王長征,郭小芳,王興峰
(西北礦冶研究院,甘肅 白銀730900)
清潔生產(chǎn)審核作為推行清潔生產(chǎn)最主要的、也是最具有可操作性的方法,通過一整套系統(tǒng)而科學(xué)的程序,重點對企業(yè)的生產(chǎn)過程進行預(yù)防污染的分析和評估,從而發(fā)現(xiàn)問題,提出解決方案,并通過清潔生產(chǎn)方案的實施在源頭減少或消除廢棄物的產(chǎn)生。要改變高能耗、高污染的局面,提高企業(yè)的核心競爭力,拓展企業(yè)發(fā)展空間,清潔生產(chǎn)是其重要的手段和措施,對提高企業(yè)基礎(chǔ)管理,促成企業(yè)技術(shù)進步,“節(jié)能、降耗、減污、增效”具有極其重要的現(xiàn)實意義。
某公司生產(chǎn)裝置主要為一套10 萬t/a 離子膜燒堿生產(chǎn)線,配套有鹽酸、次氯酸鈉、片堿等裝置,主要產(chǎn)品為液堿、片堿、液氯、鹽酸、氫氣等;主要車間分為電解車間、成品車間、保運車間;從原料到產(chǎn)品主要工序分為化鹽及一次鹽水工序、二次鹽水工序及電解工序、氯氫處理及冷凍工序、蒸發(fā)與片堿工序、高純鹽酸工序及液氯等工序。
預(yù)審核從清潔生產(chǎn)審核的8 個方面著手,包括調(diào)查組織活動、服務(wù)和產(chǎn)品中最明顯的廢物和廢物流失點;能耗和物耗最多的環(huán)節(jié)和數(shù)量;原料的輸入和產(chǎn)出;物料管理狀況;生產(chǎn)量、成品率、損失率;管線、儀表、設(shè)備的維護和清洗等。以此為基礎(chǔ)確定審核重點,同時對發(fā)現(xiàn)的問題找出對策,實施簡單易行的無低費廢物削減方案。
企業(yè)采用的離子膜堿生產(chǎn)工藝是目前氯堿行業(yè)最為先進的生產(chǎn)工藝,因此,主要采用能耗E-P 圖分析、物料平衡、全過程分析等方法從清潔無毒原料的使用、設(shè)備的維護和運行狀態(tài)、能源消耗等方面進行分析,確定清潔生產(chǎn)審核重點和目標(biāo)。
(1)能耗E-P 圖分析
根據(jù)2012 年、2013 年全廠逐月產(chǎn)量數(shù)據(jù)繪制蒸汽、電耗E-P 圖,分別見圖1 和圖2。
圖1 蒸汽消耗與產(chǎn)量關(guān)系圖
分析圖1 和圖2 可知,a.圖形相關(guān)系數(shù)R2較高,尤其是電耗;b.截距變化明顯,其原因主要是全廠能耗統(tǒng)計中包括了電解車間后續(xù)液堿蒸發(fā)、鹽酸和氯氫處理的消耗,尤其是液堿蒸發(fā)工序根據(jù)客戶需求確定產(chǎn)量,這部分變化對斜率的影響較小,但是會對截距產(chǎn)生較大影響;c.斜率的近似度較強。采用相關(guān)系數(shù)R2較高的圖形分析圖表可知,噸堿蒸汽消耗0.44 t 左右,電耗在2 230 kW·h 左右。
(2)技術(shù)工藝與設(shè)備方面
該公司電解采用高電流密度復(fù)極槽。整個廠區(qū)采用一套DCS 進行控制、操作和管理,設(shè)備水平屬于國內(nèi)先進水平。整體設(shè)備維護狀況良好,主要裝備均完好、基本無泄漏。通過現(xiàn)場逐工序查看,一次鹽水蒸汽減壓裝置排污器有跑冒滴漏現(xiàn)象。
(3)環(huán)保執(zhí)法情況
該公司認(rèn)真執(zhí)行國家環(huán)保相關(guān)法律法規(guī),污染物達標(biāo)排放,自建廠以來未發(fā)生環(huán)境污染事故,未受過環(huán)保主管部門的處罰。
(4)物料平衡
依據(jù)2013 年單耗數(shù)據(jù)繪制全廠物料平衡圖,見圖3。
圖2 全廠電耗與產(chǎn)量關(guān)系圖
圖3 噸NaOH(折100%)總物料平衡圖(單位:kg)
分析圖3 可知,物料平衡偏差為0.31%,物料輸入輸出偏差在5%以內(nèi),原料利用率較高,物料流失較少。物料流失部位主要為鹽泥、少量的氯氫尾氣。氯堿生產(chǎn)系統(tǒng)電解槽陽極產(chǎn)生的淡鹽水返回化鹽工序循環(huán)使用,陽極產(chǎn)生液堿自循環(huán)至32%濃度送產(chǎn)品儲罐,產(chǎn)生的氯氣、氫氣須接近全部回收,整個系統(tǒng)密閉性較好。
(5)產(chǎn)排污狀況評價
對照《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) 氯堿工業(yè)(燒堿)》(HJ475-2009)評價該公司氯堿生產(chǎn)的清潔生產(chǎn)水平可知,該公司清潔生產(chǎn)水平均達到和超過二級,達到國內(nèi)先進水平。不能達到一級的因子為50%堿能耗稍高于一級,尚未按照GB/T24001 建立完善的環(huán)境管理體系,但是環(huán)境管理制度和管理狀況良好。
根據(jù)實際生產(chǎn)狀況調(diào)查,結(jié)合現(xiàn)場查看情況,經(jīng)過簡單比較確定審核重點為一次鹽水工序。主要原因為:(1)輔料使用種類多,尤其使用高毒物質(zhì)氯化鋇;(2)產(chǎn)生大量鹽泥;(3)有明顯的清潔生產(chǎn)機會。
為了使本次清潔生產(chǎn)審核工作真正落到實處,需設(shè)置定量化的硬性指標(biāo),并據(jù)此檢驗與考核清潔生產(chǎn)審核所取得的成效,達到通過清潔生產(chǎn)實現(xiàn)預(yù)防污染的目的。該公司本輪審核清潔生產(chǎn)目標(biāo)見表1。
表1 清潔生產(chǎn)目標(biāo)一覽表
通過在全公司范圍內(nèi)座談、咨詢,從公司員工中征集合理化建議,結(jié)合現(xiàn)場查看,提出無/低費方案19 項。在此過程中各個生產(chǎn)線均發(fā)現(xiàn)了許多明顯的只需少量投資或不投資、技術(shù)性不強、很容易在短期內(nèi)得到解決的無低費方案,如維修跑冒滴漏的設(shè)備,對崗位工人操作技能的培訓(xùn)等。采取邊審核、邊實施、邊見效、滾動式推進審核工作的原則,對所征集的19 個可行無/低費清潔生產(chǎn)方案進行了專人負(fù)責(zé),限期實施的方式,將實施結(jié)果納入到生產(chǎn)安全例檢中予以驗證,獲得了良好的效果。
通過對審核重點的物料平衡實測和理論計算、廢棄物產(chǎn)生原因分析,廣泛收集國內(nèi)同行業(yè)先進技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合企業(yè)實際,經(jīng)過認(rèn)真的篩選,提出了2 項可行的中/高費方案,見表2。
本輪清潔生產(chǎn)審核共提出清潔生產(chǎn)方案21 項,其中有19 項無/低費方案,2 項中/高費方案,已實施無/低費方案總投資0.58 萬元,取得經(jīng)濟效益為10.3 萬元,節(jié)約新鮮水600 m3/a,節(jié)電0.1 萬kW·h,節(jié)約蒸汽500 t/a,減少廢水排放量600 m3/a。 已實施中/高費方案總投資7.331 萬元,取得經(jīng)濟效益為16.61 萬元,節(jié)約新鮮水32 000 m3/a。減少廢水排放32 000 m3/a。擬實施中/高費方案(膜法除硝方案)總投資690 萬元, 取得經(jīng)濟效益為601.94 萬元,減少輔材氯化鋇使用量2 000 t/a, 減少鹽泥產(chǎn)生量2 200 t/a。
表2 中/高費方案一覽表
清潔生產(chǎn)審核過程依據(jù)源頭控制、全過程管理的原則,從企業(yè)的原輔材料與能源、工藝、設(shè)備、過程控制、產(chǎn)品、廢棄物、管理、員工等8 個方面,按照籌劃和組織、預(yù)審核、審核、方案的產(chǎn)生與篩選、方案的確定、方案實施、持續(xù)清潔生產(chǎn)7 個程序共35 個步驟開展審核工作,找出在生產(chǎn)全過程中污染產(chǎn)生量大,不利于生產(chǎn)發(fā)展的地方和原因,提出了解決方案,起到“節(jié)能、降耗、減污、增效”的目的,促進了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
[1]劉立初.離子膜法和隔膜法制堿工藝的對比分析.中國氯堿,2009(1):11-13.
[2]張新力.循環(huán)經(jīng)濟和清潔生產(chǎn)是氯堿工業(yè)健康發(fā)展的必由之路.中國氯堿,2011(5):1-2,21.