化工行業清潔生產潛力案例分析

毛麗 季冬冬(江蘇金易惠環保科技有限公司，江蘇 常州 213022)

1 清潔生產背景

“263”專項行動中對化工行業提出“減少落后化工產能”、全省揮發性有機物（VOCS）排放總量削減20%以上、對重點企業排放源進行整治等要求，化工企業面臨的環保壓力也越來越大，除了確保達標排放外，需要企業從原輔料清潔性、生產的“自動化、連續化、密閉化”、產品結構等，故需要企業不斷提高企業的清潔生產水平，需要企業不斷的對自身進行清潔生產的潛力分析。

清潔生產審核是通過籌劃與組織、預評估、評估、方案產生和篩選、可行性分析、方案的實施、持續清潔生產的程序，對生產和服務過程進行調查和診斷，找出能耗高、物耗高、污染重的原因，從原輔料及能源、設備、工藝技術、廢棄物、過程控制、管理、員工8個方面提出減少有毒有害物料的使用、產生，降低能耗、物耗以及廢物產生的方案，進而選定技術、經濟、環保可行的清潔生產方案的過程。清潔生產的潛力是在清潔生產審核中預評估階段通過對企業產品的全過程分析挖掘得出。

筆者以長三角某化工企業為實例，從8個方面挖掘其清潔生產潛力，旨在為同類生產企業的清潔生產方案的清潔生產潛力和方案提供借鑒。

2 企業概況

某化工廠位于長三角地區，創建于60年代，于2008年搬遷至現新廠區，產品有順酐、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 清潔生產潛力分析

公司成立了清潔生產審核小組，并制定了計劃，并對相關的人員進行了清潔生產培訓，克服了思想障礙。審核小組在全公司正常生產的情況下，對廠內各產品生產工藝、污染防治措施、公用工程等進行了實地調查，主要從原料的采購、儲運、管理，生產設備的運行、維護、節水、節能、固廢處置、利用和防治廢水、廢氣、噪聲污染等角度進行分析，找出企業的清潔生產潛力。

3.1 問題識別

3.1.1 原輔料及能源

企業的固態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，由于順酐反應為放熱反應，自產蒸汽，將所產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，一部分回用于補充循環冷卻塔。循環冷卻系統排水作清下水排放。

順酐主要原輔料為苯，采用儲罐存儲采用1300m3儲罐存儲，儲罐設有氮封，但該氮封不能根據儲罐的氮氣壓力自動調節，由于企業的周轉及存儲量較大，根據計算得出每年苯儲罐大小呼吸損耗量約幾十噸，應考慮更換氮封系統及增加呼吸廢氣的處理措施。

助劑生產車間產生的粉塵量較多，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，從而導致物料傾倒、計量加料過程中易飄出反應釜，造成原材料的浪費，可考慮改變物料的包裝規格。

油品車間部分產品生產過程中，部分原料需進行預處理，將固態加熱至液態，再進下一道工序，可調研直接采購液體物料。

3.1.2 設備

企業采用國內同行業中較為成熟的生產工藝和設備，盡管近年來并不斷完善，提高了產品質量，降低了能耗、物耗、水耗，減少了“三廢”排放量，但現場檢查，仍有少量設備存在跑冒滴漏現象，設備需定期維修；

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，加熱時間長，熱效率利用不高，可改變烘房的受熱面積。

3.1.3 技術工藝

全國順酐行業已經建成投產并處于生產狀況的裝置主要分為兩種：一是苯法固定床水吸收生產工藝，第二種就是正丁烷法固定床水吸收生產工藝。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。該企業采用的苯法流程，固定床氧化裝置中采用國內催化劑和國外催化劑并用，后處理采用二甲苯恒沸脫水，此項技術在我國已經相當成熟。其余產品生產工藝均為國內較為成熟的生產工藝。

根據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釜內殘留部分原料，目前企業每天洗釜廢水量達到10噸，可在工藝可行的情況下調整工藝參數。

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的物料，且生產工藝復配，廢氣經冷凝、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，運行良好。

助劑車間內粘合劑RA 包裝工段，采用人工包裝且放料口無粉塵收集裝置，導致粉塵散逸較為嚴重，可考慮采用自動包裝方式。

危險固廢倉庫防滲層破壞，不符合“三防要求”，應及時改整。

3.1.5 產品

生產的產品中固態物料為編織袋包裝，除了油品為儲罐存儲外，其余均位200L包裝桶包裝，包裝上標明了生產日期、失效日期等，符合包裝的規定。

3.1 .6 過程控制

企業順酐的生產過程使用國際流行的DCS 計算機監測系統、控制系統。

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

3.1.7 員工

公司定期組織員工進行技能培訓，并組織考核，但從操作記錄來看，對于批次生產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

該企業重于對達標排放的考核和管理，對于節水、節能等考核措施不夠，缺少水表的三級計量，無法實現水資源的用量考核，后續可考慮安裝三級計量。

3.2 方案的提出

根據現場踏勘以及同類企業情況，從經濟、技術、環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量；F3 順酐車間的反酸回收工段，蒸餾溫度提高2℃，減少鍋內原料殘留，從而減少洗鍋次數；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物料改為液態物料；F7 危廢倉庫整改，重新敷設防滲層；F8 助劑車間更換三聚氰胺、白炭黑包裝（由25kg/袋變為500kg/袋）；F9 粘合劑A工段增設DCS過程控制系統，反應釜冷凝器更換為板式冷凝器；F10粘合劑RA工段購置自動化包裝系統一套。

4 方案預估可能產生的經濟效益和環保效益

上述方案實施環保效益主要體現：

（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、增加自動化包裝系統減少粉塵的排放量；冷凝器的更換減少了有機廢氣的產生；

（3）危廢倉庫的防滲層重新敷設降低了固廢存儲對土壤和地下水的風險。

經濟效益主要體現在：

（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、烘房的改造節約了烘干時間和能源的利用效率，降低能耗成本和烘干環節的人工成本。

5 結語

對于化工行業而言，由于使用的化學品種類、數量差異較大，需要結合企業的實際情況進行分析，找出廢棄物產生的原因，查找物料儲運、生產運行、管理及廢棄物排放等方面存在的問題，挖掘清潔生產潛力，對提出的方案進行經濟、技術、環保方面的評估后實行，讓企業做到增產、增效不增污時，為企業生產和發展（新、擴、改建）營造環境空間；同時，在廢棄物處理、處置設施上會取得相應的剩余容量，從而減少新增設施的投資和運行費用，企業可持續發展的之路。