某化工企業清潔生產審核案例分析

韓廷華，范玉平，劉 軍

（1.日照市生態環境保護綜合執法支隊，山東 日照 276800；2.日照市生態文明宣傳教育中心，山東 日照 276800；3.山東省日照生態環境監測中心，山東 日照 276800）

清潔生產審核是指通過對企業從原輔材料、設備、工藝到產品的整個生產周期進行分析和評估，找出企業高耗能、高污染的環節，提出減少污染、降低能耗和物耗的清潔生產方案并予以實施，從源頭減少污染的產生，達到“節能、降耗、減污、增效”的目的，使企業實現經濟效益和環境效益的統一[1]。

化工行業生產是我國社會生存和發展的基礎，為工業生產提供了大量的基礎有機化工原料和高端有機化工產品[2]。化工企業的污染來源主要是原材料的生產和產品加工過程中產生的有機污染物，對化工企業進行清潔生產審核，有利于促進該企業進一步控制污染物的排放，減少資源能源的消耗等[3]。

1 企業基本情況

某化工企業主要生產聚丙烯樹脂，這是一種半結晶的熱塑性塑料，具有較高的耐沖擊性，機械性質強韌，能夠抵抗多種有機溶劑和酸堿的腐蝕，是工業生產中廣泛應用的最常見的高分子材料之一。其生產工段包括丙烯原料精制（精制工藝包括固堿塔脫水、水解、脫硫、脫氧、脫砷、干燥、產出精丙烯）、加料、聚合、出料、閃蒸、包裝等，生產過程產生的污染物主要為廢氣、廢水和固體廢物。

企業生產過程產生的廢氣主要是工藝尾氣、罐區及裝卸區廢氣，其中丙烯精制再生的廢氣含少量丙烯，送氣柜回收，無廢氣外排；聚合釜尾氣主要是未反應的丙烯氣體，密閉進入冷凝器，經回收冷凝后全部循環利用，無廢氣外排；閃蒸釜尾氣主要是聚合釜下料時帶來的丙烯氣體和閃蒸釜置換清掃時殘余的氮氣，這部分氣體首先經旋風除塵器進行除塵，分離聚丙烯粉料后，丙烯氣體被送至氣柜，無廢氣外排；閃蒸工段丙烯中含有極微量的氮氣，進入氣柜并最終帶入原料罐，無廢氣外排；罐區儲罐采用球罐，為壓力容器，不設置呼吸閥，減少了廢氣的無組織排放；物料在裝卸時均采用密閉裝卸，設置干密封接頭，減少了廢氣的無組織排放。企業廢水主要包括生產廢水和生活污水，生產廢水主要為循環冷卻排污水，用于消防補充水（含罐體降溫水），不外排；生活污水經化糞池處理后排至化工園區污水處理廠處理。企業固體廢物主要有生產過程產生的廢礦物油、廢油桶、廢油漆桶、廢堿液、廢水解劑、廢脫硫劑、廢脫氧劑、廢脫砷劑、反應釜夾套清洗廢液、廢脫水劑和生活垃圾。

2 審核前評估企業的清潔生產水平

由于當前沒有合成聚丙烯樹脂制造行業的清潔生產標準，結合企業的經濟情況、環境現狀以及實際生產情況，把企業的各項生產技術指標和污染物產生指標等與《企業清潔生產績效評分表》（僅適用于國家尚未公布行業清潔生產評價指標體系的行業）各指標進行對比，評估企業清潔生產水平。通過逐項比對可知，企業目前的清潔生產水平不高，單位產品的能耗、物耗、污染物排放量較高，所以仍需要進一步提高其清潔生產水平。

3 清潔生產目標的設置

為了降低原輔材料和能源的消耗，減少廢物產生量，提高產品回收率，降低生產成本。根據企業實際情況，結合環境治理要求及車間各種污染物的排放情況及危害程度，設置了清潔生產的近期目標和中期目標，如表1所示。

表1 清潔生產目標設置一覽表

4 制定可行性清潔生產方案

審核小組針對企業存在的問題，共提出9個無/低費方案，2個中/高費方案，本文重點分析高費方案。

4.1 企業無低費方案情況

企業無低費方案情況介紹及相應的經濟、環境效益見表2。

4.2 企業高費方案情況

企業高費方案為“原料罐區新增抽壓壓縮機改造”和“SIS安全儀表系統”，方案實施情況及經濟、環境效益如下：

4.2.1 原料罐區新增抽壓壓縮機

4.2.1.1 方案簡介

卸車完成后槽車內留有部分壓力，壓力不泄至低壓就裝車，會使車上壓力過高帶來一定的事故隱患，卸車后去氣柜過程緩慢導致氣柜高度過高而影響閃蒸噴料，造成聚合回收完不能及時噴料，使聚合攪拌電機負荷過高，造成電力資源的極大浪費。安裝抽壓壓縮機能及時將槽車內的壓力抽至指定壓力，減少再度裝車的風險，不用氣歸泄壓也減少了電力資源浪費，并節約了人力資源。

4.2.1.2 技術評估

當公司生產任務重時，原料卸車后抽壓與生產裝置去氣柜相互矛盾、相互制約，卸車后不抽壓會帶來事故隱患，抽壓會導致生產上料噴不到閃蒸釜，造成時間上的浪費和電力浪費。因此需要一套適合公司實際情況可行的泄壓裝置。

清潔生產審核小組從公司實際出發、經過認真研究決定增加一套抽壓壓縮機，以應對抽壓和噴料之間的矛盾。具體方法為：①根據公司現有的管線流程做出設計方案。②安裝一臺抽壓壓縮機并在卸車臺東側空地上對地面平整硬化，用于抽壓槽車停放。③將抽壓管線和冷凝器相連直接通到球罐內，不再經過其他設備設施。④安裝緊急切斷閥、抽壓鶴管2套，保證能有兩臺車同時進行抽壓作業。

4.2.1.3 環境評估

本方案工藝改進具有較好的經濟效益，能夠顯著提高工作效率，降低廢氣的無組織排放。

4.2.1.4 經濟評估

此次原料罐區新增抽壓壓縮機改造方案，總投資（I）20萬元。方案實施后，能夠減少抽壓造成的時間損耗，提高了工作效率，可產生經濟效益（P）約5.6萬元/年。

（1）年增加現金流量（F）

折舊期（n）：5年，稅率：16%；折舊費（D）=I/n=4萬元；應稅利潤（T）=P-D=1.6萬元；凈利潤（E）=T×（1-16%）=1.344萬元；年增加現金流量：F=E+D=5.344萬元。

（2）投資償還期（N）=I/F=3.74年。

（3）凈現值（NPV）

*貼現率按5%計，折舊5年。

（4）內部收益率：

4.2.1.5 結論

綜上所述，可得出以下結論：①原料罐區新增抽壓壓縮機改造方案的凈現值NPV為0.258萬元≥0，其盈利能力能達到預期盈利水平；②此項目靜態投資回收期3.74年＜行業基準投資回收期10年；③內部收益率10.43%＞行業基準收益率10%。該項目從經濟評估方面看是可行的方案,且該方案技術成熟可靠，經濟效益明顯，方案的實施有利于提高工作效率，因此為可行性方案。

4.3 SIS安全儀表系統

4.3.1 方案簡介

罐區內儲存丙烯為易燃易爆物質、發生事故后危害巨大、且生產廠區聚合工藝為重點監管工藝，一旦罐區和聚合廠區發生事故將會對上下游的設備設施都產生影響，連帶相關裝置都需要停產，為企業帶來較嚴重的損失，并且會危及相關作業人員的生命安全，并帶來嚴重的安全隱患。SIS系統可以有效減少罐區和聚合裝置的安全事故，更好地保證公司的正常生產，不會因節省初次投入而增大事故風險。

4.3.2 技術評估

原料罐區增加一套抽壓裝置，可以減少抽壓造成的時間損耗，提高了工作效率。原料（丙烯）罐區SIS系統和聚合裝置SIS系統組成公司生產裝置的安全控制系統。根據生產裝置的特點，實現罐區和聚合裝置重要的安全聯鎖保護、緊急停車系統及關鍵設備聯鎖保護。SIS系統設置獨立的控制器，確保工作人員及生產裝置、重要關鍵設備的安全。SIS系統設工程師站、操作員站，相應的報警及操作通過輔助操作臺上急停按鈕、復位按鈕、聲光報警裝置和DCS系統的操作站來完成。罐區SIS系統和聚合裝置SIS系統具有報警事件順序記錄功能（SOE），在控制室設置一套工程師站，用于SIS系統的組態、下裝、調試和日常維護以及報警事件順序的記錄。中央邏輯控制器、輸入/輸出卡件、SIS系統內部的安全網絡、供電單元均采用雙重化同構冗余，實現主控模塊的內生安全。通信系統為控制站與控制站之間、控制器與工程師站、操作員站采用工業以太網連接各個功能模塊，采用可靠性高的熱備冗余結構，實現相互之間的數據傳輸。

4.3.3 環境評估

為了控制系統中報警和聯鎖部分，對控制系統中檢測的結果實施報警動作或調節或停機控制，是企業自動控制中的重要組成部分，能夠保障生產安全，且運行效果好、運行穩定。

4.3.4 經濟評估

該方案總投資（I）45萬元，每天節省1個人力單位，全年節省6.5萬元。方案實施后，可產生經濟效益（P）約6.5萬元/年。

（1）年增加現金流量（F）：

折舊期（n）：10年，稅率：16%；折舊費（D）=I/n=4.5萬元；應稅利潤（T）=P-D=2.0萬元；凈利潤（E）=T×（1-16%）=1.68萬元；年增加現金流量：F=E+D=6.18萬元。

（2）投資償還期（N）=I/F=7.28年。（3）凈現值（NPV）

*貼現率按5%計，折舊10年。

（4）內部收益率：（IRR）

4.3.5 結論

綜上所述，可以得出以下結論：（1）SIS安全儀表系統項目的凈現值NPV為2.45萬元≥0，該項目的盈利能力能達到預期盈利水平；（2）此項目靜態投資回收期7.28年＜行業基準投資回收期10年；（3）內部收益率6.95%＞行業基準收益率5%。因此，該項目從經濟評估方面看是可行的，且方案技術成熟可靠，經濟效益明顯，屬于可行性方案。

5 審核后企業的清潔生產水平

通過實施清潔生產審核，企業提高了工作效率及自動化水平，降低了污染物的排放量，使企業達到“節能、降耗、減污、增效”的目的，將審核后企業的各項生產指標與《企業清潔生產績效評分表》[4]對比可知，其清潔生產水平得到了提高，為國內清潔生產三級水平。

6 結語

清潔生產是一種全新的環保戰略，要求改變傳統的環境管理模式和污染預防政策，從被動的“先污染、后治理”轉向積極主動的預防策略[5-6]。本文通過清潔生產在化工企業的實例分析，為化工行業實現經濟和環境的可持續發展提供了較好的參考和借鑒。