彭道倫

摘要：綠色化學(xué)是當(dāng)今國際化學(xué)科學(xué)研究的前沿，是21世紀(jì)化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)基礎(chǔ)，其目的是將現(xiàn)有化工生產(chǎn)的技術(shù)路線從“先污染、后治理”改變?yōu)椤皬脑搭^上根除污染”。中化涪陵化工有限公司（以下簡稱中化涪陵公司）自2004年以來，從源頭上實(shí)現(xiàn)化工用水綠色化和循環(huán)利用廢棄物的成功實(shí)踐說明，綠色化工不是夢。然而，科技創(chuàng)新是根本，循環(huán)利用是途徑，精細(xì)化管理是保障。

關(guān)鍵詞：中化涪陵公司；綠色化工；循環(huán)利用

中圖分類號(hào)：F270文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1673-291X（2012）30-0033-03

傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來的污染已十分嚴(yán)重，目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達(dá)3億噸～4億噸，給環(huán)境造成了極大的危害，并威脅著人類的生存?；瘜W(xué)工業(yè)能否生產(chǎn)出對(duì)環(huán)境無害的化學(xué)品？甚至開發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝？有識(shí)之士提出了綠色化學(xué)的號(hào)召，并立即得到了全世界的積極響應(yīng)。中化涪陵公司在推進(jìn)綠色化工方面取得了一定成績，給予了我們積極的啟迪。

一、綠色化學(xué)、化工的內(nèi)涵及其發(fā)展趨勢

1984年美國環(huán)保局首先提出“廢物最小化”，初步體現(xiàn)了綠色化學(xué)的思想。1989年美國環(huán)保局提出“污染預(yù)防”，綠色化學(xué)思想得以深化。1990年美國聯(lián)邦政府通過“防止污染行動(dòng)”的法令，將污染的防止確立為國策之后，第一次出現(xiàn)了“綠色化學(xué)”這個(gè)詞匯。起初，“綠色化學(xué)”更多的是代表一種理念、一種愿望。但隨著時(shí)間的推移，它本身在不斷的發(fā)展變化中逐步趨于實(shí)際應(yīng)用，且其發(fā)展與化工密切相關(guān)。綠色化學(xué)倡導(dǎo)人，原美國綠色化學(xué)研究所所長，現(xiàn)耶魯大學(xué)教授P.Anastas教授在1992年提出的“綠色化學(xué)”定義是：“The design of chemical products and processes thatreduce or eliⅡuhate the use and generation ofhazardous substances.” 從這個(gè)定義上看，綠色化學(xué)的基礎(chǔ)應(yīng)該是化學(xué)，而其應(yīng)用和實(shí)施則更像是化工。實(shí)際上，綠色化學(xué)代表了化學(xué)和化工學(xué)科的共同發(fā)展趨勢和目標(biāo)之一，即無論是化學(xué)還是化工，不僅要面對(duì)社會(huì)發(fā)展對(duì)環(huán)境、健康和能源等方面日益嚴(yán)格的要求，而且還要面臨來自其他新興學(xué)科前所未有的挑戰(zhàn)。而綠色化學(xué)在連接化學(xué)與化工中所起的橋梁作用就體現(xiàn)得越來越明顯。綠色化學(xué)含義的這種變化不僅得到各國政府的高度關(guān)注，而且也使它所涉及的內(nèi)容也越來越廣，越來越豐富。從它現(xiàn)在代表的意思來看，還可用環(huán)境友好化學(xué)、可持續(xù)發(fā)展、清潔生產(chǎn)等詞匯來描述。但是，綠色化學(xué)與環(huán)境化學(xué)、可持續(xù)發(fā)展、清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)等又不是等同的。綠色化學(xué)是當(dāng)今國際化學(xué)科研的前沿，它吸收了當(dāng)代化學(xué)、化工、環(huán)境、物理、生物、材料和信息等學(xué)科的最新理論和技術(shù)，是具有明確的社會(huì)需求和科學(xué)目標(biāo)的新興交叉學(xué)科。它的研究內(nèi)容涉及范圍很廣，從科學(xué)的觀點(diǎn)看，綠色化學(xué)是化學(xué)和化工科學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容的更新，是基于環(huán)境友好約束下化學(xué)和化工的融合和拓展；從環(huán)境觀點(diǎn)看，它是從源頭上消除污染；從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看，它要求合理地利用資源和能源、降低生產(chǎn)成本，符合經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求。正因?yàn)槿绱?，科學(xué)家們認(rèn)為，“綠色化學(xué)”將是21世紀(jì)科學(xué)發(fā)展最重要的領(lǐng)域之一，是實(shí)現(xiàn)污染預(yù)防的基本和重要科學(xué)手段。綠色化學(xué)以利用可持續(xù)發(fā)展的方法，把降低維持人類生活水平及科技進(jìn)步所需的化學(xué)產(chǎn)品與過程所使用與產(chǎn)生的有害物質(zhì)作為努力的目標(biāo)，因而與此相關(guān)的化學(xué)化工活動(dòng)均屬于綠色化學(xué)的范疇。受到來自社會(huì)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、政治等多方面的推動(dòng)力，Crystal Faraday協(xié)會(huì)在2004年提出的路線圖中，給出了八個(gè)技術(shù)領(lǐng)域：綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原料、反應(yīng)、催化、溶劑、工藝改進(jìn)、分離技術(shù)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，還提出了綠色化工產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原料綠色化及新型原料平臺(tái)、新型反應(yīng)技術(shù)、催化劑制備的綠色化和新型催化技術(shù)、溶劑的綠色化及綠色溶劑、新型反應(yīng)器及過程強(qiáng)化與耦合技術(shù)、新型分離技術(shù)、綠色化工過程系統(tǒng)集成、計(jì)算化學(xué)與綠色化學(xué)化工結(jié)合等九個(gè)方面的發(fā)展趨勢。

二、中化涪陵公司打造綠色化工的成效

中化涪陵公司位于重慶市涪陵區(qū)南岸浦，緊靠渝懷鐵路、渝涪高速公路和長江水運(yùn)網(wǎng)絡(luò)。其前身是創(chuàng)辦于1966年的涪陵地區(qū)磷肥廠與涪陵縣磷肥廠、涪陵地區(qū)聯(lián)合磷肥廠、涪陵新豐磷肥廠，經(jīng)過兩次合并于1991年組建了涪陵地區(qū)化學(xué)工業(yè)公司。2004年4月26日與世界五百強(qiáng)企業(yè)中化集團(tuán)公司合作，更名為中化涪陵化工有限公司?，F(xiàn)有職工1 700多人，其中專業(yè)技術(shù)人員600余人。多年來，中化涪陵公司以“勤奮夯實(shí)求發(fā)展，團(tuán)結(jié)拼搏攀高峰”的企業(yè)精神，每年都有新發(fā)展。如今，中化涪陵公司已由20世紀(jì)60年代的一個(gè)地方小化肥廠發(fā)展壯大成為全國化肥制造行業(yè)一百強(qiáng)企業(yè)。擁有總資產(chǎn)約7億元，有磷銨廠、磷銨二廠、磷肥廠、復(fù)合肥廠、氮肥廠、機(jī)修廠和能源廠等七個(gè)實(shí)體分廠。全部生產(chǎn)裝置實(shí)現(xiàn)了大型化、國產(chǎn)化、自動(dòng)化和科技化。公司主要產(chǎn)品為磷酸一銨、磷酸二銨、復(fù)合肥、硫酸等，均按ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，產(chǎn)品市場覆蓋全國，出口歐美及東南亞國家，在用戶中享有極高的聲譽(yù)。

中化涪陵公司打造綠色化工的基本做法及其成效是：

（一）從源頭上實(shí)現(xiàn)化工用水綠色化

對(duì)于污水治理，國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)的方法都是末端治理，如，將全廠污水統(tǒng)一集中到一個(gè)末端點(diǎn)統(tǒng)一處理，但各種污水的污染因子不同，給處理增加了難度，處理費(fèi)用也相對(duì)較高，且處理后的水不宜循環(huán)使用。中化涪陵公司針對(duì)這一弊端，制定了清潔生產(chǎn)、源頭抓起、過程控制、減污增效的方針。

清潔生產(chǎn)：硫鐵礦制硫酸，用稀酸封閉循環(huán)工藝改造原有硫酸生產(chǎn)水洗凈化工藝，產(chǎn)生稀硫酸用于磷復(fù)肥生產(chǎn)，每年可減少廢水排放314萬噸；對(duì)合成氨采用稀氨水逐級(jí)提濃和串級(jí)冷卻循環(huán)復(fù)用技術(shù)，實(shí)施合成氨污水及循環(huán)水綜合治理，盡可能減少新鮮水的使用量，每年可減少廢水排放380萬噸。

源頭抓起、過程控制：實(shí)施各生產(chǎn)裝置用水指標(biāo)管理，嚴(yán)格控制生產(chǎn)用水加入量與生產(chǎn)實(shí)際消耗的平衡，從源頭控制裝置廢水的產(chǎn)生量，為生產(chǎn)廢水的全部回收利用創(chuàng)造條件。各生產(chǎn)裝置（或各工段）設(shè)廢水地下收集槽和終端收集池，利用各生產(chǎn)裝置或工序生產(chǎn)對(duì)水質(zhì)要求的區(qū)別，對(duì)生產(chǎn)廢水進(jìn)行分級(jí)利用（新鮮水首先作設(shè)備冷卻水——工藝?yán)鋮s水——清潔工藝用水——次清潔工藝用水——可以用污染水的工藝水），從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的零排放。另外，公司在各生產(chǎn)裝置化學(xué)危險(xiǎn)品罐區(qū)設(shè)置事故圍堰，同時(shí)在各生產(chǎn)裝置最低處設(shè)置事故應(yīng)急池，以收集裝置因事故或事故停車產(chǎn)生的化學(xué)危險(xiǎn)品或生產(chǎn)污水，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝置即使在事故狀態(tài)也無污水或化學(xué)危險(xiǎn)品外排。

減污增效：通過這一系列措施，中化涪陵公司不僅實(shí)現(xiàn)了工業(yè)廢水零排放，而且生產(chǎn)耗水量大幅度下降。公司打上來一噸水，生產(chǎn)過程通過各種技術(shù)，反反復(fù)復(fù)可將一噸水基本利用完畢，而且每年還從循環(huán)使用的廢水中回收到價(jià)值300多萬元的磷資源。公司20世紀(jì)80年代前每生產(chǎn)一噸硫酸要耗水120噸，而到了2007年只需要2.81噸；20世紀(jì)90年代初生產(chǎn)一噸磷酸一銨要耗水40噸，而到了2007年只需要2.03噸。公司內(nèi)部工業(yè)水的重復(fù)使用率達(dá)到95.7%。

（二）循環(huán)利用廢棄物，變廢為寶

中化涪陵公司的高濃度磷復(fù)肥生產(chǎn)對(duì)資源的依賴性很強(qiáng)，屬高能耗產(chǎn)業(yè)，但同時(shí)中間產(chǎn)品多，關(guān)聯(lián)度高，產(chǎn)業(yè)鏈長，內(nèi)部產(chǎn)品具有形成生態(tài)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的可能。2005年，重慶市被列為全國第一批循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范城市，中化涪陵公司也被重慶市列為了第一批循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)企業(yè)。公司以此為契機(jī)，開展清潔生產(chǎn)審核和能源審計(jì)，編制實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)方案和節(jié)能規(guī)劃，以資源循環(huán)利用為特征，以廢棄物的減量化、資源化和無害化為原則，加快推動(dòng)企業(yè)從傳統(tǒng)的“資源—產(chǎn)品—廢棄物—污染物排放”單向流動(dòng)為基本特征的線性發(fā)展模式，逐漸向“資源—產(chǎn)品—再生資源—產(chǎn)品”為特征的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式轉(zhuǎn)變，將環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約和企業(yè)生產(chǎn)緊密結(jié)合，推動(dòng)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

在許多企業(yè)不愿意在節(jié)能環(huán)保方面多投入，認(rèn)為是花冤枉錢的時(shí)候，中化涪陵公司從2004年至今先后投入8 000多萬元用于各項(xiàng)技術(shù)改造、工藝升級(jí)和設(shè)備引進(jìn)，對(duì)各項(xiàng)資源、能源進(jìn)行有效利用。

在硫酸生產(chǎn)過程中，中化涪陵公司采用目前國際上先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備堅(jiān)持采購最先進(jìn)的，生產(chǎn)全過程采用先進(jìn)的自控系統(tǒng)，提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，提高資源的利用率。公司還將硫鐵礦制酸產(chǎn)生的燒渣全部用于水泥生產(chǎn)的添加劑或煉鐵入爐料，而硫磺制酸產(chǎn)生的濾渣則全部用作硫鐵礦制酸的原料。

磷銨生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的磷石膏廢渣，是令所有磷復(fù)肥企業(yè)都頭疼的問題。為解決這個(gè)問題，2006年中化涪陵公司啟動(dòng)了“磷石膏綜合利用工程（Ⅰ期）”。相繼投資3 000萬元建成了年產(chǎn)20萬噸的水泥緩凝劑生產(chǎn)裝置和年產(chǎn)10萬噸的石膏粉生產(chǎn)裝置，每年可綜合利用磷石膏40萬噸。磷石膏通過這兩套裝置，從廢渣變成了有用的水泥緩凝劑產(chǎn)品和石膏粉產(chǎn)品，變廢為寶。緊接著的磷石膏綜合利用工程（Ⅱ期）建成投產(chǎn)后，每年可以消耗磷石膏120萬噸，節(jié)約天然石膏資源100萬噸。其產(chǎn)品——高強(qiáng)石膏粉下游的速成墻板生產(chǎn)線建成后，也將促進(jìn)新型墻體材料的發(fā)展。

化肥企業(yè)在硫酸生產(chǎn)過程中，要產(chǎn)生大量的熱。中化涪陵公司在興建硫酸生產(chǎn)裝置時(shí)，就考慮到了余熱的綜合利用，把這些熱能一方面用來發(fā)電，另一方面用來生產(chǎn)。2006年9月，公司余熱發(fā)電生產(chǎn)裝置并網(wǎng)發(fā)電，2007年發(fā)電量達(dá)到6 001萬度。硫酸生產(chǎn)產(chǎn)生的余熱除發(fā)電外，公司磷銨廠、復(fù)合肥廠等生產(chǎn)裝置的供熱全部由煤改為余熱替代，主要產(chǎn)品單位能耗大幅度下降。20世紀(jì)90年代初，公司生產(chǎn)一噸磷酸一銨耗能300Kg標(biāo)煤，2007年生產(chǎn)一噸磷酸一銨耗能下降到33.2Kg標(biāo)煤；2004年萬元產(chǎn)值綜合能耗1089Kg標(biāo)煤，2007年萬元產(chǎn)值綜合能耗降到532Kg標(biāo)煤，到2011年度，磷酸二銨噸P2O5綜合能耗285千克標(biāo)準(zhǔn)煤，每噸P2O5電耗323千瓦時(shí)；硫磺制酸每噸硫酸綜合能耗-161千克標(biāo)準(zhǔn)煤，每噸硫酸電耗69千瓦時(shí)；硫鐵礦制酸每噸硫酸綜合能耗-105千克標(biāo)準(zhǔn)煤，每噸硫酸電耗109千瓦時(shí)，成為2011年度化工行業(yè)的能效領(lǐng)跑者。

三、中化涪陵化工打造綠色化工的啟示

中化涪陵公司打造綠色化工的成功實(shí)踐告訴我們：

（一）綠色化工不是夢

傳統(tǒng)化工的高能耗、高污染、高毒害使人們談化色變。以至于化學(xué)、化工界提出綠色化工、生態(tài)化工時(shí)，人們的反應(yīng)十分淡漠，有的認(rèn)為，這不過一種好的夢想，但夢想未必能成真。有的則認(rèn)為這不過是化工企業(yè)掩耳盜鈴的騙人把戲。中化涪陵公司發(fā)展綠色化工，萬元GDP綜合能耗和萬元工業(yè)增加值能耗分別下降81.69%和57.64%，廢氣和廢水排放分別下降77.6%和95.7%。與此同時(shí)還降低了公司成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)了創(chuàng)新能力，提高信譽(yù)。事實(shí)說明，綠色化工不是夢。只要我們向著既定目標(biāo)不懈努力，美夢就可以成真。

（二）科技創(chuàng)新是根本

美國《化學(xué)周刊》2009年2月9日的封面文章再次強(qiáng)調(diào)了Braungart教授提出“從搖籃到搖籃”的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念。這個(gè)理念是指設(shè)計(jì)的產(chǎn)品要能回收再使用，不給環(huán)境留下廢物。該理念強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品質(zhì)量，因?yàn)槎啻位厥諘?huì)造成雜質(zhì)積累。“從搖籃到搖籃”可歸納為兩個(gè)主要原則，一是生產(chǎn)不能降解但可回收重復(fù)利用，并不向環(huán)境放出廢物的產(chǎn)品，稱為“技術(shù)營養(yǎng)素”；二是可以生物降解，用后可以制堆肥的產(chǎn)品，稱為“生物營養(yǎng)素”。這兩個(gè)原則的實(shí)現(xiàn)，都得依靠科技創(chuàng)新。中化涪陵公司打造綠色化工所取得的成績也是依靠科技創(chuàng)新取得的。中化涪陵公司舍得投入，大手筆進(jìn)行技術(shù)改造，同時(shí)，也從中獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。從2004年起，公司先后投入8 000多萬元用于各項(xiàng)技術(shù)改造、工藝升級(jí)和設(shè)備引進(jìn)。公司萬元GDP能耗由2006年的583kg標(biāo)煤降至2007年的490kg標(biāo)煤，同比下降16%；萬元工業(yè)增加值能耗由2006年的357kg標(biāo)煤降至2007年的262kg標(biāo)煤，同比下降26.6%。從2004—2007年的四年中，累計(jì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能160.5萬噸標(biāo)煤，節(jié)水26 080萬噸。

（三）循環(huán)利用是途徑

中化涪陵公司與四川大學(xué)聯(lián)合開發(fā)了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的溶劑法精制磷酸技術(shù)，獲得4項(xiàng)國家支撐計(jì)劃課題支持。建成了集高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)一體的5萬噸/年濕法磷酸凈化及配套5萬噸/年精細(xì)磷酸鹽示范裝置。改造、優(yōu)化磷酸二銨的工藝和設(shè)備，提高磷酸二銨造粒機(jī)粒度合格率，減少返料造成的能源浪費(fèi)；提高濃縮工段濃磷酸產(chǎn)量，降低濃磷酸噸產(chǎn)品蒸汽消耗。采用磷銨中和濃縮一體化技術(shù)，充分利用反應(yīng)熱來濃縮磷銨料漿，從而節(jié)約蒸汽。根據(jù)硫酸生產(chǎn)的特點(diǎn)，并結(jié)合磷銨、復(fù)合肥裝置對(duì)蒸汽的需求，對(duì)硫酸生產(chǎn)中的高、中、低溫位熱能采取分段回收，并將產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行分級(jí)利用。實(shí)現(xiàn)了能量的科學(xué)回收與合理分配使用。利用廢熱鍋爐回收硫磺制酸焚硫爐出口高溫氣體熱能，所產(chǎn)中壓蒸汽用于發(fā)電和合成氨轉(zhuǎn)化用。引進(jìn)國際先進(jìn)、成熟、可靠的低位熱回收系統(tǒng)（HRS），對(duì)硫磺制硫酸生產(chǎn)過程中酸吸收的低位熱能進(jìn)行回收，將產(chǎn)生的低壓蒸汽供磷銨和復(fù)合肥廠使用，使磺制酸熱回收率從70%提高到了93%，每年產(chǎn)生蒸汽約50萬噸、節(jié)約標(biāo)煤4萬多噸，減少溫室氣體CO2排放量22萬噸（當(dāng)量），取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。

（四）精細(xì)化管理是保障

為了落實(shí)節(jié)能減排保障措施，在中化集團(tuán)的統(tǒng)一部署下，中化涪陵公司專門成立了以總經(jīng)理為組長的節(jié)能減排工作領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)節(jié)能減排工作的規(guī)劃和實(shí)施，并以經(jīng)濟(jì)責(zé)任制形式，實(shí)行精細(xì)化管理，科學(xué)制定各種產(chǎn)品的消耗定額（如原料、電、水等）和排放指標(biāo)，把職工的工資收入與各項(xiàng)消耗、污染排放指標(biāo)掛鉤，把節(jié)能減排工作落實(shí)到每一個(gè)崗位，使節(jié)能減排成為全體員工的共同目標(biāo)。以此促使公司各部門從工藝、設(shè)備上改進(jìn)，降低能耗水平，促使單位產(chǎn)品能源消耗指標(biāo)不斷下降。2011年3月，中化涪陵公司獲得了重慶市第一批《工業(yè)企業(yè)能源計(jì)量評(píng)價(jià)合格證書》。

參考文獻(xiàn)：

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[責(zé)任編輯 劉嬌嬌]