《化工清洁生产技术概论》课件第六章化工清洁生产实例

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 化工清洁生产实例,第六章 清洁生产概述,知识目标：,了解化工行业清洁生产过程的特点及实施。,熟悉清洁生产的具体实施方法。,能力目标：,能分析诊断实际生产现状。,能根据化工行业清洁生产审计指南参与并完成部分清洁生产相关工作。,第六章 化工清洁生产实例,第一节 溴氨酸清洁生产实例,一、清洁生产背景,某精细化工企业，主要生产染料、中间体和助剂三大类产品。第,8,车间有年产,250t,的溴氨酸生产装置，,1,氨基蒽醌为原料，经磺化、溴化、离析、中和、精制、干燥等工艺过程制成产品。,主要污染物废气、废水和废渣排放情况如下 ：,（,l,） 溴化尾气,1,万,m,3,/,年左右，主要成分是单质溴和溴化氢。,（,2,） 碱性滤液,7500,余吨,/,年,pH,值在,9,左右，主要成分有硫酸钠，,COD,在,1000mg,L,左右，最高为,2000mg/L,。,（,3,） 酸性滤液,4500,多吨,/,年，主要成分有硫酸,COD,在,1800 mg /L,左右，最高,3600mg,L,。,（,4,） 精制母液,6000,吨,/,年，主要含溴氨酸,8,10g/L,COD,高达,13000mg/L,，色度,12000,倍。,（,5,） 废渣,112.5,吨,/,年，主要成分为活性炭。,第六章 化工清洁生产实例,二、清洁生产审核,（一）筹划和组织,（二）预评估,（三） 评估,（四） 备选方案产生及筛选,（五） 可行性分析,（六）实施方案,清洁生产审核的六个过程,第六章 化工清洁生产实例,组建了清洁生产审计小组。成员包括：总工办、研究院、设计院、环保处、工程处、生产处和财务处等部门的领导和有关的工程技术人员。,根据工厂的具体情况，立即对溴氨酸生产进行清洁生产审计，按各成员单位的工作内容进行职责分工，并制定了审计工作时间和计划。根据厂里的情况，估计了可能遇到的障碍，并提出了克服的办法,推行清洁生产可能遇到的障碍及解决办法,障碍,问 题,解 决 办 法,观念,障碍,原来认为环保是末端治理问题，对生产过程的防治认识不足，认为环保不会产生经济效益,宣传清洁生产和企业清洁生产审计知识，提供进行清洁生产审计企业取得的成功经验和效益情况,生产技术,管理障碍,怕缺乏足够的分析测试人员与仪表设备，对生产过程中的物耗和废物排放无法获得确切的数据，预防污染缺乏预见性,组织增加测试人员和仪器仪表，在正常生产条件下实测各种数据，查寻有关资料，进行科研攻关和专题研究,经济,障碍,缺乏实施预防污染方案的资金,从企业内部挖潜，筹措积累资金，寻找各种渠道的外部贷款，包括向市环保局申请环保治理资金贷款,二、清洁生产审核之,（一）筹划和组织,第六章 化工清洁生产实例,二、清洁生产审核之,（二）预评估,预评估的目的在于明确清洁生产审计的重点，并设置预防污染的目标。,预评估的三个过程如下：,1.,现状调研，现场考察,2,、确定审计重点,3.,设置预防污染目标,第六章 化工清洁生产实例,1.,现状调研，现场考察,为了达到预评估的目的，厂审计小组首先分别到各处室，到八车间搜集有关资料，在搜集了大量资料的基础上对八车间的溴氨酸生产进行实地考察。对八车间溴氨酸生产的能源消耗、水耗、原材料消耗、废物排放量进行总体测试，并与工程技术人员及现场操作人员座谈分析，核实生产及废物的产生情况。,第六章 化工清洁生产实例,2,、确定审计重点,溴氨酸生产过程中排放的酸性和碱性废水、精制母液、溴化尾气和废渣，通过清洁生产权重总和法确定了审计重点是：二次精制母液可能使用，生产工艺应当改进。,权重总和法确定审计重点,因素,权重,方 案 得 分（,1,10,分）,磺化工序,离析工序,中和工序,精制工序,废物量,环境代价,清洁生产潜力,车间关心合作,总得分,排序,8,10,8,3,67,60,80,24,231,2,48,25,30,15,118,4,40,70,30,20,160,3,80,100,80,27,281,1,第六章 化工清洁生产实例, 选取国内最先进的工艺“母液套用溶剂一锅法”，使精制母液全套用，减少溴氨酸污染物（,COD,）排放,70,以上，制造成本降低,0.9,万元,t,。, 磺化工序改精制,l,氨基蒽醌为粗制,1,氨基蒽醌，改变投料和工艺控制参数，提高收率,15,以上，降低成本,1.5,万元,t,溴氨酸，节约原料，绝对有效地减少污染物排放。, 更新溴化尾气冷冻装置加大冷冻量，回收尾气中的单质溴，消除溴污染，溴化氢用水吸收后综合利用。,3.,设置预防污染目标,（,1,）近期目标, 离析工序产生的酸性废水进行综合治理。, 充分利用碱性废水中的有效成分，中和其他的酸，实现以废治废。, 活性炭再生，将活性炭再生后重新利用。,（,2,）远期目标,第六章 化工清洁生产实例,二、清洁生产审核之,（三） 评估,1,、编制审计重点的工艺流程图和单元操作流程图,2,、实测输入和输出物料,3,、物料和能源衡算，建立物料平衡,4,、物料平衡评估和废物产生的原因分析,评估目的在于为最终确定清洁生产方案提供科学依据（包括技术可行、经济合理和环境友好）。,评估的四个步骤如下：,第六章 化工清洁生产实例,1,、编制审计重点的工艺流程图和单元操作流程图,审计小组首先对溴氨酸车间进行了细致的调查分析，为了说明各工艺单元之间的相互关系，编制了车间工艺流程图、各工序工艺流程图和单元操作表。,单元操作表,序号,单元操作,功,能,1,2,3,4,5,6,7,8,9,磺化,溴化,离析,中和,一精,二精,干燥,粉碎,冷冻,在,1-,氨基蒽醌上,2,位引入磺酸基,在,1-,氨基蒽醌上,4,位引入溴化基,调节溴氨酸在硫酸中的溶解度，析出杂质，并通过酸性母液排除酸溶液杂质,将溴氨酸加碱生成钠盐并通过压滤排除水溶性杂质,加水使溴氨酸溶解利用，过滤排除不溶性杂质，结晶后再通过压滤排除水溶性杂质,用过滤排除不溶性杂质，再结晶后通过压滤排除水溶性杂质,用蒸气加热，使溴氨酸膏状物变成干品,把干品粉碎成粉末,为溴化反应供给冷冻盐水,第六章 化工清洁生产实例,1,、编制审计重点的工艺流程图和单元操作流程图,溴氨酸生产工艺流程框图,第六章 化工清洁生产实例,审计小组从宏观入手，摸清溴氨酸车间的输入和输出，然后测定输入和输出物料,2,、实测输入和输出物料,溴氨酸输入输出示意图,第六章 化工清洁生产实例,溴氨酸车间原辅材料消耗表,序号,输入物料,吨消耗,备注,1,氨基蒽醌,1015,现,行,水,平,2,硫酸,3450,3,发烟酸,4080,4,元明粉,1030,5,溴素,620,6,碱液,1338,7,活性炭,430,8,工业水,803000,9,蒸汽,5930,10,压缩空气,1185000,第六章 化工清洁生产实例,操作输入数据记录（,Kg/t,溴氨酸）,序号,单元操作,物料,数量,水,电,kw,h,蒸汽,其他,1,磺化,1,氨基蒽醌,1015,50000,110,1000,硫酸,450,发烟酸,4080,元明粉,748,2,溴化,溴素,620,50000,220,500,3,离析,硫酸,3000,50000,90,4,中和,液碱,元明粉,1330,150,200000,250,5,一精,活性炭,元明粉,290,132,200000,250,1000,6,二精,活性炭,140,150000,300,800,7,干燥,膏状物,1000,3000,8,粉碎,干品,1000,150,9,冷冻,氯化钙,1000,300,第六章 化工清洁生产实例,单元操作用水记录表（,Kg/t,溴氨酸）,序号,单元操作,清洗,蒸汽,配料,冷却,其他,1,2,3,4,5,6,7,8,9,磺化,溴化,离析,中和,一精,二精,干燥,粉碎,冷冻,50000,50000,30000,1000,800,7000,3000,20000,20000,20000,15000,10000,50000,50000,30000,100000,100000,100000,30000,30000,5000,第六章 化工清洁生产实例,输出物料测定记录表（,Kg/t,溴氨酸）,序号,单元操作,物流,数量,废水,废渣,废气,可回收废物,1,2,3,4,5,6,7,8,9,磺化,溴化,离析,中和,一精,二精,干燥,粉碎,冷冻,磺化物,溴化物,酸性物料,中和物料,一精物料,二精物料,膏状物,干粉,冷冻盐水,5910,5930,8100,3200,2000,1400,1000,1000,10000,18000,30000,15000,9000,10000,300,150,600,400,溴氨酸,120,溴氨酸,90,废水排放情况统计（,Kg/t,溴氨酸）,序号,废水来源,废水排放方向,下水道,回收利用,参数,数量,参数,数量,1,2,3,4,5,6,7,磺化,溴化,离析,中和,一精,二精,冷冻,32,30,60,50,35,35,15,50000,50000,200000,100000,100000,100000,5000,8g/L,溴氨酸,10 g/L,溴氨酸,15000,9000,第六章 化工清洁生产实例,4,、物料平衡评估和废物产生的原因分析,（,1,） 物料平衡评估,（,2,） 原料投入评估,（,3,） 生产工艺及工艺优化过程评估,（,4,） 产品评估,（,5,） 废物评估,（,6,） 废物产生原因,第六章 化工清洁生产实例,溴氨酸生产工艺的改进，采用了母液套用和溶剂相结合，提高了产品收率,15,，在生产的后处理过程中产品收率达到,96.34,，节约了大量的原材料消耗和能源消耗。,（,1,） 物料平衡评估,物料衡算表明，各单元操作的输入与输出误差很小，说明实测数据比较准确可靠。其主要污染源及主要污染物比较明显，完全可根据物料平衡的结果进行后面的评估和分析。,（,2,） 原料投入评估,溴氨酸生产的主要原料是,1,氨基蒽醌、硫酸、元明粉等，但对物料成本考核起主要作用的是,1,氨基蒽醌。为了实现降低成本的目的，改用粗制,1,氨基蒽醌，并调整物料的投加比例，改进工艺参数，同样可达到磺化的目的，且降低了单耗，减少了污染物排放。,（,3,） 生产工艺及工艺优化过程评估,第六章 化工清洁生产实例,本着“综合利用，优化资源配置，降低制造成本”的原则开展环保工作，对溴氨酸生产过程中产生的“废物”尽最大可能地回收利用。, 溴化尾气利用 采用冷冻回收，使过去浪费的资源重新得到利用，年回收溴素,75t,，将“黄龙”降伏，减少了对周边环境的危害和资源浪费。, 废水、废渣 精制母液所主要含有的,8,10g,L,溴氨酸产品。采取套用，实现精制母液零排放，并将其中溴氨酸回收,97.64 %,，减少,6000 t COD,在,13000 mg / L,的母液排放，大幅度降低了该产品的污染物排放量。,碱性滤液，充分利用其,pH = 9,的特性，用其对厂内其他酸性废水进行综合处理。酸性废水，,COD,在,1000mg,L,左右，目前的技术只能进行终端处理。,废渣，主要是活性炭，是在精制过程中起除去杂质，纯化产品的作用。,（,4,） 产品评估,审计发现，主要在后处理过程中对产品的收率及质量影响较大。通过加强管理，克服了弊端，产品的质量稳定在,SRT,级水平以上。而粗制,1,氨基蒽醌所带的杂质基本被除掉，残留物仅为,0.18,（,5,） 废物评估,第六章 化工清洁生产实例,审计小组通过审计，认为溴氨酸废物产生的原因有二：,一是离析、中和工序产生的酸性废水和碱性废水；,二是一次精制和二次精制产生的精制母液和活性炭。而酸性、碱性废水无综合利用价值，根据工厂环保工作的规划当纳入第二步清污分流、分类综合治理。,（,6,） 废物产生原因,第六章 化工清洁生产实例,二、清洁生产审核之（四） 备选方案产生及筛选,有如下三部分组成：,1,、备选方案的产生,2,、备选方案的筛选,3,、实施简单易行的无费、低费方案,通过组织发动全车间职工参与，针对溴氨酸生产过程，从原材料、生产及设备管理，技术方案调研共产生了,27,个备选方案，立即得到车间解决的有,12,个，然后归纳整理出,12,个方案作进一步分析，对于无费、低费且易于实施的方案，在审计过程中将分步实施。,1,、备选方案的产生,审计小组对备选方案进行初步筛选，选出重点方案，再采用“权重总和计分排序法”进一步筛选，以确定首选方案。,2,、备选方案的筛选,第六章 化工清洁生产实例,备选方案汇总,方案,类型,序号,方案名称,方案要点,原料,替代,F1,溴氨酸生产采用溶剂法,改变投料比；调整工艺控制、降低制造成本，发挥科技领先作用,技术工艺改造,F2,F3,F4,F5,套用一、二次精制母液，改用粗制,1,氨基蒽醌,冷冻回收溴化尾气中的溴,利用溴化尾气中的溴化氢,冷却水的循环使用,减少母液排放，节水、节能、节约物质资源，提高产品回收率，改变原料等级，降低制造成本,减少溴的流失，节约资源，提高溴的有效使用率，减少废物排放,减少吸收后的废水排放，最大限度的利用物质资源,减少废水排放,生产设备管理,F6,F7,F8,F9,增设生产检测计量仪器,职工岗位技术培训,设备定期维护保养,修订和完善操作规程,利用参数控制工艺，积累基础数据，便于稳定考核,提高职工业务素质和解决问题的能力，规范操作,降低设备维修费用，提高设备厂周期运转率,加强生产管理，严格工艺控制，提高转化率,废物回收治理,F10,F11,F12,离析废水,中和废水,废渣,浓缩回收其中的溶解物,利用其中的碱中和其他车间的废水,主要成分活性炭，通过再生后利用,第六章 化工清洁生产实例,对于方案,F1,和,F2,，曾在,1994,年经过小试与中试，效果非常明显，不仅能减少污染物排放，而且能降低制造成本，减少投料量。当时缺乏资金，未投入工业化。通过此次清洁生产审计，宜尽快将科学技术转化为生产力。,对于,F3,方案，在,1986,年就建有冷冻回收装置，,1988,年此项技术获得化工部优秀综合治理项目，其投资省、见效快被公认。此次审计需加大冷冻量，更换主体设备（冷冻机），彻底消除溴污染，节约资源。,F4,方案，用水吸收后成氢溴酸，可直接利用，也可通氯回收溴，正积极与有关厂家共同开发利用。,F5,、,F6,、,F7,、,F8,、,F9,方案通过加强企业管理和职工主人翁意识的培养，克服生产、运输、管理的不足，实现最优化控制管理。,F10,、,F11,方案，从全厂环境保护的总体思路考虑，进行终端治理，纳入全厂第二步清污分流，分类综合治理，污染负荷在整个溴氨酸的比例不高。,F12,方案，对活性炭的再生，正积极组织攻关该项经济可行的技术。,经分析，,F7,、,F8,、,F9,属无费方案，不必进入重点筛选；,F5,、,F6,、,F11,属易于实施方案，已基本实施。对于,F1,、,F2,、,F3,、,F4,、,F10,、,F12,等方案，从技术、环境及经济的可行性进行逐步筛选,方案分析,第六章 化工清洁生产实例,备选方案初步筛选,因素,方案初选,F1,F2,F3,F4,F10,F12,技术可行,环境可行,经济可行,结论,F1,、,F2,、,F3,三种方案的技术、环境及经济方面都可行，审计小组采用,“,权重总和计分排序法,”,，,F1,、,F2,、,F3,三种方案进一步筛选,备选方案进一步筛选,因素,权重,W,1,10,方案得分（,1,10,）,F1,F2,F3,减少环境危害,经济可行,技术可行,易于实施,发展前景,节约资源,总分,排序,10,8,7,5,4,6,60,60,70,50,30,29,299,2,70,80,70,50,40,38,348,1,50,47,70,50,38,38,293,3,第六章 化工清洁生产实例,（,6,） 严格投料时的计量工作和物料投加时的损失。,3,、实施简单易行的无费、低费方案,清洁生产审计贯彻了边审计边实施的原则，在溴氨酸生产审计过程中及时实施无费、低费方案，环境和经济效益良好，方案包括如下内容。,（,1,） 职工岗位技术培训、严格工艺规程；,（,2,） 严格管理，杜绝跑、冒、滴、漏；,（,3,） 设备定期维修，保养制度化；,（,4,） 严格控制冲洗水，减少废水量；,（,5,） 节约用水，加强循环水的利用，减少废水排放量；,第六章 化工清洁生产实例,二、清洁生产审核之（五） 可行性分析,1,、对,F1,方案的评估分析,溴氨酸生产过程采用新工艺，改变物料投加比例，在离析工序后，增加邻二氯苯萃取，其他生产工序不变，调整工艺控制指标。,原料,规格,单价元,工艺改进前,工艺改进后,单耗,kg,成本成本元,单耗,kg,成本元,氨基蒽醌,95,55700,1005,55978,791,44059,发烟酸,20,450,4100,1845,3626,1632,氯磺酸,297,1800,元明粉,98,530,1065,564,703,375,溴素,98,9100,615,5596,419,3813,硫酸,98,450,3492,1571,2360,1062,液碱,100,1528,1338,2045,1334,2039,活性炭,工业,3020,421,1271,100,302,邻二氯苯,混合,工业,400,7270,168,168,672,（,1179,）,成本,53954,（,54416,）,下降额,14916,第六章 化工清洁生产实例,将两次精制母液,24t,t,产品全部套用，改为粗制,l,氨基蒽醌后其制造成本再次下降,9 163,元,t,。,原料,规格,单价元,单耗,kg,成本元,氨基蒽醌,发烟酸,元明粉,溴素,硫酸,液碱,活性炭,总额,87,20,98,99,98,100,工业,40400,450,530,9100,450,1528,3020,864,3802,708,438,2360,1334,236,34905,1711,375,3986,1062,2039,713,44791,通过,F1,、,F2,方案的实施，溴氨酸成本下降,2.4,万元,t,，污染物负荷,（,COD,）由技改前,108t,a,减少到只排放,30t,a,，每年减少了,78t,排放量，,减少了,72 %,，技改前精制母液排放,24t /t,溴氨酸，技改后实现了零排放。,溴氨酸精制母液套用后单耗及成本汇总,2,、对方案,F2,的评估,第六章 化工清洁生产实例,该厂在,1986,年建设的溴化尾气冷冻回收装置，采用,-15,的盐水，让冷却溴化外排的溴素重新回到溴化锅内使用。此项技改将更新冷冻机组，加大冷冻量，以达到彻底消除溴污染之目的,能回收溴素,75t,a,，创造经济效益,65,万元。,3,、对方案,F3,的评估,第六章 化工清洁生产实例,总投资为,109.96,万元，包括以下,6,项费用：,（,1,）土建,5.27,万元；,（,2,）工艺设备购置费,84.07,万元；,（,3,）工艺管理、阀门等材料购置费,5.38,万元；,（,4,）电器材料购置费,0.58,万元；,（,5,）仪表设备购置费,1.66,万元；,（,6,）其他设备运输、安装费等,13.00,万元。,原生产装置拥有流动资全，故此方案不考虑流动资金。,4,、经济评估,经济评估是对清洁方案进行综合性全面分析，以选择最少耗费和最佳经济效益方案，为投资决策提供科学依据。经济评估的基本内容要说明资源的利用优势，它是以项目投资所能增加的效益为评价内容,第六章 化工清洁生产实例,年运转费用节约金额,费用类别,小计万元,费用类别,小计万元,减少处理处置费用,减少输入物料费用,减少使用公共设施费用,减少运行维护费用,9.7,3.8,21.9,2.9,增产增加收益,减少冷冻机运行费用,年运行费总节约金额,600,-2.4,635.9,评估表明，方案技术先进、可靠，能有效地节约原料，最大限度地利用物质资源，减少,“,三废,”,物质排放，实现全过程工艺控制，减少对环境的危害。,其经济效益属于投资少收效快，当年可收回全部投资，效益巨大，该方案尚可提高溴氨酸在市场的竞争能力，改变溴氨酸生产造成企业亏损局面。,第六章 化工清洁生产实例,二、清洁生产审核之（六）实施方案,（,3,）对于废渣活性炭再生，纳入全厂活性炭处理再生工作目标。因为该厂使用活性炭比较多，有共性，厂研究院、环保处组织积极攻关。,经过可行性分析，审计小组推荐,Fl,、,F2,、,F3,三个方案同时实施。,方案的实施是在,8,车间现有生产装置基础上改造，最大限度地利用原有的设施与设备。,（,1,）对溴氨酸投入的原料规格、生产工艺过程、废弃物的产生及利用，以及对溴氨酸生产全过程的生产管理进行评估，审计结论是将其主要原料氨基蒽醌改用粗制品，改变生产过程（采用溶剂法），精制母液的全套用以及溴素冷冻回收，以实现溴氨酸的清洁生产。,（,2,）对于生产过程产生的碱性和酸性废水，应纳入继全厂范围内各品种清洁生产审计之后，对全部废水进行清污分流再分类治理的第二步环境工作战略。,第六章 化工清洁生产实例,通过此次对溴氨酸的清洁生产审计和方案实施，使溴氨酸每吨产品成本下降,2.4,万元，全年创造,630,多万元的经济效益；充分利用物质资源，减少,6000 t / a,的精制母液排放；减少污染物,COD,排放,70,多万吨；单质溴回收,75t / a,，实现零排放。,清洁生产审计和方案实施的效果,更重要的是通过清洁生产审计及实施，该厂各职能部门深深体会到生产、经济、环境协调发展的重要性和可行性，为企业可持续发展开辟了广阔的新路。,第六章 化工清洁生产实例,第二节 聚丙烯清洁生产实例,北京某石油化工股份公司化工厂建于,1969,年，占地,100,万，主要以化工一厂,45,万吨乙烯装置裂解产生的丙烯气为原料。有年产苯酚,5,万吨、丙酮,3,万吨的异丙苯法苯酚丙酮生产装置，年产聚丙烯,11.5,万吨的溶剂法聚丙烯生产装置和年产,4,万吨聚丙烯的液相本体法聚丙烯生产装置，还有一套己烷装置。,一、企业概况,第六章 化工清洁生产实例,全厂各生产装置的基本情况表,装置名称,I,聚,聚,苯酚丙酮,己烷,产品名称,聚丙烯,聚丙烯,苯酚丙酮,己烷,设计能力万吨,11.5,4,8,0,6,投产日期,1976,1994,1986,1986,1997,年产量万吨,13.05,5.20,苯酚,5.02,丙酮,3.0,0.806,第六章 化工清洁生产实例,二、清洁生产开展背景,环保工作起步于,70,年代。随着生产规模的不断扩大，环保任务越来越重。,第一聚丙烯车间是引进日本三井油化技术和设备，于,1976,年建成投产，,1986,1987,两年间，通过对老装置进行技术改造，采用新技术，简化工艺，清除了含甲醇废水。在,1993,1995,年期间，车间通过搞清洁生产，改造了造粒生产系统，减少了废水排放量和物料损失量。,从管理和技术改造两方面入手，进行了大量有成效的工作。管理上，将排污承包指标分解到车间，对于排污大户的苯酚车间坚持实行排污奖惩制度，在治理上，投入巨资实施环保治理和进行环保技术改造。,在环保工作的实践中，虽然自觉不自觉地采取了清洁生产的思想，但每年仍有大量的三废排放。以污水为例，年排放废水,200,多万吨，外排,COD,总量,1644 t,，仅污水处理费就达,1817,万元左右。,第二聚丙烯车间是该厂第三大车间，担负着主要特殊牌号的开发和应用任务。工厂在已搞过两套生产装置清洁生产的基础上，决定对第二聚丙烯装置进行清洁生产审计工作。,第六章 化工清洁生产实例,三、清洁生产审核,（一）清洁生产筹划与组织,（二）预评估,（三）评估,（四）方案的产生和筛选,（五）方案的可行性分析,（六）清洁生产方案实施,清洁生产审核步骤：,第六章 化工清洁生产实例,三、清洁生产审核之（一）清洁生产筹划与组织,1,、政策 该厂认真贯彻执行环境保护法规，在经济建设的各项活动中切实做好环境保护工作。,2,、领导支持 该厂的领导对清洁生产非常重视和支持。清洁生产作为环保工作之一列入厂长的工作议程，并向全厂各个生产部门进行了广泛的宣传动员，要求各部门全力支持，积极配合。由负责生产和主管环保的副厂长负责全面组织、协调各部门工作。,3,、清洁生产审计队伍 成立了以主管环保的副厂长为组长的审计组。审计组以环保科和重点审计车间（二聚车间）的管理人员为主，同时吸收其他有关职能处室参加，小组各成员进行了职责分工。,4,、制定审计工作计划和宣传 按照清洁生产审计工作方法和上级的时间安排，制定了本厂的清洁生产审计工作计划审计小组讨论并通过了工作计划。,第六章 化工清洁生产实例,工厂清洁生产审计小组成员表,组成,职务及单位,职 责 说 明,组长,生产副厂长,筹划与组织，全面负责、协调各部门工作,副组长,环保科副科长,组织方案的产生、筛选，方案的研制、推荐过程,副组长,第二聚丙烯车间主任,协调本车间的物料平衡，方案的产生、筛选技术工作，并组织、协调方案的实施和跟踪,组员,环保科科员,全面负责审计工作，对物料平衡、清洁生产方案进行技术审查，参与方案制定及实施,组员,二聚技术员,负责收集工艺数据，绘制生产流程图,组员,二聚环保员,全面负责审计工作，收集资料测算物料平衡，写中期，终期审计报告,组员,企管处,组织修订，修改完善各有关制度、规程，制定相应的激励机制，以调动全员参与积极性,第六章 化工清洁生产实例,厂清洁审计工作计划,表,阶 段,时间进度,工作内容,参与单位及个人,筹划组织,一个月,成立清洁生产小组,厂领导、安全环保处、生产计划企管处、二聚车间负责人及技术员等,制定审计工作计划,审计小组成员,宣传动员,全厂职工,清洁生产审计,一个月,企业现状分析确定审计对象、清洁生产目标,审计小组成员、二聚车间,现场调查,二聚车间、安全环保处,收集资料,二聚车间、安全环保处,物料平衡的评审分析废弃物产生的原因及指标的确定,二聚车间、安全环保处、生产计划处、动力处,方案产生与筛选,15,天,产生防止污染方案,清洁生产领导小组成员、二聚车间,方案筛选,清洁生产领导小组成员、二聚车间,15,天,编写中期报告,二聚车间,可行性分析,一个月,方案可行性分析、编写可行性报告,审计小组成员、二聚车间,方案实施,一个月,确定实施计划，组织实施、评估实施效果，制定后续工作计划、编写终期报告,审计小组成员、二聚车间,第六章 化工清洁生产实例,分为两个层次进行。首先，主管厂长在全厂的生产、环保工作会议上将清洁生产列为今年环保重点工作之一，向各部门进行了宣传动员。,其次，在车间范围内，车间主任在生产调度会上向各级生产管理人员介绍了清洁生产的原理、方法和意义，并传达到班组。,清洁生产宣传工作,审计组和车间的管理人员对可能遇到的障碍进行分析，认为存在,3,个方面的障碍。,清洁生产中的障碍及解决办法,序号,障碍,对策,1,对清洁生产认识不足,在全厂范围内逐级进行宣传教育,2,部分职工积极性不高,说明我厂在清洁生产过程的各个方面存在着不足，并有潜力可挖，同时实行责任制,3,加强对废油、废料的利用,加强管理，精心操作，尽量减少废料,第六章 化工清洁生产实例,三、清洁生产审核（二）预评估,审计阶段是企业开展和实施清洁生产的重要阶段，其主要任务是弄清企业的物料和能源消耗量及污染物的排放量，分析物料和能源损失原因，提出降低物耗、能耗和减少污染物排放量的清洁生产方案。清洁生产审计阶段主要工作由确定审计重点和目标与实施审计两大部分组成。,清洁生产活动的总目标如下：,降低物耗，近期目标由现有的,1.050,吨丙烯吨聚丙烯，降到,1.048,吨丙烯吨聚丙烯，远期目标物耗为,1.045,吨丙烯吨聚丙烯。方法：提高开工率，负荷率。,增加蒸汽凝液回收量,5,。方法：改进蒸汽凝液回收系统。,降低含油污水排放量，近期降低,60,，远期降低,80,。方法：废油回收，清污分流，降低污水排放量。,降低废气排放量，近期减少,10,，远期减少,20,。方法：改进工艺参数，降低废气排放量。,第六章 化工清洁生产实例,三、清洁生产审核之（三）评估,1,、第二聚丙烯车间概况 采用日本三井油化公司的高效催化剂组合法生产聚丙烯工艺技术（,H,PP,法）。采用四釜串联生产均聚物和共聚物。本生产线按年运转,7200,小时设计，年生产能力为,4,万吨聚丙烯本色粒料，一条生产线组成，能生产聚丙烯均聚物,21,种牌号、嵌段共聚物,6,种牌号。,2,、操作单元和流程 以,99.99,的高纯度丙烯作原料，,TK,CAT,为主催化剂，在,70,和压力为,2.9MPa,的操作条件下聚合生成聚丙烯粒料。,3,、废弃物排放情况 该车间产生的废物有含油污水、废油、废气、废聚丙烯和机头料。而废聚丙烯和机头料是可以利用的塑料原料。,第六章 化工清洁生产实例,聚丙烯装置操作单元及功能表,单元操作,功 能,丙烯精制,液体丙烯进入脱硫塔和脱水塔，进行脱硫和脱水，使其达到聚合级丙烯,催化剂配制,在预聚合反应器中加入一定量的催化剂，并且注入一定量的丙烯进行预聚合,聚合单元,精制的丙烯和催化剂在四个串联的反应器中进行聚合反应，生成聚丙烯粉料,干燥单元,聚丙烯粉料在循环气分离器中使粉料与丙烯气分离，粉料进入浆式干燥器、蒸汽罐进行干燥,造粒单元,干燥后的聚丙烯粉料在造粒机中进行造粒，聚丙烯粒料经掺和后送往包装,聚丙烯生产工艺流程框图,第六章 化工清洁生产实例,第六章 化工清洁生产实例,工艺流程和生产装置进行评价后发现废弃物的产生的原因如下：,（,1,）废水 废水产生的主要原因是来自压缩机冷却的工业水无压力排放和冲洗设备用水以及造粒颗粒冷却水的部分排水。这些废水经隔油池排入污水处理厂。,（,2,）废气 装置的排空废气主要是丙烯气。,（,3,）废渣和废液 废渣主要是废聚丙烯和机头料。废液主要是废油。,（,4,）废聚丙烯 造粒机开停车时产生的不合格粒料和各类旋风分离器抛下的粒子等。,（,5,）废油 目前装置产生的废油主要是废白油。由于设备原因，造成微量泄漏。其中部分溶解在产品中，另一部分作为废油集中回收，每月装置需补新鲜油。,第六章 化工清洁生产实例,废弃物排放所造成的经济损失（年开工率按,8000 h,）,（,1,）装置污水年排放量,9.28,万吨，处理费用单价,6.8,元,t,，合计,63.1,万元年。,（,2,）丙烯因泄漏年损失量约,400 t,，丙烯单价为,3076,元,t,，合计,123.04,万元年。以上为废物排放所造成直接经济损失，总计,186.14,万元年。由此可见，丙烯泄漏是造成该车间经济损失的直接原因，因此，降低丙烯气泄漏量是清洁生产的重点。,第六章 化工清洁生产实例,三、清洁生产审核之（四）方案的产生和筛选,审计小组从各个方面针对物料平衡和废弃物的产生的原因加以分析、比较，并广泛收集国内外同行业的先进技术与本装置进行对比，从与生产有关的各个方面仔细分析，积极进行现场调查，收集第一手材料；同时召集车间管理人员和有关部门参加的专题会议，从内部管理、产品牌号的更新、物料管理、设备管理、工艺技术管理、技术改造、废物的回收利用及处理等几个方面广开思路，运用科学的思维方法，集思广益，提出备选方案，,确定了,17,个清洁生产方案。,清洁生产方案产生,第六章 化工清洁生产实例,产生的废物削减方案汇总表一,类别,编号,方案名称,方案要点,加强内部管理,Fl,宣传动员,利用板报、专栏、专刊等形式宣传，提高全年手工的环保工作意识,F2,消灭跑冒滴漏,提高检维修人员的责任心，加强设备维护吴泰、消除跑冒滴漏,F3,开展修旧利废活动,加强物资管理，增产节资，修旧利废，尽量减少生产废弃物的产生,F4,成本管理,加强成本管理，每个班组都要进行成本核算,F5,岗位技能培训,加强职工岗位技能培训，定期进行考核，提高其操作水平，减少误操作，并形成一整套激励机制,F6,设立专项奖金,设立清洁生产奖（或年终环保承包奖）和利用合理化建议奖，奖励清洁生产建议者,F7,加强考核,加强考核，考核车间污水、废气指标，考核班组水耗及开工率、产量等,F8,保证原料质量,严把辅助物料进厂质量关，做到无毒、无害，达到工艺指标要求，减少废弃物的产生,F9,完善计量管理,完善物料计量手段，对进出装置的水、电气等安装标准的计量表,F10,重点设备监护,加强重点设备的监护，开展,“,共青团设备,”,活动,F11,保证检修质量,严把设备检修质量关，确保检修后一次开车成功，减少废弃物的产生,F12,严格工艺操作纪律,严肃工艺操作纪律，合理修改操作法，优化反应温度，压力等工艺参数，减少过渡料,Fl3,回收利用,加强废油和低聚物的管理，全部予以回收利用,第六章 化工清洁生产实例,产生的废物削减方案汇总表二,类别,编号,方案名称,方案要点,工艺技术改造,Fl4,热水罐的改造,把蒸汽凝液罐中的冷凝水和蒸汽引入热水罐中，进行回收再利用,Fl5,第三反应器搅拌密封油系统改造,第三反应器搅拌漏密封油，加一条管线进行回收,Fl6,第三反应器放空系统改造,由第三反应器放空管线至循环气压缩机入口加跨线，回收放空丙烯，减少丙烯放空量,Fl7,回收循环气压缩机的丙烯气,由循环气压缩机至废料罐加一根管线，对循环气压缩机的出口气体进行回收,第六章 化工清洁生产实例,对于工艺技术改造和废物回收等项，审计小组通过权衡打分排序，排在前三名的分别为方案,16,、方案,15,、方案,14,，故此三个方案将作为下一步审计评估的对象。,清洁生产方案权衡评价表,因素分析,权重,W,（,1,10,）,方案得分,R,（,1,10,）,因素分,权重,W,（,1,10,）,方案得分,R,（,1,10,）,14,15,16,14,15,16,经济可行,9,8,9,9,易于实施,6,4,5,4,技术可行,8,8,8,8,（,R,W,）,204,243,250,减少废物,8,3,6,7,排序,3,2,1,节能降耗,5,4,4,5,第六章 化工清洁生产实例,三、清洁生产审核（五）方案的可行性分析,（,1,）技术可行性分析,（,2,）环境可行性分析,（,3,）经济可行性分析,第六章 化工清洁生产实例,方案,16,在正常操作时，由于工艺的调整，第三反应器需要向火炬管线中排放物料，在排放管线上配置了一根管线，把排放掉的物料通过管线引到循环气压缩机的入口进行回收再利用。项目技术成熟，不影响产品质量。,（,1,）技术可行性分析,方案,14,热水罐需用蒸汽进行加热使水升温。把原来蒸汽凝液罐中排放掉的蒸汽和水直接通入到热水罐中，进行回收再利用。可以减少废水废气的排放量。该项目技术成熟对现有工艺流程基本无改变，不影响正常操作。项目的实施可利用装置大检修时间进行。,方案,15,第三反应器的搅拌由于设备原因漏密封油，配置一根管线引到地面，插到空油桶中回收废油。此项目简单易行，项目的施工不会影响主体装置的正常生产。,第六章 化工清洁生产实例,方案,16,此方案实施后每年可节约丙烯,80 t,，减少了物料损失。同时还避免了环境的污染。,（,2,）环境可行性分析,方案,14,此方案实施后可以每月节约蒸汽,2 t,。减少废水废气的排放量，装置的物耗、能耗、污水排放量有所降低，并且蒸汽凝液回收量将增加。,方案,15,此方案实施后每年可节约废白油,6 t,。减少废白油和水一起流入天然河道，污染环境。,第六章 化工清洁生产实例,（,3,）经济可行性分析,清洁生产方案经济评估表,方案名称,热水罐改造,第三反应器密封油系统改造,第三反应器放空系统改造,总 额,总投资（,I,）元,6000,2000,5000,13000,年运行费总节省金额（,P,）元,2160,4800,240000,246960,年增加现金流量（,F,）元,16452,3282,160 965,165892.2,投资回收期（,N,）年,3,65,0,61,0.03,净现值（,NPV,）元,5039.3,20022.22,107505.15,1100136.67,内部投资收益率（,IRR,）,24.3,第六章 化工清洁生产实例,三、清洁生产审核之（六）清洁生产方案实施,1,、制定实施计划,名 称,审计前,审计后,近期实施情况预测,远期方案预测,蒸汽（,t,h,）,油含量（,mg,L,）,丙烯（,kg,t,）,1.95,5.6,1050,1.94,4,l048,1.4,3.2,1044,3,l035,在本次清洁生产过程中，汇总的,17,项方案中,13,个方案已经实施，并根据方案筛选和可行性分析结果，对其余方案制定了实施计划，其完成时间、预计效益、投资预算。,2,、方案的效益汇总,清洁生产目标完成情况,名 称,审计前,（,mg,L,）,审计后,（,mg,L,）,近期实施情况预测（,mg,L,）,预计废物,消减率,COD,油含量,丙烯,56,5.6,10500,34,4,1048,33,3.2,1044,41,42,20,方案实施后环境效益,第六章 化工清洁生产实例,第三节 硫酸厂的清洁生产实例,一、清洁生产背景,（一）企业概况,该硫酸厂是某市化工行业中的大型企业之一，占地面积,267000,，经过,50,多年的发展，产品结构已从单一的基础化工原料发展为基础化工原料、医药中间体和精细化工三大系列。目前的主要产品及生产能力为：硫酸,1.5,10,5,t,a,、硫酸二甲酯,1.5,10,4,t,a,、乙二醛,1.5,10,3,t,a,。该硫酸厂,2001,年销售收入,1.58,10,8,元，实现利税,1.361,10,7,元，现有职工,1500,多人，已于,1999,年通过,ISO9002,认证。,第六章 化工清洁生产实例,（二）生产工艺,硫酸生产所需原材料为纯度大于等于,99.5,的液体硫磺。液体硫磺经雾化后在燃硫炉与干燥空气混合燃烧生产浓度为,10,、温度为,1050,的炉气，经余热锅炉冷却至,420,进入转化器在钒催化剂作用下转化为三氧化硫转化率可达,97.5,，转化气在吸收塔生成硫酸产品，总吸收率为,99.95,。,乙二醛生产工艺概况：采用改性的结晶银催化剂，由乙二醇经气化在常压下与空气和水蒸气气相催化氧化合成乙二醛。乙二醇、空气、水蒸气和循环气的混合物经热交换器预热进入汽化器，混合均匀并完全气化的原料气在反应器内经催化生成乙二醛，经热交换器急冷，然后经一吸收塔吸收水蒸气成,40,乙二醛水溶液。,第六章 化工清洁生产实例,二、清洁生产审核,硫酸厂的清洁生产审核工作开展的,7,个阶段分别是：,1,、策划和组织,2,、预评估,3,、评估,4,、方案产生和筛选,5,、可行性分析,6,、方案实施,7,、持续清洁生产,第六章 化工清洁生产实例,二、清洁生产审核之（一）策划和组织,通过厂报、培训等方式开展班组一级的清洁生产宣传，提高了全员的清洁生产意识，并动员全厂职工寻找清洁生产机会，提出清洁生产方案。还邀请专业人员对有关管理和技术人员针对生产全过程中废物产生的原因，从水的循环利用、能源的节约、原料的节约、固废的回收利用多方面，对如何寻找清洁生产机会进行了详尽的宣讲，使人们对清洁生产的观念和内涵有了比较深刻的认识。,清洁生产审核领导小组以硫酸厂厂长为组长，由技术管理和相关的职能部门、车间的管理人员组成。,在清洁生产审核领导小组的指导下，成立了硫酸厂清洁生产审核工作小组。清洁生产审核小组以总工办为主，由安环科、生产科、动力科、财务科和车间技术和专业人员参加。,硫酸厂清洁生产审核领导小组和工作小组组成：,清洁生产宣传工作：,第六章 化工清洁生产实例,二、清洁生产审核之（二）预评估,主要生产车间及设备如下：,一车间,吸收塔、合成塔、精馏塔、转化器、氧化器、鼓风机等；,二车间,焚硫炉、转化器、吸收塔、鼓风机等；,三车间,反应釜、离心机、气流干燥管、干燥塔、压缩机等；,主要产品有硫酸、硫酸二甲酯、雕白块,1,、企业概况,第六章 化工清洁生产实例,（,4,）噪声污染源 风机噪声,85,90dB,，脱水机房,65dB,。,2,、产物和排污现状分析,主要污染源有以下几种：,（,1,）废气污染源 主要是硫酸生产车间产生的二氧化硫尾气，产生量,5180t,a,；锅炉房燃烧煤产生的烟尘和二氧化硫，烟尘的产生量,22.6t,a,，二氧化硫产生量,36.86t,a,。,（,2,）水污染源 硫酸二甲酯生产车间产生的工艺及设备废水，废水量,990t,a,，其中,COD,为,128t,a,；雕白块生产工艺产生的工艺废水排放量,7,10,5,t,a,，其中,COD,为,90t,a.,（,3,）固体废物污染 废水处理站产生的污泥土，锅炉房炉灰,405t,a,，生活垃圾,1080 t,a,。,第六章 化工清洁生产实例,硫酸尾气二氧化硫回收装置由二级复喷、复档除沫吸收装置组成，尾气中二氧化硫用,20,的氨水吸收生产亚硫酸氢铵。总吸收率可达,99.95,，吸收处理后的二氧化硫尾气经,52m,高的烟囱排入大气，气体排放的浓度及排放量低于最高允许排放浓度和排放量,风机噪声采取防震和消声装置，固体废物由环卫部门运出处理。,2000,年和,2001,年先后停止了电炉锌粉和雕白块生产，可以消除粉尘,9.07 t,a,，彻底消除废渣,243.25t,a,，消除废水中锌的排放量,7.3t,a,，削减废水,7,10,5,t,a,，削减,COD,总量,90t,a,推出了万吨级,40,低色度乙二醛清洁生产项目，二者相比产品的经济效益明显增长，污染物排放的总量有了较大的削减。,硫酸厂建有,5000t,d,污水处理能力的废水处理设施，对全厂的生产废水和生活污水进行生化处理，达到市的二级排放标准。,2,、产物和排污现状分析（续）,第六章 化工清洁生产实例,该硫酸厂清洁生产审核的重点是硫磺制酸生产线、雕白块生产线和年产万吨级,40,低色度乙二醛项目。,3,、确定审核重点,4,、清洁生产目标,经过详细的调查分析，确定该厂的清洁生产目标（见下表）,序号,项 目,清洁生产前,清洁生产后,削减或增加,1,蒸汽利用率,80,95,+15,2,废水排放量（,10,4,t,a,）,400.8,228,43,3,COD,排放量（,t,a,）,352,218,38,4,固体排放量（,t,a,）,165639,396,99,清洁生产目标,表,第六章 化工清洁生产实例,二、清洁生产审核之（三）评估,清洁生产审核工作小组制定了现场实测计划，通过实测两个主要生产工艺的输入物流和输出物流，整理并汇总测得数据，建立了物料平衡，编制了输入输出物料平衡表。,硫磺制酸工艺流程输入输出平衡表,输入（,kg,h,）,输出（,kg,h,）,液体硫磺,6310.1,硫酸,18939.4,氮气,59776.7,氮气,59776.7,氧气,18160.0,氧气,8751.8,水,6007.4,二氧化硫,25.4,氨水,303.5,水,2357.2,50,亚硫酸氢铵,707.2,合计,90557.7,合计,90557.7,第六章 化工清洁生产实例,乙二醛工艺输入输出平衡表,物料名称,输入方（,kg,h,）,物料名称,输出方（,kg,h,）,乙二醇,847.2,40,乙二醛,1388.9,空气,2073.1,尾气,1887.9,水蒸气,356.5,循环气,6214.2,循环气,6214.2,合计,9491.0,合计,9491.0,乙二醛水蒸气平衡表,名 称,输入（,kg,h,）,名 称,输出（,kg,h,）,氧化器用汽,356.5,进入产品,356.5,乙二醇汽化器间接加热用汽,4443.5,管道设备散热冷凝水,4443.5,合计,4800,合计,4800,第六章 化工清洁生产实例,二、清洁生产审核之（四）方案的产生和筛选,1,、清洁生产的方案汇总、筛选和分类,2,、方案研制,:,（,1,）高费方案,（,2,）中费方案,（,3,）无低费方案,3,、已实施方案的效果统计和分析,主要内容如下：,第六章 化工清洁生产实例,包括能源利用、技术工艺改造、设备维护更新、过程最优化控制、产品的更新改进、废物的回收利用以及加强管理、提高员工素质等各个方面。,1,、清洁生产的方案汇总、筛选和分类,在清洁生产全员培训的基础上，小组发动全厂各个部门，针对企业生产过程的各个环节存在的清洁生产机会，提出了清洁生产方案，从中整理出清洁生产方案,23,项。其中高费方案,2,项，中费方案,2,项，无费、低费方案,19,项。现已实施的清洁生产方案,19,项（高费：,1,项；中费：,2,项；无、低费：,16,项）,第六章 化工清洁生产实例,方案类型,编号,方案名称,方案简介,原辅材料,和能源替代,F1,用硫磺代替硫铁矿制酸（高费方案）,原材料由硫铁矿改为硫磺，工艺流程短、能耗低、热能回收高、污染少。,技术工艺改造,F2,年产万吨,40,低色度乙二醛工艺改进,（高费方案）,研制高性能银催化剂，反应装置和吸收装置采用多项独特设计，用变频调速器降低风机电耗。,设备维护更新,F3,亚钠真空泵改型,将亚钠使用的两台往复式,WS,1,型真空泵改为水环式真空泵,SK,12,型,F4,硫酸系统的拉波泵的改造,原拉波泵的效率低，能耗高，修理时环境污染较大，用屏蔽泵代替拉波泵可解决上述问题。,过程优化控制,F5,尾气在线监测安装,pH,计,在氢铵氮吸收循环桶安装,pH,计，用于检测其碱度的变化,F6,硫酸生产干吸系统的自动监控,硫酸干吸系统安装自动调节的浓度计、液位计,产品更新,或改进,F7,65,发烟硫酸,（中费方案）,扩大生产高浓