清洁生产案例分析

1、山西太原太化集团公司化工厂清洁生产实例调查1. 概况化工厂建于 1958 年，目前生产的主要产品有氯碱、苯酚、氯化苯、聚氯乙烯、环 己酮、己二酸等，其中氯化苯是该厂的主要产品，对整个氯碱生产，平衡氯气， 提高效益起有重要作用，直接关系到全厂整体生产能力的发挥。该厂四十年给社 会提供了大量的化学原料，对国家经济建设做出了重要贡献。但由于种种原因， 主要工艺基本上是五、六十年代的水平，工艺较落后，设备也告陈旧、技术呈现 老化，致使单位产品物耗、能耗居高不下，物耗、能耗未能物尽其用，以废物的 形式排入环境，水体中的有机物（COD、空气中的苯类有害物质均超过国家或地方的排放标准，导致社会公众与企业矛盾

2、十分突出，环境纠纷也有发生，环境问 题已制约了企业生产发展。为了改变企业被动状态，有两种模式可选择：一是采用先进技术对现有工艺进行 全面更新换代，但根据目前企业经营状况，一时难以筹措巨额投资，二是对企业 现有传统工艺进行剖析，找出物耗、能耗高，污染严重的工序，结合技术改造， 分期分批解决。后一种选择是符合企业实际，最现实有效的途径。为此，该企业 在 1993 年派员参加了国家组织的清洁生产培训，并在省、市有关部门的支持下， 前后对己二酸、氯化苯两个产品作为示范开展了清洁生产审计。通过“审计”使 领导发现了生产工艺中存在着许多降耗、节能、减少污染，降低生产成本的机会， 增强了开展清洁生产信心，同

3、时培养了“审计”师资队伍和积累了经验，为企业 持续清洁生产打下了良好的基础。2实施清洁生产效果其效果包括两方面，即通过清洁生产审计产生的替代方案及实施替代方案取得的经济效益和环境效益。2.1 己二酸产品“审计”及效果己二酸生产工艺分为两个工段，即己二酸工段和尾气工段12个工序。己二酸工段包括氧化、结晶、压缩、压滤、离心和干燥六个工序；尾气工段包括供水、供料、配酸、风机、吸收和浓缩六个工序。其生产工艺见流程图（图1 ）。配酸軒I碱S 氧化r粗结晶I诜涤水峪.F* 1U|B J 5fit离心水槽回收挑7F4，吨氯化苯产品消耗苯 定额降低28.3公斤，以年产15000吨氯化苯计，年节 约苯424.5

4、吨，按吨苯2000元计，年节约苯价值为84.90 万元2.实施替代方案工艺简述氯化冷却器改造 原氯化冷却器采用的卧式冷却器其冷却效果差，难以满足生产工 艺要求，后利用原冷却器改卧式为立式，改善了冷却效果，减少了氯化尾气中苯 排放，提高了苯的转化率。测试结果表明，使单位产品氯化苯的苯和氯化苯分别 减少了 8.36 公斤和 0.39 公斤。按 1998 年氯化苯产量 15000 吨计算，年节约苯 125.4 吨，节约氯化苯 5.85吨。按吨苯价值 2000元，吨氯化苯 2700 元计，年节约价值 分别为 25.08万元和 1.58 万元，合计为 26.66万元。碱洗下水工序改造 氯化液经水洗除去部

5、分氯化氢， 剩余氯化氢需用碱中和， 并经 分离回收苯后的废液排入下水。由于原有装置为一级分离，加上设备、工艺落后， 操作等原因，使氯化液和碱洗分离不完全， 致使下水含苯达 68g/L ，氯化苯达 26g/L 。 为了降低苯的消耗， 减轻对环境的污染， 投资了 6.3 万元，改一级分离为两级分离， 提高了分离效果， 吨氯化苯产品苯消耗降低了 20 公斤， 以年生产氯化苯 15000 吨 计，约节约苯 3000吨，按吨苯 2000元计，节约价值 60 万元，扣除年运行成本 1.75 万元，净收益 58.25 万元。下水每升含苯由 68 克降到 0.78 克，下降了 90%以上。水洗下水工序改造 水

6、洗中 和工序加入一定量的水，将氯化液中的氯化氢洗去后排入下水，它是氯化苯生产 中一股主要酸性废水。为了利用酸性水制取盐酸，投资了14.7 万元，对水洗下水工序进行了改造，采用了闭路循环工艺，将水洗下水（含810%HC）l 打入氯化气吸收工序，用于副产盐酸的吸收液，年制取27%的副产盐酸 2500 吨左右，按吨盐酸 200 元，计其年经济效益为 50 万元左右，扣除年运行成本约 10 万元，净收益 40 万元左右。每年减少排入水环境中含酸废水 1.8 万吨，减少排入大气环境中氯化氢 900 多吨， 减轻了对环境的污染。多氯化物改造及真空泵下水回收 由于原有蒸馏是真空蒸馏， 靠水环真空泵提供真 空

7、，蒸馏塔塔板较低，使塔的生产工艺无法按要求操作，影响了分离效果。为了提高分离效果，投资了 30.7万元，增加了塔的高度和塔板数。实施该方案后，1998年与1994年相比，每天苯的排放量由19.5公斤降到0.6公斤，年节约7.2吨，氯化苯由每天30公斤降到4.2公斤，年节约氯化苯9.29吨，以吨苯和氯化苯价值 2000 元和2700元计，年节约价值分别为1.44万元和2.51万元，合计约 4万元。其环境效益表7。表7真空泵排水污染物变化由此看出，实施该项替代方案，重要是环境效益，而经济效益不太明显。尾气搬迁（含工艺改进）尾气系统指氯化反应的气相经冷却，喷淋吸收后的部分，直到产生合格的副产盐酸。由

8、于气相主要成分是氯化氢，属强腐蚀性介质，原该工序与氯化苯生产系统在同一厂房内，它不仅对员工操作岗位带来影响，而且对设备产生严重腐蚀。为了使尾气与氯化苯分开，1997年投资了 87.96万元，对尾气工序进行了搬迁，异地改造，将尾气系统搬到合成盐酸厂房，同时改进了工艺，改两级吸收为三级吸收。实施替代方案后不仅节约了原料，而且污染物大幅度下降，见表&表8副产盐酸尾气污染物变化由表看出，1998年与1994年相比氯化氢、氯气、苯、氯化苯四项有害物，均减少90%以上,除苯和氯化苯外（尚无国家标准），均符合国家现定的排放标准。以年运行330天计，年减少苯排放为 382.54吨，年减少氯化苯排放量 28.1

9、6吨, 按吨苯和氯化苯价值分别为 2000元和2700元计，年节约价值 76.51万元和7.6 万元，合计 84.11万元。冷却水循环利用 为了节约用水，降低生产成本，投资了 87.7万元。新建了一座小 时400立方米冷却水系统，循环水用于各种换热器及其它工艺上，以减少新鲜水 用量，使新鲜水用量由1994年的吨产品73.3吨下降到1998年的5.5吨，吨产品节约新鲜水67.8吨，按年生产氯化苯产品15000吨计，年节约新鲜水101.7吨，按吨新鲜水1.6元计，年节约水价值为 162.72万元，扣除年运行成本 32.3万元， 年净效益为130.42元。工艺改造 为了扩大生产能力，降低生产成本需对

10、生产工艺关键设备即更新粗馏， 精馏加热器。为此，1997年投资22.13万元，进行了工艺改造。实施该替代方案 后，不仅提高了生产能力，而且吨氯化苯生产成本由3380元降到3330元，吨产品节约蒸汽200公斤，其污染物排放维持在原水平上，按吨氯化苯2700元和吨蒸汽按47元计，年节约生产成本为75万元，年节约蒸汽价值 14万元，合计经济价值89万元。生产改造 为了进一步提高产量，在前期工艺改造基础上，1998年投资334万元,通过增加设备，提高设备利用率来提高产量，该方案实施后，在不增加污染物排放量的情况下，氯化苯产量由原来不足10000吨增加到目前的15000吨。3. 实施替代方案的效果氯化苯

11、生产工艺，通过实施清洁生产审计提出的替代方案（F5?/FONTF1）取得了明显的经济效益和环境效益，见表9?/FONT10。表9 实施不同替代方案经济性分析（万元）投资收益运行成本净收益投资偿还期（年）方案类型及名称低费方 1氯化冷却器改造（F5）|3.00| 26.6U| 26.6 |0.11碱洗下水改造（F6）6.3060 | 5825| 0.10 |中 费 方 案|水洗下水改造（F7）14.7050.010.0040.0|0.35|多氯化物改造（F8）30.704.04.07.70工艺改造（F9）22.13891 8900.35高 费 方 案尾气搬迁（Fio）| 87.961| 84.1

12、1U| 84.11|1.05冷却水循环（Fii）87.70162.7232.30130.420.67合计I 252.49 1| 476.43I 44.05| 432.38 |0.62由表看出：实施7项替代方案的项目工程投资为252.49万元，年净收益为432.38万元，投资回收期不到一年。表10实施替代方案的环境效益苯47.94r氯化苯43.41尾气排放1其中：氯化氢6.85氯气3.22苯347.76氯化苯25.6由此可见，实施替代方案后年减少废水34.9万吨，废水和尾气中氯化氢906.85吨，395.72吨，氯化 69.01吨，氯气3.22吨。4. 实施清洁生产成功经验太原太化集团公司化工厂

13、自参加国家首批清洁生产培训以来，进行了不间断地清 洁生产，各级领导清洁生产意识不断得到增强，克服了资金和技术方面的困难， 分批分期实施了己二酸和氯化苯生产工艺审计提出的替代方案，取得了明显的经 济效益和环境效益，积累了进行清洁生产的经验，增强了持续深入开展清洁生产 的信心，其成功经验表现在：1. 培育了清洁生产意识 该企业1994年7月首次开展对己二酸生产工艺清洁生产 审计，年底完成了 “审计”报告，通过“审计”及实施无费、低费方案取得的效 果，使企业领导认识到：生产工艺中存在很多“降耗，节能，减污”的机会，实 施清洁生产对降低消耗，增加收益，减轻污染有着重要的意义，树立了开展清洁 生产的信心

14、，在完成己二酸产品“审计”后，1995年初相继对氯化苯生产工艺进行了“审计”，当年提出了“审计”报告，目前已起步对烧碱，乙烯两个产品进行清洁生产审计，做到“审计”工作不间断的进行。2. 克服了资金技术障碍 就全国企业实施清洁生产情况来看，资金和技术尤其资金短缺，是影响实施清洁生产普遍存在的关键障碍，该企业不消极地等待外部条件，而着眼自身努力，寻求多种途径克服资金和技术的困难：按照先易后难的原则，优先实施无费、低费或中费方案获取的收益，来弥补实施 高费方案的资金短缺；依靠企业技术人员和员工的努力，完成替代方案中设备改进或制造及安装任务，节省工程投资；把清洁生产替代方案，纳入到企业设备检修或生产工

15、艺技术改造中一并解决；带着实施清洁生产中的技术难点，到同行业中调查和收集先进技术、信息，克服 实施清洁生产中的技术障碍。截止 1998 年，分期分批完成了己二酸和氯化苯两个产品清洁生产审计提出的24项替代方案。3. 巩固清洁生产成果 为了巩固清洁生产成果，该企业针对清洁生产审计发现生产管理中存在的缺陷， 调整了环保机构，完善健全了环保、生产管理制度。调整环保机构 在传统的尾端治理污染的模式下， 该企业设了独立环保处， 主要负 责企业排污口的污染物是否符合国家或地方规定的污染物排放标准，忽视了生产 工艺过程中原料消耗，污染物产生量，致使环保与生产相脱节。实施清洁生产后， 为了在生产工艺过程中控制

16、污染物的产生， 调整了原单设的环保处为生产环保处， 环保管理不仅监督尾端污染物排放情况，更重要的是把环保管理内容渗透到生产 管理之中，互为补充，相互促进，求得了环保与生产内在统一。完善健全了管理制度 针对清洁生产审计发现的生产工艺中跑、冒、漏及物料流失 等问题，完善了设备完好率，运转率和定期检修制度以及修定了原料消耗定额等 规章，并将每个员工工作优劣与奖金、工资挂钩，实行守章者有奖，违章者受罚， 按月评定，奖惩兑现。运用行政管理制度和经济鼓励相结合的手段，增强了员工 的工作责任感和学习技术的积极性，它对巩固清洁生产成果起有重要的作用。设立环保、生产“监理员” 为了“管理”制度持续地有效实行，该企业建立了“监理员 制度。机构编制 每班三人，其中监