第7章清潔生產實例--選學

（一）企業簡介化工廠建于1958年，目前生產的主要產品有氯堿、苯酚、氯化苯、聚氯乙烯、環己酮、己二酸等，其中氯化苯是該廠的主要產品，對整個氯堿生產，平衡氯氣，提高效益起著重要作用，直接關系到全廠整體生產能力的發揮。由于種種原因，主要工藝基本上是五、六十年代的水平，工藝較落后，設備也告陳舊、技術呈現老化，致使單位產品物耗、能耗居高不下，物耗、能耗未能物盡其用，以廢物的形式排入環境，水體中的有機物（COD）、空氣中的苯類有害物質均超過國家或地方的排放標準，導致社會公眾與企業矛盾十分突出，環境糾紛也有發生，環境問題已制約了企業生產發展。

為了改變企業被動狀態，有兩種模式可選擇：一是采用先進技術對現有工藝進行全面更新換代，但根據目前企業經營狀況，一時難以籌措巨額投資，二是對企業現有傳統工藝進行剖析，找出物耗、能耗高，污染嚴重的工序，結合技術改造，分期分批解決。后一種選擇是符合企業實際，最現實有效的途徑。為此，該企業在1993年派員參加了國家組織的清潔生產培訓，并在省、市有關部門的支持下，前后對己二酸、氯化苯兩個產品作為示范開展了清潔生產審計。通過“審計”使領導發現了生產工藝中存在著許多降耗、節能、減少污染，降低生產成本的機會，增強了開展清潔生產信心，同時培養了“審計”師資隊伍和積累了經驗，為企業持續清潔生產打下了良好的基礎。（二）實施清潔生產效果

1、己二酸產品“審計”及效果

（1）工藝流程己二酸生產工藝分為兩個工段，即己二酸工段和尾氣工段12個工序。己二酸工段包括氧化、結晶、壓縮、壓濾、離心和干燥六個工序；尾氣工段包括供水、供料、配酸、風機、吸收和濃縮六個工序。其生產工藝見流程圖（圖1）

（2）審計結果通過“審計”提出了12項替代方案，其中無費方案8項，低費方案2項，中費和高費方案各1項。

類型序號方案名稱及問題改進措施無費方案F1氧化釜蓋不嚴、漏料更換氧化系統釜蓋密封F2氧化釜反應溫度、時間難控制在加料塔上加孔板F3壓濾工序常跑料嚴格操作，加強員工培訓F4離心設備局部跑料定期維修，嚴格控制加料速度F5干燥尾氣工序易跑料嚴格控制風量、加料量F6產品包裝易跑料及時更換布袋F7氧化釜加料不合理調整加料量和時間F8壓濾監控分析儀有故障加強儀器維修和人員培訓低費方案F9氧化終點控制不合理，影響轉化率調整氧化反應溫度和濕度F10濃縮尾氣冷卻器損壞，影響回收檢修和更換冷卻器提高回收回流液效率中費F11尾氣系統改造，吸收塔老化改塑料塔為不銹鋼塔高費F12生產系統改造改間斷為連續生產工藝，擴大生產能力（3）實施替代方案的效果

實施無費方案的經濟效益原料己二醇轉化率由92%提高到93%。產品己二酸總收率由83%提高到84.5%。每噸己二酸消耗的環己醇定額下降了11.98公斤，相當年多生產己二酸產品21噸，以每噸己二酸產品售價6700元，年創經濟效益14.07萬元。實施低價、中費方案生產工藝簡述及經濟分析

A、替代方案工藝簡述氧化終點控制（F9）硝酸氧化環己醇的轉化率偏低，工藝控制指標不完善，在現有工藝條件下，通過改變工藝反應控制指標，如：溫度、壓力、時間等來探討提高環己醇轉化率最佳參數，控制低級酸產生。濃縮回流液回收(F10)因濃縮尾氣部分冷卻器損壞，濃縮蒸發氣體難以冷卻，影響回流液的回收。通過檢修和更新恢復使用冷卻器的效能。尾氣系統改造（F11）原氮氧化物（NOx）尾氣吸收塔為塑料材質，易老化和泄漏，吸收率低，采取了改塑料材質的塔為不銹鋼材質。增加高效填料和冷卻器，提高吸收效率。B、實施替代方案的經濟性（萬元）

方案類型序號投資收益運行成本凈收益投資回收期（年）低費F92.652.920.0252.90.05低費F1020.849.914.875.044.13中費F115547.7725.0422.732.42合計78.44110.629.9380.671.37

C、實施替代方案的環境效益

替代方案非產品回收環境效益氧化終點控制（F9）年回收己二酸3.25噸年減少COD排放4噸濃縮回流液回收（F10）年回收回流液1300m3，硝酸56噸年減少COD排放81噸硝酸尾氣回收（F11）年回收硝酸340噸年減少NOx排放240噸2、氯化苯產品“審計”及效果

（1）工藝流程氯化苯生產工藝采用苯直接通氯氣，在氯化鐵催化下生成氯化苯的連續生產工藝。該裝置分為：收送料、苯干燥、氯化、水洗中和、粗餾、精餾、包裝、尾氣吸收、多氯化物工序。其生產工藝見流程圖2（2）審計結果

通過“審計”提出了12項替代方案。其中無費方案4項，低費、中費和高費分別為2項、3項和3項方案方案名稱及問題改進措施類型序號無費方案F1氯化尾氣冷卻器，冷卻效果差改并聯噴淋為串聯噴淋F2尾氣捕集器，廢水直排由直排為回收利用F3苯干燥廢水直排由直排為回收利用F4粗餾冷卻器尾氣放空由放空為回收利用低費方案F5氯化冷卻器改造改臥式冷卻器為立式冷卻器F6堿洗下水改造增1臺氯化分離罐，改一級分離為二級分離中費方案F7水洗下水改造回收水洗下水用于氯化尾氣吸收，加水制鹽酸F8多氯化物改增加多氯化物分離塔的塔高和塔板數F9工藝改造更新粗餾、精餾加熱器高費方案F10尾氣搬遷（含工藝改進）調整工序局部改尾氣兩級為三級吸收F11冷卻水循環利用新增一座小時400噸水冷卻塔F12生產改造擴大生產能力（3）實施替代方案的效果

A、經濟效益

實施無費方案的效果

實施無費方案（F1-F4），噸氯化苯產品消耗苯定額降低28.3公斤，以年產15000噸氯化苯計，年節約苯424.5噸，按噸苯2000元計，年節約苯價值為84.90萬元

實施低費方案的效果

1.氯化冷卻器改造原氯化冷卻器采用的臥式冷卻器其冷卻效果差，難以滿足生產工藝要求，后利用原冷卻器改臥式為立式，改善了冷卻效果，減少了氯化尾氣中苯排放，提高了苯的轉化率。測試結果表明，使單位產品氯化苯的苯和氯化苯分別減少了8.36公斤和0.39公斤。按1998年氯化苯產量15000噸計算，年節約苯125.4噸，節約氯化苯5.85噸。按噸苯價值2000元，噸氯化苯2700元計，年節約價值分別為25.08萬元和1.58萬元，合計為26.66萬元。

2.堿洗下水工序改造氯化液經水洗除去部分氯化氫，剩余氯化氫需用堿中和，并經分離回收苯后的廢液排入下水。由于原有裝置為一級分離，加上設備、工藝落后，操作等原因，使氯化液和堿洗分離不完全，致使下水含苯達68g/L，氯化苯達26g/L。為了降低苯的消耗，減輕對環境的污染，投資了6.3萬元，改一級分離為兩級分離，提高了分離效果，噸氯化苯產品苯消耗降低了20公斤，以年生產氯化苯15000噸計，約節約苯3000噸，按噸苯2000元計，節約價值60萬元，扣除年運行成本1.75萬元，凈收益58.25萬元。實施中費方案的效果

1.水洗下水改造下水每升含苯由68克降到0.78克，下降了90%以上。水洗下水工序改造水洗中和工序加入一定量的水，將氯化液中的氯化氫洗去后排入下水，它是氯化苯生產中一股主要酸性廢水。為了利用酸性水制取鹽酸，投資了14.7萬元，對水洗下水工序進行了改造，采用了閉路循環工藝，將水洗下水（含8~10%HCl）打入氯化氣吸收工序，用于副產鹽酸的吸收液，年制取27%的副產鹽酸2500噸左右，按噸鹽酸200元，計其年經濟效益為50萬元左右，扣除年運行成本約10萬元，凈收益40萬元左右。

2.多氯化物改造及真空泵下水回收

由于原有蒸餾是真空蒸餾，靠水環真空泵提供真空，蒸餾塔塔板較低，使塔的生產工藝無法按要求操作，影響了分離效果。為了提高分離效果，投資了30.7萬元，增加了塔的高度和塔板數。實施該方案后，1998年與1994年相比，每天苯的排放量由19.5公斤降到0.6公斤，年節約7.2噸，氯化苯由每天30公斤降到4.2公斤，年節約氯化苯9.29噸，以噸苯和氯化苯價值2000元和2700元計，年節約價值分別為1.44萬元和2.51萬元，合計約4萬元。

實施中費方案的效果

1.尾氣搬遷（含工藝改進）尾氣系統指氯化反應的氣相經冷卻，噴淋吸收后的部分，直到產生合格的副產鹽酸。由于氣相主要成分是氯化氫，屬強腐蝕性介質，原該工序與氯化苯生產系統在同一廠房內，它不僅對員工操作崗位帶來影響，而且對設備產生嚴重腐蝕。為了使尾氣與氯化苯分開，1997年投資了87.96萬元，對尾氣工序進行了搬遷，異地改造，將尾氣系統搬到合成鹽酸廠房，同時改進了工藝，改兩級吸收為三級吸收。以年運行330天計，年減少苯排放為382.54噸，年減少氯化苯排放量28.16噸，按噸苯和氯化苯價值分別為2000元和2700元計，年節約價值76.51萬元和7.6萬元，合計84.11萬元。

2.冷卻水循環利用為了節約用水，降低生產成本，投資了87.7萬元。新建了一座小時400立方米冷卻水系統，循環水用于各種換熱器及其它工藝上，以減少新鮮水用量，使新鮮水用量由1994年的噸產品73.3噸下降到1998年的5.5噸，噸產品節約新鮮水67.8噸，按年生產氯化苯產品15000噸計，年節約新鮮水101.7噸，按噸新鮮水1.6元計，年節約水價值為162.72萬元，扣除年運行成本32.3萬元，年凈效益為130.42元。

3.工藝改造

為了擴大生產能力，降低生產成本需對生產工藝關鍵設備即更新粗餾，精餾加熱器。為此，1997年投資22.13萬元，進行了工藝改造。實施該替代方案后，不僅提高了生產能力，而且噸氯化苯生產成本由3380元降到3330元，噸產品節約蒸汽200公斤，其污染物排放維持在原水平上，按噸氯化苯2700元和噸蒸汽按47元計，年節約生產成本為75萬元，年節約蒸汽價值14萬元，合計經濟價值89萬元。B、環境效益廢物類型有害物質名稱減少排放量（噸）廢水減少排放量其中：

349000氯化氫900苯47.94氯化苯43.41尾氣減少排放其中：

氯化氫6.85氯氣3.22苯347.76氯化苯25.6二、珠江啤酒集團公司清潔生產

（一）背景

1．基本概況廣州珠江啤酒集團公司于1985年建成投產，是我國首家全面引進國外先進工藝和設備建成的現代化大型國有企業。企業占地面積25萬平方米，總資產達45億元，是全國520家重點企業及省、市大型企業集團之一，多次被評為國家、省、市環保先進單位。2000年生產啤酒64萬噸，現價產值16.8億元，利稅總額5.4億元，利潤2.2億元。2001年啤酒產銷達70多萬噸，利稅總額超過6億元，利潤2.5億元。

2.針對解決問題啤酒生產是耗水大戶。1998年以前，珠江啤酒集團公司每生產一噸啤酒耗水需15噸左右，最高時達到20噸，與國內外同行水平相比差別距很大，不但造成水資源嚴重浪費，而且增加了污水處理負擔。為將污染降到最小程度，節約水資源，做到增產不增污，甚至從根本上減少污染，節約能耗，公司以節約用水、開展水的循環利用、一水多用等為重點，開展了“清潔生產”工作。

（二）清潔生產實施

1、實施過程珠江啤酒集團公司于1998年在廣州市計委、環保局等上級有關部門的大力支持下，成立了由市經委、市計委、市環保局等單位領導組成的清潔生產委員會，協調指導“清潔生產”工作。為將“清潔生產”工作落到實處，珠江啤酒集團公司在職工代表大會上提出了將酒損從10%以上降至6%以下的目標，并將酒損目標分解到分廠、車間、班組，制訂了嚴格的考核標準，成立了以主管生產的副總經理為組長的降酒損攻關小組，按照企業的生產實際，從生產工藝技術、設備及管理等方面制訂了有效攻關方案。主要開展了以下兩個方面的工作：

（1）節水工作經過近幾年的努力，珠江啤酒集團公司的噸啤酒耗水由1997年的13.91噸降到2001年的6.17噸，與1997年相比，啤酒產量增加近35噸，而用水總量卻減少了55.59萬噸（表一）。表一：1997-2001年用水情況對比表

1997年1998年1999年2000年2001年總用水量(萬噸)487.45498.90489.87459.38431.86啤酒產量(萬噸)35.0446.1656.9166.0170.00噸啤酒用水量(噸)13.9110.808.616.966.17與1997年相比增減(%)0.00-22.36-38.10-49.96-55.64

實施節水的主要措施抓好用水管理制訂水耗指標，分解到各分廠，并進行嚴格考核，節約給予獎勵，超過指標進行扣罰。通過經濟杠桿，充分調動了各生產部門的節水積極性，消除了“跑、冒、滴、漏”現象。車間清潔將過去以水沖為主的清潔方式改變為先掃后拖的方式，并使之制度化，明確規定車間哪些地方可以水洗，哪些地方只能用拖把拖，哪些地方多長周期可以用水洗一次，并落實責任人，加大檢查與考核力度。例如麥糟罐下方的麥糟，在開展清潔生產工作之前，一直采取用水直接沖洗方式進行清潔，不但要消耗大量的自來水，而且將麥糟沖入排污管，增加了污水處理的負擔。經過清潔生產工作之后，現改為先將麥糟清掃后收集，再用少量的水沖洗，既節約了用水，又減輕了污染。實施技改項目，加強水的循環利用公司對生產過程中排放的廢水進行了調查與研究，對于可以回收利用的廢水通過技術改造進行了回收利用，減少水資源的浪費與環境污染。例如空壓水、CO2站冷卻水、二期糖化蒸汽冷凝水、糖化熱水等在技改實施前直接排放掉，通過技改將這幾部分水全部回收利用，每年不但回收水量達百萬噸，而且盡最大限度地利用了水中的熱能，取得了良好的環境效益與經濟效益。類似的技改還有洗瓶機自動噴淋、殺菌機溫度PLC控制、熱電廠泵的冷卻水的回收利用等。

（2）降低酒損

1997年，珠江啤酒集團公司酒損為10.9%，在全國同行業中處于較落后的水平。為解決酒損較高問題，公司結合清潔生產工作，進行了大量的工作，取得顯著成效，2001年降低為4.62％（表二）。表二：1997-2001年酒損情況對比表

1997年1998年1999年2000年2001年酒損(%)10.96.885.224.204.62與1997年相比增減(%)1-31.81-48.27-58.37-57.61降低酒損的具體措施提高認識，明確目標，制訂針對性的攻關方案，為降低酒損奠定基礎

1999年初，珠江啤酒集團公司在職代會上提出了將酒損降到6%以下的目標，并成立了降酒損攻關小組。從生產工藝技術、設備及管理等方面制訂有效的攻關方案，明確各項措施的責任人，每周召開專題例會，總結上周酒損情況，檢查落實各項措施執行情況。同時將酒損目標分解到分廠、車間、班組，制訂嚴格的考核標準，層層考核，做到人人有責任，個個有指標。加強生產過程各關鍵環節的管理，將酒損降到最低程度按照生產實際情況，不斷將加強工藝管理，提高產成品一次合格率和生產效率，以降低酒損。將釀造廠糖化麥汁濁汁的回收、發酵冷凝固物排放、發酵溫度控制、過濾酒頭酒尾濃度控制、清酒下包裝線空罐控制、輸酒管道內酒液排放、清酒CO2含量、灌裝一次合格率、灌裝液位高低、殺菌機溫度控制，、矮次酒回收等作為降低酒損的關鍵控制點。各控制點制訂嚴格的工藝標準，每天由專人檢查執行情況，確保工藝質量的穩定。采用新技術，引進先進設備

珠江啤酒集團公司采用快速發酵工藝進行生產，且發酵罐容積大，產生的酵母多，。由于廢酵母中含大量的酒液，有機物濃度很高，若不進行回收利用既浪費酒液，又對環境造成較大污染。為此公司購置兩套酵母壓榨機和離心機，將發酵產生的酵母進行回收，并加工制成干酵母粉出售，不但起到回收酒液的作用，而且減少了公司污水處理站的負擔與污染物排放量。通過技改，降低酒損

因啤酒生產過程中，每次開機前或收機后靠無菌水將酒管中大量的酒液頂出來，以往這部分酒頭酒尾全排入水溝，據統計每天平均排30噸左右，。針對這一狀況，公司果斷地采取了技改措施，建立回收槽及相關設備、管道，將這部分酒頭酒尾進行回收，每年減少損失1000多萬元。此外，珠江啤酒集團公司還不斷提高啤酒過濾設備性能，更換先進的稀釋設備，改造灌裝機液位控制系統和擊泡裝置，這些技術改革在很大程度上提高了啤酒生產效率，降低了酒損和污染。

2．主要成效

（1）明顯減少了污水排放量通過采用新技術和加強管理，珠江啤酒集團公司的酒損逐年下降。1999年酒損為5.22%，按年產55萬噸啤酒計算，比1998年減少啤酒損失2.4萬噸，取得經濟效益約6000萬元。同時減少排放COD300多噸，大大降低了廢水中的有機物濃度，對保護珠江水質起到積極作用。珠江啤酒集團公司在國內首家引進純生啤酒灌裝線，成為國內首家采用“低溫膜過濾”高新技術生產瓶裝純生啤酒的企業。由于采用低溫膜過濾技術，取代了原有的高溫殺菌工藝，從而有效減少了蒸汽與水的用量，也避免了因高溫出現爆瓶而造成的損失，減少了污染物的排放量。

（2）提高了廢物利用率麥糟、廢酵母回收制成顆粒飼料珠江啤酒集團公司引進比利時BMM公司設備，建成年產8000噸的顆粒飼料生產車間，將啤酒生產過程產生的麥根、麥糟、次麥等作為原料，經干燥、配料、混合制粒等流程，制成飼料外賣。2000年共生產飼料4435.05噸，價值339.04萬元。啤酒發酵產生的廢酵母液有機物濃度很高，如果直接排放，不但造成酒液的損失，而且會對外界造成較大的環境污染。珠江啤酒集團公司引進了兩臺酵母壓榨機，廢酵母液經酵母壓榨機壓榨后，送到酵母干燥機制成干酵母粉外賣。2000年，制成干酵母粉460.6噸，價值192.86萬元液堿回收利用

由于啤酒灌裝車間使用堿液洗瓶會產生大量堿液，排放時需要用酸加以中和，不但造成污染而且造成堿的浪費。公司于2000年投資150多萬元，將灌裝車間產生的廢堿水處理后回收至熱電廠使用，每月可回收廢堿水500噸（含NaOH1%），每年不但可以節約中和鍋爐沖灰水需投加的30%液堿200噸，同時還可以減少因調節PH值所投加的濃硫酸量，達到一舉兩得的效果。二氧化碳回收利用

啤酒發酵過程中會產生大量的CO2，如果發酵產生的CO2直接排放到大氣中，不但會造成大氣污染，而且會造成極大的浪費。公司投資300多萬元引進五套CO2回收設備，回收啤酒發酵產生的CO2并提純到純度為99.99%后液化儲存，再經汽化后輸送到各使用車間。2000年共回收二氧化碳7908噸，按每噸1000元計，價值近800萬元，取得經濟效益與環境效益雙豐收。企業（氮肥）回收三廢清潔生產實例分析1氮肥企業清潔生產必要性

氮肥行業在我國國民經濟中占有重要地位，從建國初期的小型氮肥廠、中型氮肥廠，到20世紀70年代開始陸續建成的大型氮肥廠，都為我國經濟發展作出重要貢獻。但由于氮肥行業自身的特點，氨氮等排放量居全國各行業之首。大型氮肥廠在其建廠之初，雖然具有較先進的工藝技術，良好的設備狀況，環保的思想理念，但對所產生的廢物多是采用以末端治理為主的控制技術，就不可避免地會出現一些因突發生產事故而導致的污染過量排放的現象。隨著社會的進步，人們對氮肥生產的環保要求越來越高，清潔生產的概念在大型氮肥廠體現得更為清晰、更為突出。

清潔生產包括清潔生產賽程和清潔產品兩個方面。對于生產工藝，清潔生產要求實現節約原材料和能源，消除有毒原材料，合理利用資源、減緩資源的枯竭，建立極少產生廢物和污染的工業或技術系統，并在一切排放物和廢棄物離開工藝之前，消減其數量和毒性。對于產品，主要是指減少產品從生產到使用的整個生命周期內對人類和環境的各種不利影響，實現企業綜合效益的不斷提高和可持續性發展。

清潔生產要求環境工程的范疇已不再局限于末端治理，而是貫穿于整個生產過程的各個環節。但對少量必須排放的污染物，末端治理是必要的，采用低費用、高效能的末端處理設備和“三廢”綜合利用技術進行最終的處理、處置。

實施清潔生產的主要方法是進行清潔生產審計，清潔生產審計是一種對現在的和計劃進行的工業生產實行預防污染分析程序。通過預防污染分析，制訂出減少能源、水和原料使用，消除或減少產品和生產過程中有毒物質的使用，減少各種廢棄物排放的方案，其最終目的是開發清潔生產技術。

2清潔生產實例之一

某化肥廠合成氨裝置轉化工段變換冷凝液，其中含有甲醇、二氧化碳、氨、氫及氮氣等物質，約45t/h，經0.4MPa蒸汽低壓汽提，出水（含甲醇換冷凝液）COD含量小于150mg/L（一般在50mg/L）