10.1 企业概况
广东中成化工有限公司于1993年建厂,1994年投产,是一家中型民营化工企业。现有职工1500人,其中博士4人,高级工程师25人,工程师116人。主要产品有三大系列:以保险粉为中心的硫化工系列;以双氧水为中心的过氧化物系列;综合利用的气体产业。目前,主产品保险粉年产量达19×104t,占世界总产量的1/3,是世界上规模最大、出口量最多的企业(出口量占世界各国出口总量的40%)。联产焦亚硫酸钠,年产量10×104t,也居世界首位。副产亚硫酸钠、海波、二氧化碳和干冰,产量均居国内前列。双氧水年产量12×104t(27.5%计)。公司拥有净资产约4.1×108元,2002年销售额超过9×108元,利润超过1.4×108元,上交税金超过4000×104元,出口创汇逾2800×104美元,销售利润率约15%,净资产利润率约34%。
1998年9月,中成化工启动了第一期清洁生产工程,到目前为止,公司共投入资金约1.2亿元,实施了五期清洁生产工程,完成清洁生产技改项目140余项,通过实施清洁生产产生的直接经济效益每年超过6000×104元。
中成化工的产品并非高附加值产品,国内同类企业经营状况处于全部亏损或亏损边沿,但中成化工不仅盈利而且在激烈的竞争中取得了良好的效益,这与公司启动的“清洁生产工程”起了至关重要的作用是分不开的。
中成化工几年来,通过推行清洁生产,产生了十分可观的经济效益和环境效益,其清洁生产的理念和经验,具有很强的示范性。
10.2 清洁生产的实施及效益
中成化工在实施清洁生产的过程中,观念上采用控制原子收率的全新理念来提高原料回收利用率,进而减少排放总量;技术上,通过采用新技术对生产工艺不断改进,在生产过程中通过源头处理和末端治理相结合增加循环再利用;管理上通过建立分区监测控制体系严格控制达标排放,其环境效益和经济效益都十分显著。
由于保险粉生产的主要原料为甲酸钠、碳酸钠和硫磺,为了严谨、客观地描述原材料在反应过程中的转化率,中成化工提出了钠原子收率和硫原子收率作为清洁生产的主要考核指标。表10-1是中成化工实施清洁生产前后收率及制造成本的变化。表10-2为中成化工各项清洁生产指标与日本三菱瓦斯和国内其他保险粉企业(无锡大众、合肥化工厂、烟台金河)的对比。可以看出,实施清洁生产使中成化工的技术经济指标达到了国内外最先进水平。
收率的提高、成本的降低是通过一系列清洁生产手段来实现的,包括清洁生产技术改造项目的策划与实施,清洁生产管理及清洁生产绩效的评估,而技术改造则是保证有效推进清洁生产的关键。
10.2.1 清洁生产工艺路线的选择
推行清洁生产首先是先进工艺淘汰落后技术的一场革命。化工企业生产同一个产品可以选择不同的工艺路线,工艺路线的选择是清洁生产的基础。如果工艺路线选错了,选择了一条污染大、技术难的路线,那么靠以后的治理或局部的改造是很难解决根本问题的。保险粉生产常见的工艺路线有“钠汞齐法”、“锌粉法”和“甲酸钠法”。“钠汞齐法”存在汞污染,“锌粉法”存在严重的重金属污染,而且资源消耗很大,不符合清洁生产的原则。中成化工选择的是最先进的“甲酸钠法”。与“钠汞齐法”和“锌粉法”相比,“甲酸钠法”具有能源消耗低、原材料利用率高、不存在重金属污染等优点,这就为清洁生产创造了基础条件。
10.2.2 清洁生产技术改造
传统的甲酸钠法虽然比钠汞齐法和锌粉法优越,但也存在以下几个问题:①合成保险粉的工艺废水(残液)含有大量的钠原子和硫原子,采用常规方法处理,不仅浪费资源,且不可能做到达标排放。②采用的溶剂为甲醇,如果甲醇的消耗不能很好控制,不仅对成本影响较大,同时会污染环境。③原料甲酸钠和纯碱中的碳原子以CO2形式进入大气,既产生温室效应影响环境,又造成资源的巨大浪费。中成化工在实施清洁生产过程中,对工艺废水采用回收甲酸钠和亚硫酸钠、残液焚烧制海波的工艺过程;对废气通过深冷及活性炭吸附回收甲醇以及回收CO2等技术改造措施,不仅完全解决了传统甲酸钠法的资源浪费和环境污染问题,同时使得生产成本大幅下降,大大提高了企业竞争力。
(1)回收甲酸钠和亚硫酸钠:合成保险粉的工艺废水(残液)中还含有大量的甲酸钠、亚硫酸钠和合成过程中生成的有机物,采用常规方法进行末端处理,不仅在技术上存在很大的困难,无法保证达标排放,而且资源浪费巨大。公司于1996年起,累计投资2500万元建成综合回收车间,并经过4次技改扩建,现每年回收甲酸钠12000t,亚硫酸钠20000t,价值约为4500×104元/a。
(2)残液焚烧制海波:回收甲酸钠和亚硫酸钠后的残液仍然含有大量反应副产物,但组成复杂,暂时没有可行技术加以全部回收利用,采用常规末端处理方法,同样由于技术和经济原因,无法保证达标排放。为此公司于1998年自行设计了残液焚烧制海波工艺,通过这种处理方式,残液中的钠和硫的回收率均达到了99%。经过两期扩改,到2000年3月,该装置已经形成五炉三系统,基本与16万t的保险粉配套,累计投资1500万元,年回收海波5000t,年增加销售额500×104元,并且保证了工艺废水达标排放。
(3)工艺尾气回收二氧化碳:工艺尾气的主要成份为反应过程中生成的CO2,为了充分利用这部分资源,减少环境影响,公司于2000年共投资3200万元建成了两套CO2回收装置,现在每年回收二氧化碳3.5×104t,回收干冰1800t,产品质量达到了食品级标准,年增销售额3200×104元。
(4)全面推广可回收包装:保险粉传统上采用50kg薄铁桶内衬塑料袋包装,塑料袋、包装桶不能回用,既浪费资源,增加成本,又易造成环境污染。中成化工应用公司开发的专利技术,采用特制阻氧塑料袋代替普通塑料袋,取消包装薄铁桶,使用特制钢质周转桶(箱)运输。既保证安全,又节约资源,同时降低成本。经多年推广,现在公司保险粉包装回收率已经达48%以上,每年节约薄铁板1.2×104t,年回收效益1200×104元以上。
(5)综合利用原材料:2001年,公司在新建双氧水分厂过程中,遵循清洁生产的理念,对双氧水生产工艺和保险粉生产工艺巧妙构思,有机整合。关闭原燃烧焦炭的甲酸钠合成装置,改用燃烧块煤生产半水煤气,其中一氧化碳用来合成甲酸钠,氢气用来生产双氧水。使资源得到充分合理的利用,使每吨保险粉生产成本降低了200元以上,同时也降低了双氧水的成本,每年增创效益6000×104元以上。
(6)淘汰燃油锅炉,减少二氧化硫排放:公司原有7台燃油锅炉,供汽能力为50t/h,每年要消耗大量的重油,并向环境排放相当数量的SO2。2003年公司实施热电联产,建成了热电站,规模为2台35t/h中压锅炉和2台3000kW抽背式汽轮发电机组。锅炉选用了高效低污染的循环流化床燃煤锅炉,通过在燃煤中添加石灰石脱硫,尾气配静电除尘和碱洗,使烟气SO2含量远远低于排放标准,不仅有效地降低了SO2污染,而且每年为公司增加经济效益超过3000×104元。
10.2.3 清洁生产监控管理
清洁生产体系的有效实施,除了需要不断进行技术改造,引进先进的工艺,淘汰落后的技术等硬件外,一套先进合理的监控管理体系,则是清洁生产工程有效实施的软件保证。中成化工自1998年9月推行清洁生产一期工程以来,便建立了分区监控管理体系,通过几年的逐步完善,共投资160多万元,建成了一个具有先进监测设备的环保监测站和废水在线监控室。废水的流量、pH、COD、悬浮物、硫化物能实现在线监控,二氧化硫、甲硫醇、非甲烷总烃等其他污染物能进行实时检测。公司设有一个清洁生产领导小组和一个环保部,拥有12名专职环保分析、监测、管理人员,一套计算机数据管理系统,比较先进完善的分区检控体系。对于生产系统的任何因工艺失控产生的超标排放,均能及时发现,并反馈给生产系统进行工艺调整,从而保证了“三废”的达标排放。
10.2.4 清洁生产绩效评估
清洁生产的绩效评估,是实施清洁生产的不可缺少的重要环节。
绩效评估包括以下几个方面:
(1)清洁生产技改项目评估:侧重于工艺的合理性和操作的可靠性,生产能力是否达到要求,实施后的技术指标和环境指标是否达到设计目标,寻找存在的问题以及改进办法等。这种评估一般在技改项目完成并稳定运行一个月以后首次进行,以后每半年一次,评估结果写成评估报告,送报相关部门。
(2)清洁生产特例评估:这类评估不确定评估时间和评估范围,是对车间或工段的突击评估,目的是抽样调查清洁生产实施的有效性,收集相关数据,以便调整清洁生产方案或措施。
(3)清洁生产阶段评估:分为季度评估和年终评估,是对清洁生产的阶段性总结,内容涉及清洁生产的各个方面。评估的重点是清洁生产指标的完成情况,目的是通过对前期清洁生产工作的总结,寻找新的清洁生产机会。
10.3 实施清洁生产的经验总结
10.3.1 清洁生产是化工企业的“生存线”
化工行业曾经走过“只污染,不治理”的路,也走过“先污染,后治理”的路。化工行业在对社会、对人类做出很大贡献的同时,也对环境带来了很大污染。化工行业有责任从根本上改变自己的行业形象,使化工行业由“夕阳产业”变成“朝阳产业”,变成绿色制造业。实施清洁生产,是在生产过程中,从源头解决污染问题,把“三废”变为资源。以最小的环境代价,获得最大的经济效益和社会效益,是化工行业的基本“生存线”和实现可持续发展的根本途径。
在中成化工厂内随处可见的标语“保护蓝天碧水,生活多姿多彩”,“保护地球环境,建设绿色家园”,“控制和改善生产过程,坚持清洁生产”,“有限资源,无限循环”等等。这些重要理念,在中成化工中,已深深地扎下了根,使中成化工的每一个人,都能自觉地从事清洁生产的各项工作。
10.3.2 综合利用是提高企业绿色竞争力的关键
中成化工投产10年以来,保险粉的价格从7000元/t降到少于4000元/t,以10×104t计,年损失利润就有3个亿。但公司每年仍有1亿多元的利润,从一定意义上讲,这是综合利用赚回来的。中成化工把造气产生的废氢气生产双氧水,把生产焦亚和甲酸钠的废气回收制成食品级二氧化碳和干冰,把生产保险粉的残液回收生产甲酸钠。中成化工将别人扔掉又污染环境的东西都充分利用了,形成了具有独创性的一整套综合利用方案。该成果的先进性超过了美、德等国的方法,因此,在10年的竞争中,中成化工一直能够立于不败之地。
10.3.3 加强管理、落实组织机构是清洁生产的保障
为了确保清洁生产的顺利实施,公司成立了由总经理直接领导,包括生产部、环保部、能源动力部等骨干成员组成的“清洁生产工作小组”,负责制定清洁生产工作计划、组织和实施清洁生产审核、确定和监督清洁生产方案的实施、评估清洁生产的绩效及编制清洁生产报告以及人员安排、物质准备、协调进度等。还建立了分区、部门、岗位的清洁生产责任制,并配套建立了比较完善的分区监测控制体系以及清洁生产数据库管理评估体系,对整个流程的各个环节都有数据可查,可以及时发现问题,评估责任制的落实情况和清洁生产措施的效果。
10.3.4 优秀人才和团队精神是实施清洁生产的决定因素
公司高级决策层和管理层的主要成员具有较强的理论修养和专业素质,有全新的经营理念,有振兴民族工业的高度责任心和不做世界第一决不罢休的奋斗精神。因此,他们能够紧紧跟踪国内外的最新动态,不断开发新工艺、新设备、新产品,不断丰富和完善清洁生产的实践。
公司的骨干成员经过十几年的磨合已经形成了精诚团结、不断进取的团队精神。在这个团队内部更多一些技术氛围,少一些推诿敷衍。在决策层内部可以各抒己见,形成决议后立刻按照各自的分工自觉地高效率地执行,同时充分发挥民营企业的机制优势,迅速变成全厂的统一行动。这种高层次的合理的人才结构和精诚团结、不断进取的团队精神,既是实施清洁生产的基本经验,也是中成化工十年快速发展的基本保证。