1.概觀
化工廠建於1958。目前生產的主要產品有氯堿、苯酚、氯苯、聚氯乙烯、環己酮和己二酸,其中氯苯是該廠的主要產品,對氯堿生產、氯平衡和提高效率起著重要作用,直接關系到全廠的整體生產能力。這個工廠四十年來為社會提供了大量的化工原料,為國家經濟建設做出了重要貢獻。但由於種種原因,主要工藝基本處於五六十年代水平,技術落後,設備陳舊,工藝老化。因此,單位產品的材料和能源消耗仍然很高,沒有得到充分利用,並以廢物的形式排放到環境中。水中的有機物(COD)和空氣中的苯類有害物質均超過國家或地方的排放標準,導致公眾與企業的矛盾和環境糾紛。
為了改變企業的被動狀態,有兩種模式可供選擇:壹種是利用先進技術對現有技術進行全面升級,但根據企業目前的經營狀況,壹時難以籌集到巨額投資;另壹種是對企業現有傳統工藝進行分析,找出物耗能耗高、汙染嚴重的工藝,結合技術改造分期分批解決。後壹種選擇是最現實有效的符合企業實際情況的方式。因此,在1993中,企業派員參加了國家組織的清潔生產培訓,並在省市相關部門的支持下,開展了己二酸和氯苯的清潔生產審核,作為前後示範。通過“審核”,領導們發現生產過程中有很多降低消耗、能源、汙染和生產成本的機會,增強了他們開展清潔生產的信心,同時也鍛煉了“審核”老師,積累了經驗,為企業的可持續清潔生產打下了良好的基礎。
2.實施清潔生產效果
其效果包括兩個方面,即清潔生產審核產生的替代方案和實施替代方案獲得的經濟和環境效益。
2.1己二酸產品“審核”及其效果
己二酸生產過程分為兩個工段,即己二酸工段和尾氣工段。己二酸工段包括氧化、結晶、壓縮、壓濾、離心和幹燥六個過程。尾氣工段包括供水、供料、制酸、風機、吸收、濃縮六個工序。生產過程如流程圖所示(圖1)。
圖1己二酸生產流程
1994年在該企業開展了己二酸產品清潔生產審核,通過審核提出了12個備選方案,其中無成本方案8個,低成本方案2個,中成本和高成本方案1個。
2.1.1不同備選方案名稱及改進措施(見表1)。
表1己二酸工藝替代方案及改進措施
2.1.2實施替代方案的影響
1.實施免費計劃的經濟效益(見表2)
表2實施免費計劃的經濟效益
2.實施中低價方案的生產過程簡介及經濟分析
替代工藝簡介
氧化終點控制(F9)硝酸氧化環己醇轉化率低,工藝控制指標不完善。在現有工藝條件下,通過改變工藝反應控制指標,如溫度、壓力、時間等,探討提高環己醇轉化率的最佳參數,從而控制低級酸的生成。
濃縮回流液回收(F10)由於濃縮尾氣冷卻器損壞,濃縮蒸發氣冷卻困難,影響回流液回收。通過維護和更新,恢復冷卻器的使用效率。
尾氣系統改造(F11)原氮氧化物(氮氧化合物)尾氣吸收塔為塑料材質,易老化泄漏,吸收率低。塑料制成的塔是由不銹鋼制成的。增加高效填料和冷卻器,提高吸收效率。
實施替代方案的經濟性(見表3)
表3實施替代方案的經濟分析(萬元)
實施替代品的環境效益(見表4)
表4實施替代品的環境分析
2.2氯化苯產品的“審核”及其效果
氯化苯的生產工藝采用苯直接通入氯氣,在氯化鐵催化下生成的連續生產工藝。該裝置分為:接收進料、苯幹燥、氯化、水洗中和、粗蒸餾、精餾、包裝、尾氣吸收和多氯化。其生產過程如流程圖2所示。
圖2氯苯生產關鍵工藝流程圖
企業在完成己二酸生產工藝“審核”後,在1995開展了氯苯生產工藝清潔生產審核,通過“審核”提出了12替代方案。其中,免費方案4個,低收費2個,中收費3個,高收費3個。
2.2.1不同替代方案和改進措施的名稱(見表5)
表5氯化苯生產工藝替代方案名稱及改進措施
企業按照“先易後難,邊審核邊改進”的原則,通過嚴格的生產管理,結合技術改造,加強設備維護,分批分期實施備選方案。
2.2.2實施替代方案的效果,包括經濟效益和環境效益。1.實施免費計劃的效果(見表6)
表6實施無成本方案的經濟效益
2.備選方案實施過程的簡要描述
原氯化冷卻器采用的臥式冷卻器冷卻效果差,難以滿足生產工藝要求。後來臥式冷卻器改為立式,提高了冷卻效果,減少了氯化尾氣中苯的排放,提高了苯轉化率。測試結果表明,單位產品中的苯和氯苯分別減少了8.36千克和0.39千克。以1998年15000噸氯化苯產量計算,每年節約苯125.4噸,節約氯化苯5.85噸。按每噸苯價值2000元、每噸氯化苯價值2700元計算,年節約價值分別為25.08萬元、65.438+0.58萬元,合計26.66萬元。
堿洗推出工藝的改造氯化液通過洗滌除去部分氯化氫,剩余氯化氫需用堿中和,分離回收苯後的廢液排入水中。由於原裝置壹級分離、設備技術落後、操作等原因,氯化液和堿洗分離不徹底,導致汙水中苯含量達到68g/L,氯化苯達到26g/L..為降低苯耗,減少環境汙染,投資6.3萬元,將壹級分離改為二級分離,提高了分離效果。每噸氯化苯產品苯耗降低20公斤,按年產1.5萬噸氯化苯計算,節約苯約3000噸,按每噸苯2000元計算,扣除年運行費用1.5萬元,節約價值60萬元。
每升汙水中的苯含量從68克下降到0.78克,降幅超過90%。在洗滌中和過程中加入壹定量的水,將氯化溶液中的氯化氫洗去,排入水中。它是氯化苯生產中的主要酸性廢水。為利用酸性水制備鹽酸,投資147萬元,對洗滌汙水工藝進行了改造。采用閉路流程,洗滌汙水(含8 ~ 654.38+00% HCl)泵入氯氣吸收工序,作為副產鹽酸的吸收液。年副產27%鹽酸約2500噸,按每噸200元鹽酸計算,年經濟效益。
每年減少排入水環境的含酸廢水654.38+0.8萬噸,減少排入大氣環境的氯化氫900余噸,減少了環境汙染。
多氯化物的改性及真空泵水的回收由於原蒸餾為真空蒸餾,真空由水環真空泵提供,蒸餾塔板低,使塔的生產工藝無法按要求操作,影響分離效果。為提高分離效果,投入30.7萬元,增加了塔高和塔板數。該方案實施後,與1994相比,1998日均苯排放量由19.5 kg降至0.6 kg,每年節約7.2噸,氯化苯由30 kg降至4.2 kg,每年節約9.29噸,每噸苯價值2000元和2700元。
元,每年節省價值分別為14400元和251000元,合計約40000元。其環境效益如表7所示。
表7真空泵排放汙染物的變化
由此可見,實施這種替代方案對環境效益是重要的,但經濟效益並不明顯。
尾氣搬遷(包括工藝改進)尾氣系統是指氯化反應的氣相經過冷卻、噴淋、吸收,直至產出合格的副產鹽酸的部分。由於氣相的主要成分是氯化氫,氯化氫是壹種強腐蝕性介質,原工藝與氯苯生產系統在同壹廠房,不僅影響員工操作崗位,還嚴重腐蝕設備。為了將尾氣與氯苯分離,1997投資87.96萬元,對尾氣工藝進行搬遷,異地改造,將尾氣系統搬到鹽酸合成裝置,並對工藝進行改進,將兩級吸收改為三級吸收。替代方案實施後,不僅節約了原材料,而且汙染物大幅減少,如表8所示。
表8副產鹽酸尾氣汙染物變化
從表中可以看出,與1994相比,1998中氯化氫、氯氣、苯、氯苯四種有害物質均下降90%以上,除苯、氯苯(無國標)外,均符合國家現行排放標準。
按年運行330天計算,年減少苯排放量3.8254噸,年減少氯代苯排放量28.16噸。按每噸苯和氯化苯分別價值2000元和2700元計算,年節約價值分別為7651萬元和76000元,合計841.1.000元。
冷卻水循環利用為了節約用水,降低生產成本,投入了87.7萬元。新建1小時400立方米冷卻水系統,循環水用於各種換熱器等工序,減少新鮮水消耗,使新鮮水消耗由1994年的73.3噸/噸產品下降到1998年的5.5噸/噸產品,每噸產品節約新鮮水67.8噸,年生產氯化苯產品15000噸。年節約淡水1.01.7噸。以噸淡水1.6元計算,年節水值為1.6272萬元。扣除年經營成本32.3萬元後,年凈效益為1304.42元。
為了擴大生產能力,降低生產成本,有必要對生產過程中的關鍵設備——原油蒸餾和精餾加熱器進行更新。所以1997投入2213000元,流程改造。該替代方案實施後,不僅生產能力提高,而且每噸氯苯生產成本由3380元降至3330元,每噸產品節約蒸汽200公斤,其汙染物排放量維持在原有水平。年生產成本75萬元,年節約蒸汽價值654.38+0.4萬元,總經濟價值89萬元。
為了進壹步提高產量,在前期技術改造的基礎上,1998投資334萬元,通過增加設備、提高設備利用率等方式提高產量。該方案實施後,在不增加汙染物排放的情況下,氯苯產量從不到10000噸增加到目前的15000噸。
3.實施替代方案的效果
氯化苯生產過程中,通過實施清潔生產審核提出的替代品(F5?/FONT & gt;F11)取得了明顯的經濟效益和環境效益,如表9?/FONT & gt;10。
表9實施不同方案的經濟分析(萬元)
從表中可以看出,七個方案的項目投資為252.49萬元,年凈收益為432.38萬元,投資回收期不到壹年。
表10實施替代品的環境效益
可以看出,替代方案實施後,年減少廢水34.9萬噸,廢水和尾氣中氯化氫906.85噸,氯氣395.72噸,氯氣69.05438+0噸,氯氣3.22噸。
4.實施清潔生產的成功經驗
太原XX集團公司化工廠自參加第壹批國家清潔生產培訓以來,開展了不間斷的清潔生產,各級領導不斷增強清潔生產意識,克服資金和技術困難,分批實施了己二酸和氯苯生產工藝審核提出的替代方案,取得了明顯的經濟效益和環境效益,積累了清潔生產經驗,增強了繼續深入開展清潔生產的信心。其成功經驗如下:
1.培養清潔生產意識。1994年7月,該企業首次開展了己二酸生產過程的清潔生產審核,並於年底完成了“審核”報告。通過“審計”和實施免費低價方案的效果,企業領導認識到生產過程中“降耗、節能、減汙”的機會很多,實施清潔生產會降低消耗。樹立了開展清潔生產的信心。在完成己二酸產品的審核後,1995年初又陸續對氯化苯的生產工藝進行了審核,並於當年提出了“審核”報告。目前,燒堿和乙烯產品的清潔生產審核已經啟動。
不間斷地做“審計”工作。
2.克服資金和技術障礙就全國企業實施清潔生產而言,資金和技術特別是資金的短缺是影響清潔生產實施的關鍵障礙。企業不是被動地等待外部條件,而是註重自身努力,尋求各種途徑來克服資金和技術困難:
按照先易後難的原則,優先安排實施無成本、低成本或中成本方案的收入,彌補實施高成本方案的資金不足;
依靠企業技術人員和職工的努力,完成備選方案中的設備改進或制造安裝任務,節省工程投資;
將清潔生產替代方案納入企業設備維修或生產工藝技術改造,共同解決;
具有實施清潔生產的技術難點,調查和收集同行業的先進技術和信息,克服實施清潔生產的技術障礙。
截止1998,己二酸和氯苯清潔生產審核分階段完成。
提出了24個備選方案。
3.鞏固清潔生產成果
為鞏固清潔生產成果,企業針對清潔生產審核發現的生產管理中的缺陷,調整了環保組織,完善了環保和生產管理體系。
在傳統的末端汙染治理模式下,企業設立了獨立的環保部門,主要負責企業排汙口汙染物是否符合國家或地方汙染物排放標準,忽略了生產過程中原材料的消耗和汙染物產生量,造成環保與生產脫節。推行清潔生產後,為了控制生產過程中汙染物的產生,將原環保部門調整為生產環保部門。環境管理不僅在末端監督汙染物的排放,更重要的是將環境管理內容滲透到生產管理中,相互補充、相互促進,實現了環保與生產的內在統壹。
管理制度得到了改善。針對清潔生產審核中發現的跑、漏、料損失等問題,完善了設備完好率、運轉率和定期維護制度,修訂了原材料消耗定額。每個員工的工作質量都與獎金和工資掛鉤。遵守規則者有賞,違反規則者有罰,每月考核,獎懲兌現。使用行政管理系統
學位和經濟鼓勵相結合,增強了員工的責任感和學習技術的積極性,對鞏固清潔生產成果具有重要作用。
建立環保和生產“監督員”為了持續有效地實施“管理”體系,企業建立了“監督員”制度。該組織每班三人,包括兩名主管和壹名班長。現場監督和環境監測實行24小時三班制。“監督員”的職責和檢查內容:
範圍:涉及所有生產單位的監督管理。
內容:包括生產運行控制指標的實施和原始記錄的查閱;查看環保設備的運行價格;非正常排放管理,“三廢”排放抽查。以上每壹項都有具體的價格檢查評估標準。
“主管”權限“主管”有權對現場監督檢查中發現的問題發出限期整改通知書,並通知分廠對生產現場出現的部分設備、管道問題立即進行維修、保養,並跟蹤復查,對逾期不整改者進行處罰,直接開出經濟處罰單。對於人為造成的問題,會直接開出經濟處罰單。