，確保在其運行過程中的噪聲級滿足≤100dB（A）的要求；④經(jīng)監(jiān)測，廢氣排放滿足達標排放要求。

3.7　企業(yè)管理方面

該企業(yè)一貫堅持“高標準、嚴要求”的企業(yè)準則，按照現(xiàn)代化企業(yè)的管理要求，嚴格執(zhí)行各項管理制度。公司具有較為完備的“生產(chǎn)操作手冊、程序文件、作業(yè)指導書”管理體系，具備較為完善的管理理念，為公司的發(fā)展壯大奠定了堅實的基礎(chǔ)。

現(xiàn)場踏勘表明：企業(yè)通過每日、每月、每年的報告制度對甲醇生產(chǎn)運行進行監(jiān)控，有力地保障了甲醇裝置的穩(wěn)定、連續(xù)運行。

3.8　員工方面

該企業(yè)全體員工精神飽滿，并對企業(yè)未來發(fā)展表現(xiàn)出高度責任心，具有較高的環(huán)境保護意識和資源、能源節(jié)約意識。

現(xiàn)場踏勘表明：清潔生產(chǎn)理念作為新生代事物，暫未被全體員工所理解與接受，即部分員工清潔生產(chǎn)意識沒有完全樹立起來。

綜上，在保證正常生產(chǎn)、安全生產(chǎn)的情況下，建議：可通過持續(xù)的班組建設(shè)、清潔生產(chǎn)培訓、節(jié)能減排培訓、安全生產(chǎn)培訓，逐步使員工樹立清潔生產(chǎn)意識，實現(xiàn)節(jié)能減排。

4　總結(jié)

通過對該企業(yè)甲醇裝置清潔生產(chǎn)審核中現(xiàn)場踏勘的工作實踐，可得到以下主要結(jié)論：①清潔生產(chǎn)審核中對于現(xiàn)場踏勘工作的開展，應(yīng)依據(jù)清潔生產(chǎn)審核分析模型，從技術(shù)工藝、設(shè)備、過程控制、產(chǎn)品、管理、員工、原輔料/能源、廢棄物八個方面著手，對企業(yè)開展全面的現(xiàn)場工作；②在清潔生產(chǎn)審核中通過現(xiàn)場踏勘，可從技術(shù)工藝設(shè)備、過程控制、產(chǎn)品、管理、員工、原輔料/能源、廢棄物等八個方面進行踏勘分析，挖掘清潔生產(chǎn)的潛力。

[1]國家環(huán)境保護總局科技標準司.清潔生產(chǎn)審計培訓教材[M].北京：中國環(huán)境科學出版社，2001.

[2]國家環(huán)境保護局.企業(yè)清潔生產(chǎn)審計手冊[M].北京：中國環(huán)境科學出版社，1996.

[3]環(huán)境保護部污染防治司.精細化清潔生產(chǎn)審核[M].北京：化學工業(yè)出版社，2009.□