楊振軍, 劉慶平
(濱化集團(tuán)股份有限公司,山東 濱州 256600)
氯堿化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈的探索實(shí)踐
楊振軍, 劉慶平
(濱化集團(tuán)股份有限公司,山東 濱州 256600)
介紹了濱化集團(tuán)股份有限公司針對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈的打造,通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)解決了難題,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)間的組合、鏈接,說(shuō)明了循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈在氯堿生產(chǎn)中的意義。
氯堿;循環(huán)經(jīng)濟(jì);產(chǎn)業(yè)鏈
目前我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)從理論到實(shí)踐取得重大進(jìn)展,國(guó)家發(fā)改委已制定了循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法、循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略及近期行動(dòng)計(jì)劃,開(kāi)展了循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)示范建設(shè),中央財(cái)政設(shè)立了循環(huán)經(jīng)濟(jì)專項(xiàng)資金,組織開(kāi)展了園區(qū)循環(huán)化改造,城市礦產(chǎn)示范基地建設(shè),推進(jìn)再制造產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。國(guó)家還配套出臺(tái)了投融資支持政策,發(fā)布了一批循環(huán)經(jīng)濟(jì)典型模式的案例等,在試點(diǎn)示范的基礎(chǔ)上,形成了規(guī)劃指導(dǎo)、政策支持、法規(guī)規(guī)范、工程支撐、技術(shù)進(jìn)步、傳播推廣等工作思路,推動(dòng)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)在各個(gè)層面和生產(chǎn)、流通、消費(fèi)各個(gè)環(huán)節(jié)的發(fā)展。同時(shí),我國(guó)各行業(yè)也涌現(xiàn)出了一批技術(shù)管理先進(jìn)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)企業(yè),成為推動(dòng)中國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的主力軍。
氯堿工業(yè)屬于基本化工原料產(chǎn)業(yè), 是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要的基礎(chǔ)原材料產(chǎn)業(yè)。近年來(lái),伴隨著氯堿工業(yè)的高速發(fā)展, 一直存在的高污染及高資源消耗問(wèn)題也日益突出,因此,在發(fā)展過(guò)程中積極采用清潔生產(chǎn)及循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù),促使氯堿生產(chǎn)向清潔型及綠色型發(fā)展,成為氯堿工業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要途徑[1]。
濱化集團(tuán)股份有限公司(下稱濱化股份)是一家具有四十余年歷史的基本化工原料生產(chǎn)企業(yè),位于黃河三角洲腹地的濱州市,地處山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)、省會(huì)城市群經(jīng)濟(jì)圈、環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈三大經(jīng)濟(jì)區(qū)結(jié)合部,是國(guó)家黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的重要組成部分,具有優(yōu)越的地理位置和發(fā)展空間。集團(tuán)始建于1968年,1970年投產(chǎn),歷經(jīng)四十年艱苦奮斗和創(chuàng)新突破,迄今已發(fā)展成為主業(yè)突出、產(chǎn)業(yè)鏈完整的綜合型化工企業(yè)集團(tuán),產(chǎn)業(yè)涵蓋石油化工、精細(xì)化工、鹽化工、氯堿、熱電、口岸倉(cāng)儲(chǔ)、文化傳媒、金融等領(lǐng)域,產(chǎn)品覆蓋全球100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。2016年,濱化股份實(shí)現(xiàn)銷售收入48.6億元,實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)3.6億元,實(shí)現(xiàn)利稅8.3億元,企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力不斷增強(qiáng),繼續(xù)保持了穩(wěn)定、持續(xù)、健康發(fā)展的良好勢(shì)頭。
濱化股份現(xiàn)注冊(cè)資本11.88億元,總資產(chǎn)72.7億元,具有四十年豐富的燒堿和環(huán)氧丙烷生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),是全國(guó)最具影響力的油田助劑廠商之一,是我國(guó)最大的三氯乙烯、油田助劑供應(yīng)商和重要的環(huán)氧丙烷及燒堿供應(yīng)商,擁有良好的環(huán)氧丙烷、三氯乙烯、油田助劑和燒堿四大主營(yíng)業(yè)務(wù)格局及獨(dú)具特色的循環(huán)經(jīng)濟(jì)一體化生產(chǎn)模式。公司目前擁有離子膜燒堿、粒堿、片堿裝置,環(huán)氧丙烷裝置,三氯乙烯裝置、PVC和VCM裝置、過(guò)氧化氫裝置,氯丙烯裝置、五氟乙烷裝置、四氯乙烯裝置、化工助劑生產(chǎn)裝置、聚醚裝置和4億塊/年利用皂化殘?jiān)平ㄖ脴?biāo)準(zhǔn)磚裝置,三爐三機(jī)熱電裝置,產(chǎn)原鹽60萬(wàn)噸/年鹽田和1000噸/年溴素裝置,年供水量1500萬(wàn)m3自備水庫(kù),公司致力于創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),綠色發(fā)展,轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)、穩(wěn)增長(zhǎng),以提高發(fā)展的質(zhì)量和效益為中心,實(shí)施產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)改造、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和綠色產(chǎn)業(yè),主要產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)和設(shè)備均已達(dá)到國(guó)內(nèi)、國(guó)際先進(jìn)水平,形成了濱化獨(dú)有的諸多技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
1.1 自備鹽田
控股公司山東濱化海源鹽化公司擁有60萬(wàn)噸/年鹽田和140平方公里豐富的灘涂資源,下一步擬投資建設(shè)百萬(wàn)噸級(jí)原鹽生產(chǎn)基地,在滿足自用的前提下,向市場(chǎng)供應(yīng)商品原鹽。
1.2 自備水庫(kù)
擁有自備水庫(kù),可供工業(yè)用水1500萬(wàn)m3/a,每立方水可降低2.7元成本,使公司的用水成本大為降低。
1.3 自備電廠
擁有10萬(wàn)千瓦自備熱電裝置、三爐三機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)裝置、并配套供應(yīng)電、汽等動(dòng)力能源,滿足了生產(chǎn)所需電、汽供應(yīng)。
1.4 口岸倉(cāng)儲(chǔ)
擁有5~10萬(wàn)噸級(jí)港口碼頭及化工原料、產(chǎn)品罐區(qū)。
作為山東省循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)單位,濱化股份確立了“主業(yè)做優(yōu)做強(qiáng),產(chǎn)品向差異化發(fā)展,工藝向循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展”的發(fā)展戰(zhàn)略,積極調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,努力打造一體化循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè),向綠色低碳轉(zhuǎn)型。
2008年,濱化股份投資20億元建成了山東濱化東瑞化工有限責(zé)任公司,整個(gè)公司以資源的高效利用和循環(huán)利用為核心,生產(chǎn)鏈條實(shí)現(xiàn)內(nèi)部循環(huán),使全部生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的主要?dú)鈶B(tài)、液態(tài)、固態(tài)廢棄物經(jīng)過(guò)回收供給上下游工序進(jìn)行循環(huán)利用,形成了具有循環(huán)經(jīng)濟(jì)特色的氯堿產(chǎn)業(yè)鏈(詳見(jiàn)圖1):從原鹽進(jìn)廠開(kāi)始,以氯堿為龍頭, 所產(chǎn)氯氣用于生產(chǎn)三氯乙烯和環(huán)氧丙烷,三氯乙烯裝置副產(chǎn)HCL用于生產(chǎn)氯乙烯,氯乙烯裝置副產(chǎn)的電石泥經(jīng)過(guò)回收處理用作環(huán)氧丙烷生產(chǎn)的皂化劑,環(huán)氧丙烷生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢渣與熱力公司的廢渣(粉煤灰、爐渣)綜合利用制建筑標(biāo)準(zhǔn)磚,用以替代國(guó)家限制生產(chǎn)的粘土磚,形成了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,在實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)的同時(shí)也大大降低了成本,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)豐富,裝備水平較高,始終保持氯堿平衡,在嚴(yán)峻的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中形成了較為獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。自投運(yùn)以來(lái),整個(gè)項(xiàng)目獨(dú)有的循環(huán)經(jīng)濟(jì)一體化優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮,已成為濱化股份新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),循環(huán)經(jīng)濟(jì)規(guī)模效益凸顯。
圖1 山東濱化東瑞化工有限責(zé)任公司產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D
“十二五”期間,濱化股份緊緊依托特有的循環(huán)經(jīng)濟(jì)一體化產(chǎn)業(yè)鏈,確定了以“調(diào)整原料結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu),加快產(chǎn)業(yè)提升,大力發(fā)展精細(xì)化工和化工新材料”的“十二五”總體發(fā)展方向。
2012年,濱化股份集團(tuán)公司投資35億元啟動(dòng)實(shí)施了化工分公司整體搬遷及綜合技術(shù)改造項(xiàng)目,對(duì)位于老城區(qū)的化工分公司實(shí)施"退城進(jìn)園"入駐濱州市城東高科技化工項(xiàng)目集中區(qū),在園區(qū)內(nèi)科學(xué)規(guī)劃、合理分區(qū),以開(kāi)發(fā)國(guó)際最先進(jìn)的新型綠色環(huán)保制冷劑、節(jié)能新材料、新型工程材料為目標(biāo),建設(shè)“以開(kāi)發(fā)國(guó)際最先進(jìn)的新型綠色環(huán)保化學(xué)品為核心、上下游產(chǎn)業(yè)一體化、原料減量化、廢物再利用和資源化”的綠色化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范園區(qū)。通過(guò)實(shí)施“退城進(jìn)園”遷建改造項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)濱化“三個(gè)轉(zhuǎn)變”:一是從基礎(chǔ)化工原料和產(chǎn)品生產(chǎn)向發(fā)展高端新型化工產(chǎn)品轉(zhuǎn)變,二是從初級(jí)產(chǎn)品向差異化和精細(xì)化產(chǎn)品轉(zhuǎn)變,三是從單純治理污染達(dá)標(biāo)排放向資源化再利用的循環(huán)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)新型循環(huán)經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展模式。
圖2 循環(huán)經(jīng)濟(jì)一體化模式示意圖
通過(guò)化工分公司整體搬遷及綜合技術(shù)改造項(xiàng)目的實(shí)施,與濱化股份原有的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)體系實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),進(jìn)一步延長(zhǎng)、加粗了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)鏈。新建的氯丙烯裝置副產(chǎn)的有機(jī)低沸物可為四氯乙烯裝置提供原料,四氯乙烯裝置生產(chǎn)的四氯乙烯可作為五氟乙烷裝置的原料,四氯乙烯裝置和五氟乙烷裝置副產(chǎn)的高純度氯化氫又可作為東瑞公司氯乙烯裝置的原料,提高了東瑞氯乙烯的裝置負(fù)荷,氯乙烯裝置負(fù)荷的提高使得副產(chǎn)電石渣的產(chǎn)量增加,又可減少東瑞環(huán)氧丙烷裝置皂化用生石灰的采購(gòu),對(duì)整個(gè)股份公司的經(jīng)濟(jì)效益的提高起到了連鎖推動(dòng),化工分公司整體搬遷及綜合技術(shù)改造項(xiàng)目實(shí)施完成后,整個(gè)濱化集團(tuán)形成的循環(huán)經(jīng)濟(jì)一體化產(chǎn)業(yè)鏈如圖2。
針對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈的打造,濱化股份通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)解決了諸多難題,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)間的組合、鏈接。
3.1 氫氣下游產(chǎn)品開(kāi)發(fā)
山東濱化東瑞化工有限責(zé)任公司現(xiàn)有25萬(wàn)t/a離子膜燒堿裝置,副產(chǎn)氫氣約0.62萬(wàn)t/a,主要用于合成鹽酸和粒片堿裝置作為燃料使用,濱化集團(tuán)股份有限公司化工分公司18萬(wàn)t/a離子膜燒堿裝置副產(chǎn)氫氣約0.45萬(wàn)t/a,主要用于合成鹽酸和片堿裝置作為燃料使用,剩余氫氣全部放空。利用東瑞公司氯堿裝置副產(chǎn)氫氣,發(fā)展和延伸產(chǎn)業(yè)鏈,引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù),建設(shè)一套3萬(wàn)t/a過(guò)氧化氫裝置,消耗氫氣約為0.21萬(wàn)t/a,氫氣產(chǎn)量完全可以滿足要求。這樣不僅可以充分利用氫氣資源,而且可以為過(guò)氧化氫相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供原料基礎(chǔ),延伸產(chǎn)業(yè)鏈,增加經(jīng)濟(jì)效益,提升公司競(jìng)爭(zhēng)力。該項(xiàng)目總投資1.6億元,引進(jìn)了具有國(guó)際先進(jìn)水平的鈀催化劑流化床乙基蒽醌法過(guò)氧化氫生產(chǎn)工藝,包括氫化、工作液過(guò)濾、氧化、萃取、粗品凈化等步驟,同國(guó)內(nèi)技術(shù)路線相比具有工藝流程短、產(chǎn)品質(zhì)量高、氫化設(shè)備簡(jiǎn)單、催化劑使用壽命長(zhǎng)、安全可靠、操作方便,不經(jīng)提濃即可生產(chǎn)濃度為35%的H2O2產(chǎn)品等特點(diǎn),同時(shí)利用公司氯堿裝置副產(chǎn)氫氣,實(shí)現(xiàn)了特色循環(huán)經(jīng)濟(jì)和資源綜合利用,大大提升了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。該項(xiàng)目2013年9月11日17:00一次性開(kāi)車成功投產(chǎn),使濱化股份進(jìn)一步延伸了產(chǎn)品鏈,增加了產(chǎn)品附加值和綜合經(jīng)濟(jì)效益,為下一步集團(tuán)的后續(xù)發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。
3.2 副產(chǎn)HCl其他的再利用問(wèn)題
傳統(tǒng)工藝中的副產(chǎn)HCL氣體大多用于生產(chǎn)副產(chǎn)鹽酸,不僅附加值低銷售困難,而且極易因市場(chǎng)原因造成了裝置停車。濱化股份針對(duì)該行業(yè)難題展開(kāi)了大量的調(diào)研論證和方案篩選工作。最終選取了PSA精制工藝,實(shí)現(xiàn)了三氯乙烯裝置副產(chǎn)HCL單獨(dú)用于PVC生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈接,也為"十二五"期間,公司新建的四氯乙烯、氯丙烯裝置找到了較好的出路。
3.3 成功開(kāi)發(fā)氯化氫(鹽酸)合成爐自動(dòng)點(diǎn)火裝置
氯化氫產(chǎn)品被廣泛用于生產(chǎn)鹽酸、VCM、醫(yī)藥及多種有機(jī)氯產(chǎn)品,用途廣泛,產(chǎn)量巨大。近幾年來(lái),隨著氯堿行業(yè)和PVC行業(yè)的快速發(fā)展,氯化氫合成設(shè)備及工藝技術(shù)也得到了長(zhǎng)足發(fā)展,特別是氯化氫合成工藝和控制技術(shù)進(jìn)步顯著[2]。
2003年以來(lái)濱化集團(tuán)與南通山劍石墨設(shè)備有限公司開(kāi)始合作開(kāi)發(fā)自控型副產(chǎn)蒸汽氯化氫石墨合成爐設(shè)備及工藝,2004年投入運(yùn)行。2007年至2008年濱化集團(tuán)利用國(guó)產(chǎn)合成爐進(jìn)行了全自動(dòng)點(diǎn)火、全自動(dòng)控制的氯化氫(鹽酸)生產(chǎn)工藝及控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究,并于2008年申請(qǐng)兩項(xiàng)國(guó)家專利,實(shí)現(xiàn)了以自動(dòng)控制替代人員操作,提高了控制水平和控制精度,減少了事故發(fā)生和人員傷亡,簡(jiǎn)化操作,減輕了人員勞動(dòng)強(qiáng)度;可以安全的實(shí)現(xiàn)氯化氫合成(鹽酸)裝置遠(yuǎn)程控制點(diǎn)火和操作,實(shí)現(xiàn)一鍵開(kāi)車,一鍵停車,自動(dòng)配比調(diào)節(jié)運(yùn)行。
3.4 采用膜法脫硝工藝,杜絕硫酸鋇污染
近幾年來(lái),隨著離子膜制堿技術(shù)的應(yīng)用,氯堿企業(yè)鹽水中的硫酸根時(shí)常超標(biāo)[3]。國(guó)內(nèi)原來(lái)使用的化學(xué)沉淀法如氯化鋇法、氯化鈣法、碳酸鈣法、碳酸鋇法、冷凍法除硫酸根的技術(shù),具有運(yùn)行成本高、精制費(fèi)用高、鋇鹽毒性大、加入新的雜質(zhì)離子、設(shè)備管路容易結(jié)垢、有固形物排出、鹽水澄清較困難、二次精鹽水中殘存的金屬離子容易超標(biāo)、影響離子膜壽命等缺點(diǎn),化學(xué)沉淀法一直影響著我國(guó)氯堿行業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)和產(chǎn)品品質(zhì)[4]。
膜法除硝技術(shù)( MRO 技術(shù)) 為濱化集團(tuán)投資開(kāi)發(fā)的新技術(shù),并在全球首家建成了第一套完善的工業(yè)化裝置,成功的解決了國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)化工行業(yè)--氯堿行業(yè)鹽水中硫酸根的去除問(wèn)題。通過(guò)前處理工序、膜過(guò)濾工序、后處理工序解決了劇毒化學(xué)品氯化鋇的使用,節(jié)約了大量的生產(chǎn)成本,經(jīng)濟(jì)效益明顯。解決了固體廢棄物硫酸鋇的產(chǎn)生,減排效果良好,環(huán)境效益明顯。操作維修簡(jiǎn)單,運(yùn)行成本低,節(jié)能,是以前舊工藝運(yùn)行費(fèi)用的1/8~1/4。無(wú)任何污水產(chǎn)生,所有廢水全部回收利用,環(huán)保效益明顯。處理后的鹽水指標(biāo)硫酸根含量穩(wěn)定,提高了鹽水質(zhì)量,間接提高了鹽水電解效率,延長(zhǎng)了離子膜使用壽命,間接降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。
3.5 “變廢為寶”電石泥代替石灰應(yīng)用于環(huán)氧丙烷生產(chǎn)
電石作為東瑞公司VCM車間的生產(chǎn)原料,電石經(jīng)反應(yīng)產(chǎn)生的乙炔氣體作為PVC車間的化工原料,副產(chǎn)的電石泥污染環(huán)境,技術(shù)人員根據(jù)公司發(fā)展環(huán)境有針對(duì)性的提出了利用電石泥代替石灰進(jìn)入環(huán)氧丙烷車間,作為環(huán)氧丙烷車間的堿性物質(zhì)參與反應(yīng),實(shí)現(xiàn)了環(huán)氧丙烷裝置皂化原料的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移,也為環(huán)氧丙烷裝置降低了200元/噸的成本。
在國(guó)際經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇緩慢,國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)增速放緩的形勢(shì)下,國(guó)內(nèi)氯堿產(chǎn)能過(guò)剩,環(huán)保壓力日益增大,氯堿企業(yè)應(yīng)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略,利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)創(chuàng)新,提高資源利用效率,降低能耗, 減少生產(chǎn)過(guò)程的污染排放,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)境效益協(xié)調(diào)統(tǒng)一,在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,促使氯堿生產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。
[1] 左志遠(yuǎn),裴洪禮.清潔生產(chǎn)及循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)在氯堿生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].中國(guó)氯堿,2012(1):37-38.
[2] 王祥軍,陳立志,蘆建平.自動(dòng)控制裝置在氯化氫合成爐中的應(yīng)用[J].聚氯乙烯,2007(2):46.
[3] 姚玉英,陳常貴,柴誠(chéng)敬. 化工原理[M]. 2 版. 天津: 天津大學(xué)出版社, 2004.
[4] 宋紹勇,宋作強(qiáng),田紅升 .膜法除硝系統(tǒng)介紹[J].氯堿工業(yè),2012(8):10-12.
(本文文獻(xiàn)格式:楊振軍, 劉慶平 .氯堿化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈的探索實(shí)踐[J].山東化工,2017,46(12):107-109.)
2017-04-12
楊振軍(1970—),工程師,山東濱州人 ,現(xiàn)任濱化集團(tuán)股份有限公司總經(jīng)理助理兼科技開(kāi)發(fā)部經(jīng)理。
TQ114
A
1008-021X(2017)12-0107-03