化工行業(yè)清潔生產(chǎn)潛力案例分析

毛麗 季冬冬(江蘇金易惠環(huán)保科技有限公司，江蘇 常州 213022)

1 清潔生產(chǎn)背景

“263”專項(xiàng)行動(dòng)中對化工行業(yè)提出“減少落后化工產(chǎn)能”、全省揮發(fā)性有機(jī)物（VOCS）排放總量削減20%以上、對重點(diǎn)企業(yè)排放源進(jìn)行整治等要求，化工企業(yè)面臨的環(huán)保壓力也越來越大，除了確保達(dá)標(biāo)排放外，需要企業(yè)從原輔料清潔性、生產(chǎn)的“自動(dòng)化、連續(xù)化、密閉化”、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等，故需要企業(yè)不斷提高企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平，需要企業(yè)不斷的對自身進(jìn)行清潔生產(chǎn)的潛力分析。

清潔生產(chǎn)審核是通過籌劃與組織、預(yù)評估、評估、方案產(chǎn)生和篩選、可行性分析、方案的實(shí)施、持續(xù)清潔生產(chǎn)的程序，對生產(chǎn)和服務(wù)過程進(jìn)行調(diào)查和診斷，找出能耗高、物耗高、污染重的原因，從原輔料及能源、設(shè)備、工藝技術(shù)、廢棄物、過程控制、管理、員工8個(gè)方面提出減少有毒有害物料的使用、產(chǎn)生，降低能耗、物耗以及廢物產(chǎn)生的方案，進(jìn)而選定技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保可行的清潔生產(chǎn)方案的過程。清潔生產(chǎn)的潛力是在清潔生產(chǎn)審核中預(yù)評估階段通過對企業(yè)產(chǎn)品的全過程分析挖掘得出。

筆者以長三角某化工企業(yè)為實(shí)例，從8個(gè)方面挖掘其清潔生產(chǎn)潛力，旨在為同類生產(chǎn)企業(yè)的清潔生產(chǎn)方案的清潔生產(chǎn)潛力和方案提供借鑒。

2 企業(yè)概況

某化工廠位于長三角地區(qū)，創(chuàng)建于60年代，于2008年搬遷至現(xiàn)新廠區(qū)，產(chǎn)品有順酐、橡膠助劑、金屬防銹油系列等，主要原輔料主要有甲苯、甲醛等。

3 清潔生產(chǎn)潛力分析

公司成立了清潔生產(chǎn)審核小組，并制定了計(jì)劃，并對相關(guān)的人員進(jìn)行了清潔生產(chǎn)培訓(xùn)，克服了思想障礙。審核小組在全公司正常生產(chǎn)的情況下，對廠內(nèi)各產(chǎn)品生產(chǎn)工藝、污染防治措施、公用工程等進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查，主要從原料的采購、儲運(yùn)、管理，生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)、節(jié)水、節(jié)能、固廢處置、利用和防治廢水、廢氣、噪聲污染等角度進(jìn)行分析，找出企業(yè)的清潔生產(chǎn)潛力。

3.1 問題識別

3.1.1 原輔料及能源

企業(yè)的固態(tài)原料袋裝存放于倉庫；用量較小的液體原料采用桶裝，用量較大的液體原料苯、二甲苯、甲醛、甲醇采用儲罐存儲。

企業(yè)采用的資源主要為水、電及蒸汽，蒸汽部分外購，由于順酐反應(yīng)為放熱反應(yīng)，自產(chǎn)蒸汽，將所產(chǎn)生的廢熱蒸汽充分利用，不足部分外購。全廠蒸汽冷凝水回收使用，一部分回用于制作軟水，一部分回用于補(bǔ)充循環(huán)冷卻塔。循環(huán)冷卻系統(tǒng)排水作清下水排放。

順酐主要原輔料為苯，采用儲罐存儲采用1300m3儲罐存儲，儲罐設(shè)有氮封，但該氮封不能根據(jù)儲罐的氮?dú)鈮毫ψ詣?dòng)調(diào)節(jié)，由于企業(yè)的周轉(zhuǎn)及存儲量較大，根據(jù)計(jì)算得出每年苯儲罐大小呼吸損耗量約幾十噸，應(yīng)考慮更換氮封系統(tǒng)及增加呼吸廢氣的處理措施。

助劑生產(chǎn)車間產(chǎn)生的粉塵量較多，助劑部分原材料密度較小，購買的物料均為小包裝，每次加料需投料幾次，從而導(dǎo)致物料傾倒、計(jì)量加料過程中易飄出反應(yīng)釜，造成原材料的浪費(fèi)，可考慮改變物料的包裝規(guī)格。

油品車間部分產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，部分原料需進(jìn)行預(yù)處理，將固態(tài)加熱至液態(tài)，再進(jìn)下一道工序，可調(diào)研直接采購液體物料。

3.1.2 設(shè)備

企業(yè)采用國內(nèi)同行業(yè)中較為成熟的生產(chǎn)工藝和設(shè)備，盡管近年來并不斷完善，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了能耗、物耗、水耗，減少了“三廢”排放量，但現(xiàn)場檢查，仍有少量設(shè)備存在跑冒滴漏現(xiàn)象，設(shè)備需定期維修；

橡膠助劑車間涉及都甲醛、甲醇的使用，上述物料的冷凝回用采用的是企業(yè)自制的列管式冷凝器，傳熱面積小，效率低，可考慮更換冷凝設(shè)備，增大冷凝面積。

油品車間的烘房加熱方式為底部加熱，加熱時(shí)間長，熱效率利用不高，可改變烘房的受熱面積。

3.1.3 技術(shù)工藝

全國順酐行業(yè)已經(jīng)建成投產(chǎn)并處于生產(chǎn)狀況的裝置主要分為兩種：一是苯法固定床水吸收生產(chǎn)工藝，第二種就是正丁烷法固定床水吸收生產(chǎn)工藝。除原料不同外，工藝路線大體相同，基本沿用SD 公司的固定床空氣氧化、部分冷凝加水吸收、一塔一釜二甲苯間歇恒沸脫水精制工藝路線。該企業(yè)采用的苯法流程，固定床氧化裝置中采用國內(nèi)催化劑和國外催化劑并用，后處理采用二甲苯恒沸脫水，此項(xiàng)技術(shù)在我國已經(jīng)相當(dāng)成熟。其余產(chǎn)品生產(chǎn)工藝均為國內(nèi)較為成熟的生產(chǎn)工藝。

根據(jù)物料衡算分析以及水平衡分析，順酐車間反酸回收工段反應(yīng)釜內(nèi)殘留部分原料，目前企業(yè)每天洗釜廢水量達(dá)到10噸，可在工藝可行的情況下調(diào)整工藝參數(shù)。

3.1.4 廢棄物

順酐尾氣采用RTO焚燒爐焚燒，油品車間由于大多采用高沸點(diǎn)的物料，且生產(chǎn)工藝復(fù)配，廢氣經(jīng)冷凝、水噴淋處理，助劑車間對水溶性的醇類、醛類采用水吸收，廢氣處理措施符合要求，運(yùn)行良好。

助劑車間內(nèi)粘合劑RA 包裝工段，采用人工包裝且放料口無粉塵收集裝置，導(dǎo)致粉塵散逸較為嚴(yán)重，可考慮采用自動(dòng)包裝方式。

危險(xiǎn)固廢倉庫防滲層破壞，不符合“三防要求”，應(yīng)及時(shí)改整。

3.1.5 產(chǎn)品

生產(chǎn)的產(chǎn)品中固態(tài)物料為編織袋包裝，除了油品為儲罐存儲外，其余均位200L包裝桶包裝，包裝上標(biāo)明了生產(chǎn)日期、失效日期等，符合包裝的規(guī)定。

3.1 .6 過程控制

企業(yè)順酐的生產(chǎn)過程使用國際流行的DCS 計(jì)算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。

助劑產(chǎn)品中含有甲醛物料的粘合劑A物料計(jì)量較為原始，以人工配料稱量模塊為主，有一定誤差，存在物料損耗情況，可提高該產(chǎn)品的過程控制水平

3.1.7 員工

公司定期組織員工進(jìn)行技能培訓(xùn)，并組織考核，但從操作記錄來看，對于批次生產(chǎn)工序僅記錄最初投料以及最終出料，缺少中間過程的物料記錄。

3.1.8 管理

該企業(yè)重于對達(dá)標(biāo)排放的考核和管理，對于節(jié)水、節(jié)能等考核措施不夠，缺少水表的三級計(jì)量，無法實(shí)現(xiàn)水資源的用量考核，后續(xù)可考慮安裝三級計(jì)量。

3.2 方案的提出

根據(jù)現(xiàn)場踏勘以及同類企業(yè)情況，從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)境可行性分析得到方案有：F1 更換全廠管道保溫、防腐層；F2 安裝水表，全廠水消耗量形成三級計(jì)量；F3 順酐車間的反酸回收工段，蒸餾溫度提高2℃，減少鍋內(nèi)原料殘留，從而減少洗鍋次數(shù)；F4苯罐新增分級立式氮封裝置、廢氣冷凝裝置裝置；F5 烘房升級改造，由地面加熱改為地面、墻面加熱；F6 油品使用的部分固態(tài)物料改為液態(tài)物料；F7 危廢倉庫整改，重新敷設(shè)防滲層；F8 助劑車間更換三聚氰胺、白炭黑包裝（由25kg/袋變?yōu)?00kg/袋）；F9 粘合劑A工段增設(shè)DCS過程控制系統(tǒng)，反應(yīng)釜冷凝器更換為板式冷凝器；F10粘合劑RA工段購置自動(dòng)化包裝系統(tǒng)一套。

4 方案預(yù)估可能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益

上述方案實(shí)施環(huán)保效益主要體現(xiàn)：

（1）改變氮封和增加冷凝從而減少減少儲罐廢氣苯的排放量；

（2）助劑車間更換部分原輔料包裝、增加自動(dòng)化包裝系統(tǒng)減少粉塵的排放量；冷凝器的更換減少了有機(jī)廢氣的產(chǎn)生；

（3）危廢倉庫的防滲層重新敷設(shè)降低了固廢存儲對土壤和地下水的風(fēng)險(xiǎn)。

經(jīng)濟(jì)效益主要體現(xiàn)在：

（1）苯儲罐冷凝回收的苯減少了原輔料的采購量，降低了成本；

（2）更換全廠管道保溫、防腐層降、烘房的改造節(jié)約了烘干時(shí)間和能源的利用效率，降低能耗成本和烘干環(huán)節(jié)的人工成本。

5 結(jié)語

對于化工行業(yè)而言，由于使用的化學(xué)品種類、數(shù)量差異較大，需要結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行分析，找出廢棄物產(chǎn)生的原因，查找物料儲運(yùn)、生產(chǎn)運(yùn)行、管理及廢棄物排放等方面存在的問題，挖掘清潔生產(chǎn)潛力，對提出的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)保方面的評估后實(shí)行，讓企業(yè)做到增產(chǎn)、增效不增污時(shí)，為企業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展（新、擴(kuò)、改建）營造環(huán)境空間；同時(shí)，在廢棄物處理、處置設(shè)施上會取得相應(yīng)的剩余容量，從而減少新增設(shè)施的投資和運(yùn)行費(fèi)用，企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的之路。