王雅玲
(新疆中泰化学股份有限公司,新疆 乌鲁木齐 830009)
新疆水资源缺乏、生态环境脆弱,打好污染防治攻坚战,构建绿色、循环、可持续的现代化产业体系是新时代各化工企业首要任务,同时为全面落实创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念,并推动生态文明与高质量的并行发展做好准备。
相关资料及政策法规文件中,均没有对“三高”项目给予明确的目录和准入指标,关于“三高”项目的解释,相关资料显示的主要内容综述为:“三高”是指高耗能、高污染、高排放,也有出处“三高”是指高耗能、高污染、高水耗。
根据《2010年国民经济和社会发展统计报告》及当前国家宏观调控政策定义,六大高耗能行业主要有化工行业、钢铁行业、有色金属行业、水泥行业、石油加工炼焦及核燃料加工行业、电力热力的生产供应行业。按此描述,“高耗能”是以行业划分。
根据环境保护部发布的《环境保护综合名录》(2015年版),“高污染、高排放”是以产品确定的,相关产品见表1。
新疆地区现有支柱工业行业几乎均被列入高耗能行业。现有支柱工业产品丙烯、苯乙烯、PTA、水泥产品、半化学纸浆、聚氯乙烯、电石等被列入高污染、高排放产品目录中;高端合成纤维单体丙烯腈、己内酰胺也被列入其中,特种工程塑料ABS、聚碳PC、氨纶也同样被列入其中,只是注明了特定工艺除外。
表1 氯碱行业相关“高污染、高排放”产品名录
传统的“三高”行业或具体项目有以下共性特点。
(1)产业结构布局不合理,上下游之间配套不到位,原料与工厂运输距离远,产品与市场距离远,总体产业集中度不高,资源综合利用有限。
(2)没有建设现代产业园区,没有走集约化发展之路、循环经济发展之路、清洁生产之路,资源利用率低下,三废问题突出,促进经济发展的同时也加重了环境的污染。
(3)技术、装备水平较低,自动化程度不高,劳动密集型特点明显,安全问题、环保问题、质量问题、消耗高、污染重的现象突出。
(4)装置规模相对较小,没有规模效益。
(5)早期建设的项目,企业不能做到持续引进节能减排新技术,创新不足,新老装置技术不匹配,升级环保投入大。
“三高”概念是以行业和产品类别进行大划分,体现行业特点和产品生产装置特点,但对于具体项目,应该通过现阶段技术水平、装置先进性配备、子项目耦合度、产业链绿色循环等,通过对比分析其实际综合能耗、综合水耗、实际污染物产生量及实际排放量等指标,论证该项目综合指标是否处于行业的领先水平,及是否属于“三高”项目。
本文通过构想建设一个现代循环经济绿色产业园区的项目为案例,项目选择建设在新疆有资源优势的地区,集成运用中泰化学拥有的先进集成技术、先进设备装置、控制技术、管理制度等,模拟产业园区的综合能耗值、综合水耗值、三废污染物排放量、三废对环境的污染影响(即对比高能(水)耗、高排放、高污染)。用实际可靠的数据,证明该案例不是“三高”项目,符合创新、协调、绿色、开发、共享五大发展理念,是循环、绿色产业园区。
案例循环经济产业园子项目包括:100万t/a PVC、配套4×350 MW自备电厂、70万t/a离子膜烧碱、150万t/a电石、130万t/a焦化、200万t/a水泥、2×8.7万t/a LNG、180万t/a选煤及配套公用工程、辅助设施。原料—产品耦合图见图1。
此原料—产品耦合图展示的原料,煤、石灰石、原盐都是就近短距离运输,其他内部物料的输送均是通过管道、机械设备进行输送,本产业园区建设完成后将是目前中国氯碱行业绿色循环经济比较完整、产业集群度较高、上下链原料-产品耦合度较全的园区,优势尽显。
图1 原料—产品耦合图
(1)固废资源化程度高,固体废物近零排放,远离“高排放”、“高污染”
新疆、宁厦和内蒙的大部分氯碱企业,虽然形成了发电—电石-氯碱-水泥为一体化的循环经济产业链,但大多分布在相距百里的不同园区,造成电石厂废渣、发电厂废渣、焦兰碳厂废渣、氯碱发生器废渣等不能完全利用。本项目氯碱发生器废渣全部回收利用为绿色建材熟料的原料,完全替代天然石灰石;发电厂废渣全部回收利用做水泥厂的原配料;电石厂除尘废渣用做炭材烘干的原料;焦炭厂、电石厂粉煤渣全部回收利用做发电的燃料;高效的选煤洗煤装置,能够为热电厂、焦兰炭厂提供优质的原料,减少废渣产生量及烟气中污染因子量。
与中泰阜康园区、矿冶园区同比,可减少石灰石粉渣16万t/a,除尘炭粉渣13万t/a,电厂废渣11万t/a。除锅炉捞炉渣、盐泥固废外,能够做到固体废渣近零排放,远离“高排放”,没有固体废物的“高排放”,故也远离“高污染”。
(2)废气资源化回收利用,减少废气产生量,所有废气减量达标排放,降低“高排放”,远离“高污染”
一般园区电石炉尾气、焦炉尾气不能完全综合利用,富余尾气视为废气排放。本案例将电石炉尾气、焦炉尾气脱油脱硫净化后经变换、催化加氢制LNG产品,该技术项目符合2013年国家发展改革委关于修改《产业结构调整指导目录》中鼓励类条款第八条第2项;项目建设完成后,也将是目前国内第一家实现联合两炉尾气制取高附加值、清洁能源的项目。
本案例运用中泰化学在氯碱行业形成的废气综合处理技术,减少焦炉、电厂炉两炉尾气排放11.32亿Nm3/a,节省约2 000万Nm3/a天燃气。能够实现各种废气减量达标排放,降低“高排放”,远离“高污染”。
(3)综合水耗本行业最低,远低于其他行业,园区污水近零排放,远离“高水耗”
本案例选取中泰化学集成创新的“源头分散处理、梯级回收利用、未端综合冶理、低量达标排放”专有工艺包。工业水重复利用率达到了98.0%以上,废水循环利用率达到85%以上,单位产品烧碱、PVC耗水量分别为4.5 m3/t、5.3 m3/t,远低于氯碱行业清洁生产一级水平值6.0 m3/t和9.0 m3/t。
目前粘纤纺织行业单位产品耗水量平均45 m3/t,钢铁行业5 m3/t,煤化工行业25 m3/t,石油化工行业6.2 m3/t,味精行业25 m3/t,对比新疆主要行业的综合耗水量,氯碱行业的烧碱、PVC产品是耗水量最低,市场价值较高的产品。本案例项目综合优化节水工艺设计,预计吨产品耗水量下降8%~10%,采用热泵低温蒸发技术,可实现园区污水近零排放,实现清洁生产,远离“高水耗”,践行既要“金山银山”,又要“碧水蓝天”。
(4)综合能耗本行业最低,低于其他行业,“高能耗”资源就地转换优势明显
a.本案例主要产品的综合能耗值与其他行业产品能耗对比表见表2(数据来源国家标准局最新发布:单位产品能源消耗限额)。
表2 主要产品的综合能耗值与其他行业产品能耗对比表kgce·t-1
表2数据表明,本项目所涉及离子膜烧碱产品、PVC产品、电石产品,综合能耗的准入值、先进值,低于石油化工行业、钢铁行业、有色金属行业、煤化工行业等能耗值。
b.制聚氯乙烯树脂3种工艺能耗对比,见表3(数据来源国家标准局)。
表3 制聚氯乙烯树脂3种工艺能耗对比kgce·t-1
对比全球现行3种路线生产聚氯乙烯的能耗值,本项目煤制电石法路线能耗居中,低于煤制乙烯路线。
本项目以中泰化学行业“能效领跑者标杆企业”、低于行业先进值的能耗数据为例,电石综合能耗779 kgce/kg、电耗2 996 kW·h;离子膜法烧碱交流电耗为2248 kWh·t;吨聚氯乙烯综合能耗192 kgce/kg。对比上述两表格中能耗数据,得知本产业园的工艺路线及上下游产业链配置,能够做到“高能耗”资源就地转换优势最强,体现新疆特定资源结构的优势。
(5)集成运用先进技术,先进装备,全自动控制,智能化管理,通过持续技术创新,氯碱循环经济产业链远离“三高”,进入循环、绿色、协调、共享行业。
本案例园区采用中国先进的零极距高电流密度自然循环离子膜电解槽工艺、密闭式电石炉技术、炭材烘干热风炉固废焚烧技术、中水回用、变压吸附制氢、电石渣制水泥、高沸物回收、电石炉尾气综合利用、废酸解析、废水深度处理、电石渣脱硫制石灰石等一系列清洁生产技术集成工艺包,先进装备,全自动控制,智能化管理,能耗指标符合国家规范且达到先进指标,各种排放指标达到了清洁生产的先进指标,实现了资源化、减量化,实现闭环系统的循环经济发展模式。所以本案例代表的氯碱循环经济产业链不属于高排放、高污染、高耗能类项目,已步入循环、绿色、协调、共享行业。
案例项目若能进一步实现区位资源近距离配置,建成投产后,发挥产业集群度优势,形成企业小循环、园区中循环、区域大循环。低能耗优势、低成本优势将更加凸显。
十九大报告提出经济发展由高速度增长向高质量发展转变,各行业和企业也都处于高速度向高质量发展转型升级中。
(1)“三高”是不同行业间比较而来,因此,不应该有绝对的“三高”行业和产品,任何相对的“三高”项目须具体论证每一项高污染、高排放、高能(水)耗指标,是否属于“三高”限制类。
(2)因为企业的产业结构布局不同,供给侧结构差异,产业集聚度不同,“同行业”同产品的不同生产企业“三高”实际值会有很大差异,所以,认为可以按行业出台“三高”项目名录及具体标准指标。
(3)本案循环经济产业园区的规划,能够保证传统“三高”行业不是高污染、高排放的行业,且其能耗能够保证处于行业标杆领跑者的位置,真正做到了“三高”不再高。