郭锐
(广州市环境技术中心,广州510055)
香料香精企业清洁生产方案的探讨
郭锐
(广州市环境技术中心,广州510055)
在对某香料香精企业进行清洁生产审核中,针对行业特点,结合企业自身情况,提出并实施无/低费方案25项,中/高费方案3项,取得了良好的效益。节水29400 t/a,节电18.7万kwh/a,减少废水排放47000 t/a,节约甲苯10 t/a,节约蒸汽450 t/a,产生效益1428.9万元/年。该企业初步实现了在提高企业自身资源回收利用能力的同时,达到经济、环境和社会效益的统一,为香料香精企业今后的清洁生产审核积累了经验。
香料;香精;企业;清洁生产
清洁生产是企业可持续发展的必由之路,清洁生产审核是企业实现清洁生产最成熟最有效的标准,是推行清洁生产战略思想最为直接的有效手段之一。《中华人民共和国清洁生产促进法》中所称清洁生产[1],是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施,从源头削减污染,提高资源利用效率,减少或者避免在生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放,以此减轻或者消除对人类健康和环境的危害。实施清洁生产审核的过程是发现和寻求新的清洁生产机会的过程。清洁生产审核是实施清洁生产的重要前提,可以达到“节能、降耗、减污、增效”的目的[2]。审核的总体思路是:判明废物的产生部位,分析其产生原因,提出减少或消除废物的清洁生产方案,并做到持续改进。本文以某生产香料香精的轻工企业为例,对香料香精行业的清洁生产审核过程、效果进行了探讨。
清洁生产审核是通过对企业的具体生产工艺、设备、操作以及管理等进行调查和诊断,找出能耗高、物耗高、污染重的原因和部位,提出减少有毒有害物料的使用、产生,降低能耗、物耗及废物产生的方案,进而选定技术、经济及环境可行的清洁生产方案的过程。
企业主要生产和经营各种香料、香精,具有年产1000 t香料、4300 t香精的生产能力,占地5.4万m3,2008年产值1.19亿元。下设香精车间、香料车间、技术研发中心和锅炉房。
清洁生产审核小组深入调查全厂的能耗及污染物的排放情况,对企业审核前的清洁生产状态有了直观的了解。由于国家尚未发布香料香精行业相关清洁生产标准,故将企业的清洁生产状况与国内先进企业进行对比,了解清洁生产现状水平,找出差距较大的指标,从而确定清洁生产审核重点。
企业的能耗情况具体见表1,与国内先进企业差距较大的指标对照情况具体见表2。
表1 企业生产过程能耗情况表(2008年)
表2 与国内先进企业对比情况表
确定审核重点主要依据以下原则:(1)污染严重的环节或部位;(2)消耗大的环节或部位;(3)环境及公众压力大的环节或问题;(4)有明显的清洁生产机会。依据以上原则并结合企业实际生产状况和与国内先进企业的清洁生产现状对照情况,经讨论确定企业本轮清洁生产的审核重点为香料车间。
经过综合分析,确定审核重点之后需要设置清洁生产硬性指标,即清洁生产目标。根据《企业清洁生产审核手册》的要求:不仅要有减污、降耗或节能的绝对量,还要有相对量指标,并与现状(2009年上半年)进行对照;清洁生产目标分为近期(2009年底)和远期(2012年)两种指标,具体见表3。
表3 清洁生产目标一览表
2.2.1 方案的产生及筛选
从原辅材料和能源替代、技术工艺改造、设备维护和更新、过程优化控制、产品更新或改进、废物回收利用和循环使用、加强管理、员工素质提高等八个方面对香料厂生产过程进行系统分析,产生了25个清洁生产方案,其中无/低费方案22个,中/高费方案3个,筛选汇总情况见表4。
2.2.2 中/高费方案研制
2.2.2.1香茅醇新工艺研发
(1)项目背景与必要性
在香料工业中,香茅醇是极其重要的一类香料原料。目前国内企业使用的基本上都是相同的工艺,而由于公司为规避直接加氢的危险性,委托外单位为公司加工第一步,因此在香茅油价格为65元/kg时,公司现有天然香茅醇生产工艺成本已达到了150元/kg,明显无法应对国内其他企业的竞争,也无法满足合作伙伴的价格要求,分析后认为必须尝试新的还原反应技术,看看是否能较大程度地降低现有工艺成本,从而赢得与国内企业的竞争。
表4 方案汇总表
(2)项目的主要内容
本项目的目标是开发一种新工艺,工业化大量生产理化指标和香气质量都符合要求的香茅醇产品,主要研究内容是通过何种方式将天然香茅醛还原成(天然)香茅醇。根据公司生产设备的实际,放弃国内外企业常用的直接加压加氢方式进行还原,而是采用对比筛选了一种反应过程温和的还原剂将香茅醛还原,并通过正交实验确定了香茅醛定向专一还原成香茅醇的反应工艺。
预计项目总投入资金15万元,公司自筹资金10万元,银行贷款5万元。
(3)项目的技术、环保和经济评价
项目完成后,将极大程度地提高公司香茅醇产品的市场竞争力,香茅醇(天然)产品生产成本下降16元/kg以上,当年可新增销售量10 t,新增销售额160万元,新增利润35万元。两三年后新增年销售20 t,新增销售额200万元,新增利润40多万元。更重要的意义在于国产香茅醇产品将打破国际大公司对我国该产品的封锁或垄断销售的战略企图,确保公司香茅醇系列产品的正常生产和发展,也确保我国香料产业的健康、稳定的发展;其次,通过对香茅醇产品的技术改革与创新,满足我国及国际市场对天然香茅醇高品质、低成本的多重需求,有利于促进我国香料、精细化工、医药中间品行业继续向高附加值、高技术含量、精细化、高端化的化工深加工方向发展,有力地带动相关产品的出口。为我国相关化学行业向高端技术方向发展做出表率。
本项目所采用的工艺路线和材料是无污染的,对环境是友好的。
综上所述,香茅醇(天然)系列产品新工艺的研制项目经济效益良好。
2.2.2.2污水站处理工艺改进
根据公司排放污水的水质特征和处理要求,污水处理改造工程采用Fenton法预处理+厌氧复合反应器+AB法处理工艺。改造工程污水处理量为310t/d。污水经处理后,出水COD、BOD5等指标要求达到广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26—2001)(第二时段)一级标准和《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准。环境效益和社会效益明显,建成后,可以减少COD约为2.7 t/a,BOD5约为0.6 t/a,有效地减少公司污水处理站外排污水中污染物的排放量,可减轻对周边环境的污染负荷。
2.2.2.3锅炉清洁能源改造
为保障亚运空气质量,公司决定对锅炉进行清洁能源改造,确定采用BMF(生物质成型燃料)锅炉节能减排供热。生物质成型燃料(BMF)可实现清洁、高效燃烧,产生的二氧化硫、氮氧化物和烟尘较少。选择生物质锅炉替代煤炉,原柴油炉保留作为备用炉。与使用天然气相比较,节约成本率不低于30%;节省设备投资近100%;节省标煤约23万t;单位GDP能耗为0,以农林废弃物为原料制备的生物质成型燃料属可再生能源,使用不计能耗;创新清洁能源结构,实现绿色循环经济,对建设生态文明厂区,创建生态工业园区具有十分重要的意义。
2.2.3 中/高费方案可行性分析
通过对上述3个中/高费方案的技术、环境、经济可行性分析,认为3个中/高费方案均是可行的。3个中/高费方案评价结果汇总见表5。
表5 三个可行的中/高费方案基本情况表
2.2.4 效益分析
以上25项方案累计投资约400多万元。方案实施后可节电8.7万kwh/a,节水29400 t/a,减少废水排放47000 t/a,节约甲苯10 t/a,节约蒸汽450 t/a,产生效益1428.9万元/a。清洁生产方案全部实施后,企业生产成本大大降低,真正实现节能、降耗、减污、增效的清洁生产目的。企业实施清洁生产后,目标的完成情况见表6。
表6 清洁生产审核目标实现情况表
清洁生产审核可以确定废物的来源、数量以及类型,确定废物削减的目标,制定经济有效的削减废物产生的对策。通过对香料香精厂进行清洁生产审核,使得单位产品综合能耗和单位产品电耗均得到一定水平的降低,并达到了国内先进水平,实现了环境、经济和社会效益统一。
[1]叶新,李汉平.保障清洁生产审核取得成效的基本规范探讨[J].环境污染与防治,2010,32(2):106-109.
[2]国家环境保护总局科技标准司.清洁生产审计培训教材[M].北京:中国环境科学出版社,2001:39-40.
[3]谢萍华,陆伟.化工清洁化生产与环境保护[J].杭州化工,2007,37(2):1-4.
10.3969/j.issn.1007-2217.2010.02.010