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10 清洁生产和循环经济分析
2016年09月06日  

10 清洁生产和循环经济分析

10.1循环经济分析

目前园区现有产业链较短,对煤化工、煤焦化的下游产品开发不多,对于资源和能源的综合利用不够充分,园区虽然在一定程度上开展了废物的综合回收和利用,但力度不够,产品较少。为能提高资源和能源重复利用率,园区应充分利用现有产业生产过程中的产品、副产品,开发附加值较高的下游产品;并针对园区固废和废气的产生和种类,增加园区消化和分解废物的能力,既增加收益,又最大程度降低环境压力。

循环经济是建立在物质不断利用基础上的经济发展模式,要求经济活动按照自然生态系统模式,组成一个“资源—产品—再生资源—再生产品”的物质反复循环流动过程。循环经济包括两层含义:节约资源和减少污染物的排放。

生态共生系统是生物学的核心理念,也是规划循环生态园区的理论基础。屯留县煤化工工业园区产业规划内容在功能上可分为三种类型,即资源生产(生产者),加工生产(消费者)和还原生产(分解者),它们共同组成了工业生态的网络关系。资源生产企业相当于自然生态系统中的初级生产者,加工生产企业将初级资源加工成满足人类生产和生活必备的工业品;还原生产企业则将各种副产物或废物再资源化,或进行无害化处理。屯留县煤化工工业园区循环经济产业链规划图见图6-1。

本次规划实施后,可实现园区内的废物资源、水和能源充分循环利用,最终实现园区污染物明显减排,生态工业链完整的工业园区。

图10-1 园区规划的生态系统结构

10.2清洁生产分析

10.2.1园区内焦化企业清洁生产分析

园区内现有焦化项目大致可分为二类,一类是已按照产能置换的方式完成改造的焦炉,如潞安羿神能源公司麟源煤业和兴旺焦化150万吨/年(5.5米炭化室捣固)焦化项目; 一类是碳化室4.3米捣固焦炉,如尔安焦化、和华诚焦化等。依据山西省人民政府《山西省焦化行业兼并重组实施方案》(2012.5.2)及《山西省焦化行业兼并重组工作领导组关于全省焦化行业兼并重组企业分类及推进措施的通知》晋焦兼并字[2013]1号,园区内现有焦化项目碳化室4.3米捣固焦炉实施兼并重组。环评根据《清洁生产标准 炼焦行业》(HJ/T126-2003)列出的清洁生产指标,分析现有二类焦炉清洁生产水平,提出下一步兼并重组项目提升清洁生产水平建议。


表10‑1 生产工艺与装备清洁生产水平

现有150万吨/年(5.5米炭化室捣固)焦化项目(潞安羿神麟源煤业)

现有碳化室4.3米捣固焦炉

指标

工程采取措施

清洁

水平

工程采取措施

清洁

水平

备煤工艺与设备

精煤贮存

大型机械化露天堆场,设挡风抑尘网,设置河水装置

一级

大型机械化露天堆场,设挡风抑尘网

一级

精煤输送

密闭输煤廊道,带式输送机输送

一级

密闭输煤廊道,带式输送机输送

一级

配煤方式

采用配煤仓自动化精确配煤

一级

采用配煤仓自动化精确配煤

一级

精煤破碎

可逆反击锤式破碎机,配套袋式除尘装置,效率达99%以上

一级

可逆反击锤式破碎机,配套袋式除尘装置,效率达99%以上

一级

炼焦工艺与设备

生产规模

150万吨/年

一级

60万吨/年

二级

装煤

炉顶U型导烟管集尘除尘并配套炉门烟气集尘干罩、集尘干管、干式地面站除尘装置,除尘率≥99%,捕集率≥95%,计算机自动控制系统

一级

炉顶U型导烟管集尘除尘并配套炉门烟气集尘干罩、集尘干管、干式地面站除尘装置,除尘率≥99%,捕集率≥95%,计算机自动控制系统

一级

炭化室高度

5.5米

一级

4.3米

二级

炭化室有效容积

煤饼容积39m3

一级

煤饼容积26.25m3

二级

炉门

弹性刀边炉门

一级

弹性刀边炉门

一级

加热系统控制

计算机自动控制

一级

计算机自动控制

一级

上升管、桥管

水封措施

一级

水封措施

一级

焦炉机械

装煤车、推焦车采用PLC自动控制系统,其它机械操作设有联锁装置

一级

装煤车、推焦车采用PLC自动控制系统,其它机械操作设有联锁装置

一级

荒煤气放散

装有荒煤气自动点火装置

一级

装有荒煤气自动点火装置

一级

炉门与炉框清扫装置

设有清扫装置,保证无焦油渣

一级

设有清扫装置,保证无焦油渣

一级

上升管压力控制

可自动调节

一级

可自动调节

一级

加热煤气总流量、每孔装煤量、推焦操作和炉温监测

自动记录、自动控制

一级

自动记录

二级

出焦过程

可自动控制的地面除尘站集气除尘设备,除尘率≥99%,捕集率≥90%

一级

可自动控制的地面除尘站集气除尘设备,除尘率≥99%,捕集率≥90%

一级

熄焦工艺

干熄焦密闭设备,配备布袋除尘地面站,除尘效率≥99%,并备用湿法熄焦,带折流板除尘设施

一级

干熄焦密闭设备,配备布袋除尘地面站,除尘效率≥99%,并备用湿法熄焦,带折流板除尘设施

一级

焦炭筛分、转运

配备袋式除尘器,效率达99%以上

一级

配备袋式除尘器,效率达99%以上

一级

煤气

净化装置

工序要求

包括冷鼓、脱硫、硫铵、粗苯四工序

一级

包括冷鼓、脱硫、硫铵、粗苯四工序

一级

煤气初冷器

横管式初冷器

一级

横管式初冷器

一级

煤气鼓风机

变频调速

一级

液力耦合调速

一级

能源利用

水、蒸汽等能源梯级利用、配备制冷设施

一级

水、蒸汽等能源梯级利用、配备制冷设施

一级

脱硫工段

配套脱硫及硫回收利用设施

一级

配套脱硫及硫回收利用设施

一级

脱氨工段

配套硫铵工艺

一级

配套硫铵工艺

一级

粗苯蒸馏方式

采用粗苯管式炉

一级

采用粗苯管式炉

一级

蒸氨废水氨氮浓度

≤200mg/l

一级

≤200mg/l

一级

各工段储槽放散管排出的气体

采用排气洗净塔将废气回收净化

一级

采用排气洗净塔将废气回收净化

一级

酚氰废水

A2O2生物脱氮、混凝沉淀和深度处理工艺,处理后水质达循环水补水标准回用

一级

A2O2生物脱氮、混凝沉淀和深度处理工艺,处理后水质达循环水补水标准回用

一级

2.资源能源利用指标

本工程资源能源利用指标情况见表4.1-2。

表4.1-2 资源能源利用清洁生产水平

现有150万吨/年(5.5米炭化室捣固)焦化项目

现有碳化室4.3米捣固焦炉

指 标

工程采取措施

清洁水平

工程采取措施

清洁水平

工序能耗,kg标煤/t焦

123.8

一级

156

二级

吨焦耗新鲜水量,m3/t焦

0.95

一级

1.85

一级

吨焦耗蒸汽量,t/t焦

0.22

二级

0.28

三级

吨焦耗电量,kWh/t焦

34

二级

35

二级

炼焦耗热量,KJ/kg标煤

2090

一级

2190

二级

焦炉煤气利用率,%

100

一级

100

一级

水循环利用率,%

97.8

一级

95

一级

3.产品指标

本工程产品指标清洁生产水平分析见表4.1-3。

表4.1-3 产品清洁生产水平

现有150万吨/年(5.5米炭化室捣固)焦化项目

现有碳化室4.3米捣固焦炉

指标

本工程采取措施

清洁生产水平

本工程采取措施

清洁生产水平

焦炭

焦炭粒度、强度满足用户要求,合格率达98%以上;

在炼铁等行业生产过程中排放少,对环境影响小;

焦炭储存、装卸、运输过程环境影响较小;

一级

焦炭粒度、强度满足用户要求,合格率达98%以上;

在炼铁等行业生产过程中排放少,对环境影响小;

焦炭储存、装卸、运输过程环境影响较小;

一级

焦炉煤气

净化后H2S≤20mg/Nm3,剩余煤气利用≤50 mg/Nm3

一级

净化后H2S≤20mg/Nm3,剩余煤气利用≤50 mg/Nm3

一级

煤焦油

机械化氨水澄清槽机械清渣,规范焦油罐贮存,罐车密闭运输

一级

机械化氨水澄清槽机械清渣,规范焦油罐贮存,罐车密闭运输

一级

铵产品

储存、包装、输送采用防腐、防泄漏措施

一级

储存、包装、输送采用防腐、防泄漏措施

一级

粗 苯

密闭储存、包装、运输

一级

密闭储存、包装、运输

一级

4.污染物产生指标

本工程建成后,污染物产生指标清洁生产水平见表4.1-4。

表4.1-4 污染物产生指标清洁生产水平

现有150万吨/年(5.5米炭化室捣固)焦化项目

现有碳化室4.3米捣固焦炉

指标

本工程污染控制情况

清洁生产水平

本工程污染控制情况

清洁生产水平

气污染物

颗粒物,kg/t焦

装煤

0.38

一级

0.74

二级

推焦

0.45

一级

0.79

二级

苯并(a)芘,g/t焦

装煤

0.004

一级

1.12

二级

推焦

--

一级

0.038

二级

SO2,kg/t焦

装煤

0.0088

一级

0.013

二级

焦炉烟囱

0.022

一级

0.08

二级

焦炉废气污染物

无组织泄漏,mg/m3

颗粒物

在采取本工程规定的措施后,

三项污染物浓度可实现相应标准中一级标准要求。

一级

在采取本工程规定的措施后,

三项污染物浓度可实现相应标准中一级标准要求。

一级

苯并(a)芘

BSO

水污染物

蒸氨废水产生量,t/t焦

0.25

一级

0.32

一级

CODcr­,kg/t焦

1.0

一级

0.03

一级

氨氮,kg/t焦

0.06

一级

0.048

一级

总氰化物,kg/t焦

0.006

一级

0.0016

一级

挥发酚,kg/t焦

0.20

一级

0.002

一级

硫化物,kg /t焦

0.021

一级

0.03

一级

5.废物回收利用指标

在炼焦行业清洁生产标准中,要求酚氰废水尽可能回收利用,对无法回用的剩余废水,要求在处理合格后可排放;熄焦废水完全闭路循环不外排;对备煤、装煤、推焦、筛焦等工段回收的粉尘要求全部回收利用;要求焦油渣、粗苯再生渣全部不落地且配入炼焦煤或制型焦。

本工程建成后,不仅可实现酚氰废水全部回用、熄焦水闭路循环,对固体废物也规定了相应的配煤炼焦处置措施,可实现废物回收利用清洁生产指标要求。

6.环境管理

园区所有焦化企业在环境管理方面均能严格按照指标中一级标准进行,对原料入场规格应严格化验,保证达设计要求;对装煤、出焦、熄焦等装置应定期检查,保证正常工作;对主要设备及主要操作人员制定严格的操作管理规程;对水、电、汽等动力指标应定量考核;对事故、非正常生产等应规定有相应的防范和应急措施;对主要污染排放岗位应定期监测,并将监测指标作为考核工作的指标等。


6.焦化产业清洁生产分析

园区现有4.3米炭化室捣固焦炉依据《清洁生产标准 炼焦行业》(HJ/T126-2003)分析,从生产过程的八个方面66项指标考核,其中达一类指标的53项,二类指标的13项,三类指标的一项,为国内清洁生产基本水平。

园区内已通过产能置换方式完成改造的5.5米捣固焦炉基本上能代表园区兼并重组后焦化产业整体清洁生产水平;依据清洁生产标准 炼焦行业》(HJ/T126-2003)分析,从生产过程的八个方面66项指标考核,其中达一类指标的64项,二类指标的2项,为国内清洁生产先进水平。与国际清洁生产先进水平相比,主要差距为吨焦耗电和吨焦耗蒸汽二个指标,园区管理应鼓励企业从节能降耗方面入手,着力研究解决方案,提升园区焦化产业清洁生产水平。

10.2.2电石企业清洁生产分析

园区内的电石企业为山西潞安矿业(集团)公司20万t/aPVC配套的4×25000KVA电石炉和屯留县明辰新能有限公司12500KVA电石炉。

依据《清洁生产标准 电石行业》(HJ/T430-2008)对园区内的电石炉进行了分析,生产工艺与装备、资源能源消耗、污染物产生为二级水平,污染物回用指标、产品指标、管理为一级水平。

生产工艺与装备要改造为密闭式电石炉并对密闭电石炉排放的含CO烟气进行综合利用,可有效提高装备、资源能源消耗和污染物产生的清洁生产指标,园区依据国家产业政策及电石行业准入政策对规划区电石行业提出限期改造要求并到清洁生产一级水平。

10.2.3氯碱工业清洁生产分析

园区内现有氯碱工业为山西潞安矿业集团公司20万t/a聚氯乙烯配套20万t/a烧碱项目,依据《清洁生产标准 氯碱工业(烧碱)》(HJ475-2009)和《清洁生产标准氯碱工业(聚氯乙烯)》(HJ476-2009),本次评价对其生产工艺、资源能源消耗、产品及污染物产生和废物回用、环境管理等进行分析,均能够分析上述清洁生产标准一级技术指标要求,为国内清洁生产领先水平。

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