聞 超 魏立安

(南昌航空大學環(huán)境與化學工程學院，江西 南昌 330063)

0 前言

中國是焦炭生產(chǎn)、消耗以及貿(mào)易出口的幾個大國之一。焦化產(chǎn)品早已廣泛的應用于化工行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、耐火材料和國防工業(yè)。近些年來，焦化行業(yè)的飛速發(fā)展有目共睹?；仡?004年，我國約有焦化企業(yè)700多家，其中有各個種類的焦爐1900余座，產(chǎn)焦達1.7億噸，在建的機焦能力0.87億噸，近二三年建成后產(chǎn)焦能力可達2.66億噸，將占世界焦炭產(chǎn)量54%，可生產(chǎn)4億多噸鋼[1]。經(jīng)過了7年的發(fā)展，2011年，我國生產(chǎn)焦炭42779萬噸，約為2004年的2.5倍，可以滿足8～9億噸鋼鐵產(chǎn)量的需求，將占世界焦炭產(chǎn)量70%[2]，早已成為世界上產(chǎn)焦最大的國家。

為了控制焦化行業(yè)發(fā)生嚴重的污染事件，我國每年投入了大量資金來治理企業(yè)產(chǎn)生的污染，但是治理效果尚不理想，達不到制定的預期目標，傳統(tǒng)的末端治理已經(jīng)不能滿足對當今環(huán)境治理的需求。面對焦化行業(yè)污染現(xiàn)狀以及資源、能源的大量浪費，焦化企業(yè)需要從源頭削減污染，走可持續(xù)的清潔生產(chǎn)道路，實現(xiàn)我國焦化行業(yè)的不斷前進的可持續(xù)發(fā)展。

本文以某焦化企業(yè)清潔生產(chǎn)工作為例，介紹了焦化企業(yè)的清潔生產(chǎn)審核過程。在審核過程中，為企業(yè)提供節(jié)能、降耗、減污、增效的方案，始終把清潔生產(chǎn)技術(shù)的應用放在首位，通過應用清潔生產(chǎn)技術(shù)，進行清潔生產(chǎn)審核達到解決企業(yè)環(huán)境污染的問題的目的。

1 焦化工藝及污染源分析

焦化的生產(chǎn)過程一般包括有備煤、煉焦、煤氣凈化、熄焦、焦油精制等工序備煤工序的主要污染物為煤塵。煉焦工序產(chǎn)生的廢氣主要有：粉塵、CO、NOx、H2S、SO2、B[a]P等，其廢水為含有高固體懸浮物濃度的濕法熄焦水。煤氣凈化車間污染物主要為SO2、NOx、NH3、HCN、H2S、粉塵及剩余氨水、粗苯分離水、各工序水封廢水。焦油精制工序管式爐燃燒焦爐煤氣產(chǎn)生SO2、NOX等廢氣，并且產(chǎn)生高濃度含酚污水。整個焦化工藝產(chǎn)生煤塵、焦油渣等固體廢棄物，具體焦化工藝流程及污染源分布圖見圖1。

2 企業(yè)開展清潔生產(chǎn)審核情況

某大型焦化企業(yè)始建于1983年，目前擁有兩座高4.3m和兩座6.0m炭化室的頂裝焦爐、兩座高4.3m的搗固焦爐，具備生產(chǎn)干焦210萬噸/年、外供焦爐煤氣40000萬m3/年的生產(chǎn)能力。2012-2013年該企業(yè)展開了清潔生產(chǎn)審核工作，對照《煉焦行業(yè)清潔生產(chǎn)標準》(HJ/T 126-2003)[4]，審核前企業(yè)清潔生產(chǎn)水平見表1。

由表1中可以看出，企業(yè)資源能源利用指標中，一級水平1個、二級水平2個、三級水平1個；污染物產(chǎn)生指標中，一級水平1個、二級水平1個、三級水平2，其中氣污染物SO2指標不達標，說明企業(yè)清潔生產(chǎn)水平相對較低，具有有較大的清潔生產(chǎn)潛力。

☆：產(chǎn)品；◆：固體廢棄物；△：廢氣或粉塵類；○：廢水圖1 焦化工藝流程及污染源分布圖

表1 審校前企業(yè)清潔生產(chǎn)水平

3 清潔生產(chǎn)潛力分析

3.1 污染物減排潛力分析

(1)1#～4#焦爐由裝煤所產(chǎn)生煙氣和粉塵量大，導致污染大氣，給企業(yè)環(huán)保工作帶來巨大壓力；

(2)企業(yè)在焦化工藝中，由于廢水處理工藝所限，廢水監(jiān)測結(jié)果表明：廢水中有些污染物不能穩(wěn)定達標。

3.2 節(jié)水潛力分析

企業(yè)的部分水能源沒有充分的循環(huán)利用，如水封水沒有綜合利用、部分冷凝水及二次水沒有收集循環(huán)使用。增加了新鮮水用量，浪費水資源。

3.3 節(jié)能潛力分析

(1)由于天然氣置換使焦爐大量的煤氣富余，導致大量能源浪費。

(2)由于配煤由人工操作，配煤準確度不高導致原料煤的浪費且消耗大量的人力。

3.4 技術(shù)改造潛力分析

(1)由于5#、6#焦爐還是采用傳統(tǒng)的濕法熄焦方式，在熄焦過程中會產(chǎn)生的含有粉塵、酚、氰、硫化物等大量有害氣體，污染大氣。

(2)由于技術(shù)問題，焦爐煙氣沒有有效的脫硫脫硝方法，直排導致排放濃度不能達標。

4 清潔生產(chǎn)方案的實施

根據(jù)企業(yè)清潔生產(chǎn)水平現(xiàn)狀及上述企業(yè)清潔生產(chǎn)潛力分析，從企業(yè)的實際生產(chǎn)情況的角度出發(fā)，提出如下清潔生產(chǎn)方案，見表2。

表2 清潔生產(chǎn)方案

5 實施后成效

審核后，根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示：企業(yè)年節(jié)省煉焦精煤989.85t，節(jié)省電4971000kw·h，節(jié)水22.97萬m3。結(jié)合表1中指標，企業(yè)資源能源利用指標及污染物產(chǎn)生與排放指標得到進一步提升：

①工序能耗由153.5 kg標煤/t焦下降至143.6 kg標煤/t焦，達到一級水平。

②噸焦耗電量由38.82 kW·h/t焦下降至34.78kW·h/t焦，到達一級水平。

③水循環(huán)利用率由93.1%上升至95.6%，達到一級標準。

④氣污染物SO2指標由0.668焦下降至0.094kg/t，由不達標水平上升到二級水平。

通過開展清潔生產(chǎn)工作，企業(yè)的清潔水平得到顯著提高。

[1]李曉哲，李成海.中國焦化行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與競爭態(tài)勢分析[J].中國市場，2005(50)：202.

[2]鄭文華.“十二五”我國焦化工業(yè)的發(fā)展[J].鞍鋼技術(shù)，2012(4)：2.

[3]段麗娟.沿面放電等離子體降解焦化廢水及提高其可生化性的研究[D].大連理工大學，2013.

[4]煉焦行業(yè)清潔生產(chǎn)標準HJ/T 126-2003[S].