化工行业 清洁生产案例分析
副组长
总工程师
成员 成员
技术设备部门领导 财务部门主管
成员 成员
环境部门主管 溶剂车间主任
成员
抗氧化剂车间主任及 技术主管 塑化剂一车间主任及 技术员 塑化剂二车间主任及 技术员 聚烯烃一车间主任及 技术员 聚烯烃二车间主任及 技术员
成员
成员
成员
成员
· 至少提出克服障碍 的方法。采取何种措施才能够使普通员工 参与清洁生产审核工作并且确保厂级领导 能够持续参与支持清洁生产审核工作?
化工厂企业清洁生产审核培训练习 前 言
本套练习选取我国一家化工企业作为背景企业,结合 其清洁生产审核过程,对清洁生产审核的每一个阶段 进行逐步练习。
第一章:筹划和组织
工厂介绍
这家化工厂属于某化学工业集团公司,自从1956年建立以 来,已经发展成为一家精细化学品工厂,生产塑料添加剂 和其它有机化学品。该厂是高聚物材料 (聚氯乙烯、聚烯 烃、涂料等)添加剂的专业生产厂家。全厂约有2800名职工, 其中包括630名工程师和技术人员。
厂里的主要设备建于1956年,现在仍然可以使用,但是 工厂领导认为这设备已经过时,正在寻求资金更新设备。 工厂的生产业务计划由厂里制订,整 体战略计划则由总部 制订;大的投资须由总部来批准;研究开发任务以及投资项 目的准备工作由工厂承担完成。工厂主要根据长期订单来 制订其生产计划。其它服务如维修等等,在工作分派上从 属于生产,即根据生产需要进行安排。
作业1:管理层的参与 · 至少找出一条在审核前可能因工厂管理层的原因而遇 到的障碍,对障碍进行分析并提出解决的办法。
答1.工厂管理层可能提出的障碍为:工厂老化、技术工艺落 后,需要花费巨大的资金进行技术改造,现在工厂正为资金问 题而发愁,更别说清洁生产审核费用了。 面对这种障碍难题,首先向其介绍清洁生产的意义和作用, 但更关键的是让其认识到清洁生产审核方案实施后所能带来的 巨大经济收益。因为企业领导层都是最终使企业财政收入支出 及经济效益问题了。通过向其解释清洁生产的目的是“节能、 降耗、减污、增效”,通过清洁生产,对生产过程、产品和服 务采用污染预防的战略,而非传统意义上的末端处理,这样就 提高了原辅材料和能源利用效率,使生产过程合理化,通过员 工培训和加强管理,优化工厂管理体系,尤其是减少了废弃物 生产量,极大降低了后续处理量和处理费用。这些节省下来的 资金要远远高于清洁生产审核费用。
作业2:审核小组
· 根据图l,请组建一个审核小组,注明每 个审核小组成员的专长和职能,并且阐明 审核小组为什么需要这种专长和这项职能。
拟组建的清洁生产审核小组如下表:
组内职务 组长 人员 厂长 专长和职能 负责审核总体计划与 实施,协调各部门关 系 负责方案征集与科研 分析及实施 负责设备及工艺更新 改造及方案征集实施 负责方案经济效益分 析评估 负责方案征集及环境 效益评估 负责本车间资料、方 案征集、分析评估及 实施 负责本车间资料、方 案征集、分析评估及 实施 负责本车间资料、方 案征集、分析评估及 实施 负责本车间资料、方 案征集、分析评估及 实施 负责本车间资料、方 案征集、分析评估及 实施 负责本车间资料、方 案征集、分析评估及 实施 入选原因 说话一言九鼎,便于 组织协调,有丰富的 管理经验和技术、工 艺知识 熟悉具体工艺、技术 及生产过程、设备、 产品等 熟悉工厂整个设备及 技术现状和需求 熟悉企业原材料、能 源产品及财务收支状 况 熟悉企业安全环保现 状 熟悉本车间内生产及 工艺设备现状及需求 熟悉本车间内生产及 工艺设备现状及需求 熟悉本车间内生产及 工艺设备现状及需求 熟悉本车间内生产及 工艺设备现状及需求 熟悉本车间内生产及 工艺设备现状及需求 熟悉本车间内生产及 工艺设备现状及需求
冷却水补充 副产品 排放 产品
下面的表(1-3)中给出了化工厂合成反应及部分后续单元的生产数 据汇总,操作单元包括配料、合成、一次蒸发以及回收。这些数 据都是在正常生产过程中通过实测得到的。 表1:合成反应单元的总输入
总输入 1.原料 A 新输入 回收单元中回收利 用部分 2.原料 B 3.原料 C 4.原料 D 5.水(包括工艺水与冷却水) 6.电 数量 730.0kg/h 300.0kg/h 226.4 kg/h 261.6 kg/h 20.4 kg/h 8.4t/h 190.0kWh/h 单位价格 2.7Y/kg (在 4000kg/h 的水中) 4.4 Y/kg 1.7 Y/kg 4.8 Y/kg 0.7Y/t 0.4Y/kWh
表二:反应器的输出(合成溶液的成分)
表三:一次蒸发器的输出(一次母液的成分)
一次蒸发后而输出 1.产品 2.副产品 3.原料 A 4.原料 D 5.水 送到二次蒸发器(一次母液) 566 kg/h 398 kg/h 7.8 kg/h 0.2 kg/h 1645 kg/h 384 kg/h 8.5 kg/h 4927 kg/h 送到回收单元(蒸出液)
答:可能的障碍有: 1.认为清洁生产审核工作比较复杂,担心会影响生产。 解决方案:讲清审核工作量和它所能带来的各种效益 之间的关系,在审核过程中会有外部清洁生产审核 专家进行咨询、培训、指导。 2.企业6个车间独立性强,协调困难。 解决方案:审核小组由厂长亲自担任组长,由各部门 各车间主要领导与技术骨干组成,厂长便于发挥其 组织协调作用,另外,审核小组也有相应的职权。 通过广泛持久的关于清洁生产审核过程、内容及意义 的大力宣传,不仅让领导能够参与并长期支持审核 工作,而且让全厂上下,特别是普通员工将清洁生 产思想自觉地转化为指导本岗位生产操作实践的行 动。另外,向领导展示同行业其他企业通过审核提 出的方案获得的巨大经济、环境效益,那更能打动 其内心,让其更加主动参与支持。
管理层
财务部门
环境部门
技术设备部门
实验室研究开发科
维修科
溶剂车间
抗氧剂车间
塑化剂二车间
聚烯烃一车间
聚烯烃二车间
塑化剂一车间 车间主任 技术主管 过程监督员 操作工
图1:化工厂组织机构示意图
厂级领导决定进行清洁生产审核后,成立 了审核小组。审核小组的首要任务是使全 厂认识到清洁生产审核的目的及其重要性, 并选择一个车间进行重点审核,设立清洁 生产目标。因此,审核小组首先对车间主 任进行培训,向他们介绍清洁生产的概念 以及清洁生产审核的相关知识。但是由于 工作负担重,只有几个车间主任参加了此 次培训。
作业4:清洁生产目标 · 为审核重点设定具体的、定量的清洁生 产目标。 答:综合考虑前面叙述,从减少企业负担 及运行费用,和目标的可达性、时限性 出发,将COD(7t)削减20%设定为清洁 生产目标。即:削减COD20%,折合为重 量为7t×20%=1.4t
第三章:评估
聚烯烃一车间由5个单元操作组成(产品为季戊四醇,用作可溶性涂料的 分散剂)。第一部是合成反应,后面四步是将聚烯烃精制、浓缩成最终 产品。整个生产过程用到四种原料(A、B、C和D)。在配料单元,这四 种原料首先与工艺水进行混合,之后被送到合成反应器中进行反应。合 成反应是放热的,用冷却水进行间接冷却。反应结束后,合成溶液被输 送到一次蒸发器中,蒸发出的液体进入回收单元,该液体含有未反应的 原料A,经过回收单元处理后,一部分送回配料单元,其余的直接排掉。 一次蒸发单元的产物(一次母液)进入二次蒸发器。二次蒸发器蒸出的液 体也随着废水一起排掉,产物(二次母液)被送到澄清槽(冷却以加快沉降 速度),沉降下来的产品被送到洗涤站,剩下的产物(沉降母液)作为副产 品出售。洗涤在一个离心机上进行,洗后的水和干燥器中的粉尘送回到 二次蒸发器中(产品回收)。 作业5:工艺流程图 · 画出烯烃一车间的工艺流程图(部分),包括配料、合成、一次蒸发和回 收单元这几部分单元操作,指出可能的污染物排放点。
作业6:物料平衡
· 将输入-输出数据纳入工艺流程图中, 利用物料平衡计算出下列数据: 1.合成反应器冷却系统的冷却水用量; 2.回收单元排出废水的成分; 3.一次蒸发器中的损失。
电:190kWh/h A:230kg/h
B:226.4kg/h
C:261.6kg/h
D:20.4kg/h 水: 工艺水 8.4t/h
作业5:工艺流程图 · 画出烯烃一车间的工艺流程图(部分), 包括配料、合成、一次蒸发和回收单元 这几部分单元操作,指出可能的污染物 排放点。
答:本处画的是整个流程,只需一车间即可。
A B C D
水 工艺水
配 料 单 元
A 水 回收单元 排放
水和粉尘
合成反应器 一次蒸发器
二次蒸发器
澄清槽 洗涤塔
合成反应器
一次蒸发器
二次蒸发器 澄清槽
洗涤塔
损失 ①冷却水补充 = 8400+4000 = 5100kg/h
排放
副产品
产品
③一次蒸发器中的损失
输入 输出 去回收 产品 副产品 A D 水 626 444 436 9.7 7300 384 8.5 4927 去二次蒸发 566 398 7.8 0.2 1645 损失 60 46 44.2 1 728
这家化工厂的产品主要分为6类:抗氧化剂、 两种增塑剂、有机溶剂和两种聚烯烃,共约 40种产品。 在过去十年中,工厂为了达到政府制订的环 境标准,已经实行了多项环保措施。目前工 厂每天排放约7600吨污水,COD平均每天产7 吨。一年交纳70万元排污费。为了达到地方 环境部门制订的污染物排放标准,该厂认为 需要扩大污水处理厂的能力,在两年内将COD 排放总量降低20%。
作业3:审核重点 · 根据所给信息,确定三个本轮清洁生产审核的备选审 核重点,并从中筛选出本轮清洁生产审核的审核重点。 要求说明做出这种选择的原因。
答:三个被选审核重点及其原因如下: 聚烯烃车间:产量最高;COD排放大;清洁生 产潜力大;员工积极性高。 抗氧剂车间:毒性大;员工积极性高。 溶剂车间:清洁生产潜力大,机会多。 综合考察后,聚烯烃车间由于入选原因最多, 机会更大,故被选定为本论审核重点。