毛麗 季冬冬(江蘇金易惠環(huán)??萍加邢薰?,江蘇 常州 213022)
“263”專項(xiàng)行動(dòng)中對(duì)化工行業(yè)提出“減少落后化工產(chǎn)能”、全省揮發(fā)性有機(jī)物(VOCS)排放總量削減20%以上、對(duì)重點(diǎn)企業(yè)排放源進(jìn)行整治等要求,化工企業(yè)面臨的環(huán)保壓力也越來(lái)越大,除了確保達(dá)標(biāo)排放外,需要企業(yè)從原輔料清潔性、生產(chǎn)的“自動(dòng)化、連續(xù)化、密閉化”、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等,故需要企業(yè)不斷提高企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平,需要企業(yè)不斷的對(duì)自身進(jìn)行清潔生產(chǎn)的潛力分析。
清潔生產(chǎn)審核是通過(guò)籌劃與組織、預(yù)評(píng)估、評(píng)估、方案產(chǎn)生和篩選、可行性分析、方案的實(shí)施、持續(xù)清潔生產(chǎn)的程序,對(duì)生產(chǎn)和服務(wù)過(guò)程進(jìn)行調(diào)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(shè)備、工藝技術(shù)、廢棄物、過(guò)程控制、管理、員工8個(gè)方面提出減少有毒有害物料的使用、產(chǎn)生,降低能耗、物耗以及廢物產(chǎn)生的方案,進(jìn)而選定技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保可行的清潔生產(chǎn)方案的過(guò)程。清潔生產(chǎn)的潛力是在清潔生產(chǎn)審核中預(yù)評(píng)估階段通過(guò)對(duì)企業(yè)產(chǎn)品的全過(guò)程分析挖掘得出。
筆者以長(zhǎng)三角某化工企業(yè)為實(shí)例,從8個(gè)方面挖掘其清潔生產(chǎn)潛力,旨在為同類生產(chǎn)企業(yè)的清潔生產(chǎn)方案的清潔生產(chǎn)潛力和方案提供借鑒。
某化工廠位于長(zhǎng)三角地區(qū),創(chuàng)建于60年代,于2008年搬遷至現(xiàn)新廠區(qū),產(chǎn)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。
公司成立了清潔生產(chǎn)審核小組,并制定了計(jì)劃,并對(duì)相關(guān)的人員進(jìn)行了清潔生產(chǎn)培訓(xùn),克服了思想障礙。審核小組在全公司正常生產(chǎn)的情況下,對(duì)廠內(nèi)各產(chǎn)品生產(chǎn)工藝、污染防治措施、公用工程等進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查,主要從原料的采購(gòu)、儲(chǔ)運(yùn)、管理,生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)、節(jié)水、節(jié)能、固廢處置、利用和防治廢水、廢氣、噪聲污染等角度進(jìn)行分析,找出企業(yè)的清潔生產(chǎn)潛力。
3.1.1 原輔料及能源
企業(yè)的固態(tài)原料袋裝存放于倉(cāng)庫(kù);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(chǔ)罐存儲(chǔ)。
企業(yè)采用的資源主要為水、電及蒸汽,蒸汽部分外購(gòu),由于順酐反應(yīng)為放熱反應(yīng),自產(chǎn)蒸汽,將所產(chǎn)生的廢熱蒸汽充分利用,不足部分外購(gòu)。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(bǔ)充循環(huán)冷卻塔。循環(huán)冷卻系統(tǒng)排水作清下水排放。
順酐主要原輔料為苯,采用儲(chǔ)罐存儲(chǔ)采用1300m3儲(chǔ)罐存儲(chǔ),儲(chǔ)罐設(shè)有氮封,但該氮封不能根據(jù)儲(chǔ)罐的氮?dú)鈮毫ψ詣?dòng)調(diào)節(jié),由于企業(yè)的周轉(zhuǎn)及存儲(chǔ)量較大,根據(jù)計(jì)算得出每年苯儲(chǔ)罐大小呼吸損耗量約幾十噸,應(yīng)考慮更換氮封系統(tǒng)及增加呼吸廢氣的處理措施。
助劑生產(chǎn)車間產(chǎn)生的粉塵量較多,助劑部分原材料密度較小,購(gòu)買的物料均為小包裝,每次加料需投料幾次,從而導(dǎo)致物料傾倒、計(jì)量加料過(guò)程中易飄出反應(yīng)釜,造成原材料的浪費(fèi),可考慮改變物料的包裝規(guī)格。
油品車間部分產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中,部分原料需進(jìn)行預(yù)處理,將固態(tài)加熱至液態(tài),再進(jìn)下一道工序,可調(diào)研直接采購(gòu)液體物料。
3.1.2 設(shè)備
企業(yè)采用國(guó)內(nèi)同行業(yè)中較為成熟的生產(chǎn)工藝和設(shè)備,盡管近年來(lái)并不斷完善,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,降低了能耗、物耗、水耗,減少了“三廢”排放量,但現(xiàn)場(chǎng)檢查,仍有少量設(shè)備存在跑冒滴漏現(xiàn)象,設(shè)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(yè)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(shè)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(shí)間長(zhǎng),熱效率利用不高,可改變烘房的受熱面積。
3.1.3 技術(shù)工藝
全國(guó)順酐行業(yè)已經(jīng)建成投產(chǎn)并處于生產(chǎn)狀況的裝置主要分為兩種:一是苯法固定床水吸收生產(chǎn)工藝,第二種就是正丁烷法固定床水吸收生產(chǎn)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(yè)采用的苯法流程,固定床氧化裝置中采用國(guó)內(nèi)催化劑和國(guó)外催化劑并用,后處理采用二甲苯恒沸脫水,此項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)相當(dāng)成熟。其余產(chǎn)品生產(chǎn)工藝均為國(guó)內(nèi)較為成熟的生產(chǎn)工藝。
根據(jù)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(yīng)釜內(nèi)殘留部分原料,目前企業(yè)每天洗釜廢水量達(dá)到10噸,可在工藝可行的情況下調(diào)整工藝參數(shù)。
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(diǎn)的物料,且生產(chǎn)工藝復(fù)配,廢氣經(jīng)冷凝、水噴淋處理,助劑車間對(duì)水溶性的醇類、醛類采用水吸收,廢氣處理措施符合要求,運(yùn)行良好。
助劑車間內(nèi)粘合劑RA 包裝工段,采用人工包裝且放料口無(wú)粉塵收集裝置,導(dǎo)致粉塵散逸較為嚴(yán)重,可考慮采用自動(dòng)包裝方式。
危險(xiǎn)固廢倉(cāng)庫(kù)防滲層破壞,不符合“三防要求”,應(yīng)及時(shí)改整。
3.1.5 產(chǎn)品
生產(chǎn)的產(chǎn)品中固態(tài)物料為編織袋包裝,除了油品為儲(chǔ)罐存儲(chǔ)外,其余均位200L包裝桶包裝,包裝上標(biāo)明了生產(chǎn)日期、失效日期等,符合包裝的規(guī)定。
企業(yè)順酐的生產(chǎn)過(guò)程使用國(guó)際流行的DCS 計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。
助劑產(chǎn)品中含有甲醛物料的粘合劑A物料計(jì)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(chǎn)品的過(guò)程控制水平
3.1.7 員工
公司定期組織員工進(jìn)行技能培訓(xùn),并組織考核,但從操作記錄來(lái)看,對(duì)于批次生產(chǎn)工序僅記錄最初投料以及最終出料,缺少中間過(guò)程的物料記錄。
3.1.8 管理
該企業(yè)重于對(duì)達(dá)標(biāo)排放的考核和管理,對(duì)于節(jié)水、節(jié)能等考核措施不夠,缺少水表的三級(jí)計(jì)量,無(wú)法實(shí)現(xiàn)水資源的用量考核,后續(xù)可考慮安裝三級(jí)計(jì)量。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘以及同類企業(yè)情況,從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)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(jí)計(jì)量;F3 順酐車間的反酸回收工段,蒸餾溫度提高2℃,減少鍋內(nèi)原料殘留,從而減少洗鍋次數(shù);F4苯罐新增分級(jí)立式氮封裝置、廢氣冷凝裝置裝置;F5 烘房升級(jí)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(tài)物料改為液態(tài)物料;F7 危廢倉(cāng)庫(kù)整改,重新敷設(shè)防滲層;F8 助劑車間更換三聚氰胺、白炭黑包裝(由25kg/袋變?yōu)?00kg/袋);F9 粘合劑A工段增設(shè)DCS過(guò)程控制系統(tǒng),反應(yīng)釜冷凝器更換為板式冷凝器;F10粘合劑RA工段購(gòu)置自動(dòng)化包裝系統(tǒng)一套。
上述方案實(shí)施環(huán)保效益主要體現(xiàn):
(1)改變氮封和增加冷凝從而減少減少儲(chǔ)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(dòng)化包裝系統(tǒng)減少粉塵的排放量;冷凝器的更換減少了有機(jī)廢氣的產(chǎn)生;
(3)危廢倉(cāng)庫(kù)的防滲層重新敷設(shè)降低了固廢存儲(chǔ)對(duì)土壤和地下水的風(fēng)險(xiǎn)。
經(jīng)濟(jì)效益主要體現(xiàn)在:
(1)苯儲(chǔ)罐冷凝回收的苯減少了原輔料的采購(gòu)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(jié)約了烘干時(shí)間和能源的利用效率,降低能耗成本和烘干環(huán)節(jié)的人工成本。
對(duì)于化工行業(yè)而言,由于使用的化學(xué)品種類、數(shù)量差異較大,需要結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行分析,找出廢棄物產(chǎn)生的原因,查找物料儲(chǔ)運(yùn)、生產(chǎn)運(yùn)行、管理及廢棄物排放等方面存在的問(wèn)題,挖掘清潔生產(chǎn)潛力,對(duì)提出的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)保方面的評(píng)估后實(shí)行,讓企業(yè)做到增產(chǎn)、增效不增污時(shí),為企業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展(新、擴(kuò)、改建)營(yíng)造環(huán)境空間;同時(shí),在廢棄物處理、處置設(shè)施上會(huì)取得相應(yīng)的剩余容量,從而減少新增設(shè)施的投資和運(yùn)行費(fèi)用,企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的之路。