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焦化企业清洁生产.doc

焦化企业清洁生产

李采琳
2019-03-29 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《焦化企业清洁生产doc》,可适用于生产运营领域

焦化企业清洁生产【摘要】为全面打造资源节约型和环境友好型企业实现企业的可持续发展焦化企业应该按照要求精心组织细致安排积极开展清洁生产工作指导焦化企业依法实施清洁生产提高资源利用率减少和避免污染物的产生保护和改善环境。【关键字】焦化企业 清洁生产【Abstract】Forthefullbuildresourcesavingandenvironmentfriendlyenterprises,toachievethesustainabledevelopmentofenterprises,Cokingenterprisesinaccordancewiththerequirementsshouldbecarefullyorganized,meticulousarrangements,andactivelycarryouttheworkofcleanerproduction,cokingenterprisesinaccordancewiththelawguidingtheimplementationofcleanproduction,improveresourceutilization,reduceandavoidthegenerationofpollutants,protectandimprovetheenvironment【Keywords】CokingEnterprise CleanerProduction引言一说起煤焦化人们经常会把高污染、高耗能等词语联系起来人们会认为这是一个严重破坏环境和对资源过度开采的行业在工业化的过程中经济发展与环境保护存在着严重的对立对于焦化产业来说更是如此但是这并不是一个无法化解、无法缓解的矛盾现如今能源消费是造成当今环境恶化的一个主要原因尤其是煤炭在直接作为能源燃烧过程中存在着效率低、污染严重的问题。我国的大气污染主要是锅炉、窑炉燃煤产生烟气形成的煤烟型污染。目前我国能源仍然以煤炭为主改变能源结构使用油气电等清洁能源与我国的国情又不太相适应未来相当长一段时间内煤炭在我国一次能源结构中的主体地位不会改变这已成为不争的现实。因此大力发展和应用洁净煤燃烧技术与装置是解决和控制大气污染的一条重要措施。因此要正确解决发展与环境的矛盾尽量扩大二者的同一性只有按照中央提出的科学发展观去谋划这个产业才能走出一条环境污染少、科技含量高、经济效益突出的新型工业化道路一、焦化企业发达国家为了减少污染和将煤作为战略储备资源逐年关闭炼焦企业争着到国外买焦炭资源正因为焦炭市场给焦化企业带来丰厚的利益许多焦化企业环保设施和生产不配套有些焦化企业未经过环保验收就私自投产凡此种种造成了新的环境和资源的浪费坚持节约资源和保护环境关系到人民群众切身利益和中华民族生存发展。党的十七大报告高度重视环保工作对环保工作提出了具体要求。炼焦是高耗能、高污染行业之一焦化企业更应该遵守国家产业政策达到环保要求。焦化企业要继续努力加大环保投入力度采取有力措施促进清洁生产实现和谐发展。有关部门要严格把关加强指导协调督促企业积极整改引导企业健康发展对在规定时间内达不到环保要求的要坚决予以关闭。在环保要求越来越高、资源日渐枯竭的今天焦化企业要想改变资源消耗量大、浪费严重、排污环节多、各类废弃物种类繁杂等现状只有走清洁生产、发展循环经济的路子。所谓的煤焦化就是把原煤经过洗选后产生的精煤主要用于冶金焦的生产。在洗选过程中产生的副产品中煤矸石和煤泥以往都是随意堆放或者废弃现在将中煤、矸石和煤泥用于发电改变了洗煤厂内又脏又乱的现象还满足了企业生产、生活用电及周边农村生活用电的需要。在发电过程中产生的粉煤灰现在进行集中处理用于生产混凝土砌块和水泥熟料提高了企业的经济效益。在冶金焦生产过程中产生的煤焦油和煤气以前是焦化厂的两个主要污染源现在通过技术改造对煤焦油和煤气进行了精加工和回收再利用从中提炼轻油、粗酚、工业萘、燃料油、改制沥青等化工产品剩余煤气用来发电做到对资源的充分利用及其价值的最大挖掘。同时工业废水和生活废水通过污水处理厂集中治理用于企业再生产和绿化做到污水不出厂循环利用。、焦化产品的分类、焦炭烟煤在隔绝空气的条件下加热到℃经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭这一过程叫高温炼焦(高温干馏)。由高温炼焦得到的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。炼焦过程中产生的经回收、净化后的焦炉煤气既是高热值的燃料又是重要的有机合成工业原料。冶金焦是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有色金属冶炼用焦的统称。由于以上的冶金焦均用于高炉炼铁因此往往把高炉焦称为冶金焦。铸造焦是专用与化铁炉熔铁的焦炭。铸造焦是化铁炉熔铁的主要燃料。其作用是熔化炉料并使铁水过热支撑料柱保持其良好的透气性。因此铸造焦应具备块度大、反应性低、气孔率小、具有足够的抗冲击破碎强度、灰分和硫分低等特点。、焦炭加工工业发展现状环境污染严重截至年底全国焦化企业家企业平均产能仅为万吨年。由于企业规模小、资金不足国内焦炭企业普遍存在环保设施建成率低、使用率低的问题导致环境污染和资源浪费十分严重。据国家环保部门的监测我国炼焦区空气中主要污染物普遍超过国家三级标准~倍特别是有强致癌作用的苯并芘超标情况更为严重炼焦集中区域环境污染状况近年呈加重趋势。焦炭生产需要消耗大量炼焦煤每生产吨焦炭约需炼焦煤吨。过去由于焦炭效益好一些焦化企业单纯着眼焦炭生产对焦油和焦炉煤气等副产品的加工利用相对滞后造成资源、能源浪费与污染严重。据统计我国焦炭行业每年白白排放掉的焦炉煤气超过亿立方米相当于西气东输一期工程(亿立方米)两年半的供气量。、煤焦油煤焦油是炼焦工业煤热解生成的粗煤气中的产物之一,其产量约占装炉煤的~在常温常压下其产品呈黑色粘稠液状密度通常在gcm之间闪点℃具有特殊臭味煤焦油又称焦油。  常温下煤焦油是一种黑色粘稠液体炼焦生产的高温煤焦油密度较高为~gcm。主要由多环芳香族化合物组成烷基芳烃含量较少高沸点组分较多热稳定性好。其组分萘含量较多其余相对含量较少主要有-甲基萘、-甲基萘、苊、芴、氧芴、蒽、菲、咔唑、莹蒽、喹啉、芘等。、煤焦油加工工业发展现状基础优势我国煤焦油加工工业是随着炼焦工业而发展起来的。近年来由于受到来自石油化工的激烈竞争以及钢铁工业的制约其发展比较缓慢且不均衡。进入年代中期因对煤焦油产品如萘、蒽、吡啶、酚类等多环或杂环芳香烃的需求以及碳素工业对针状焦、中间相沥青的需求人们对煤焦油加工工业的重要地位又有了新的认识。煤焦油加工工业作为区域经济发展的重要支柱产业已经形成。我国煤焦油加工工业发展的基础优势有:资源优势据报道我国炼焦用煤资源丰富累计探明储量亿吨保有储量亿吨。其中相当一部分品质优良易于开采。产业优势目前我国大型煤焦油加工企业有家已形成一定规模的产业基础和存量优势。特别是大型煤焦化企业如北京炼焦化学厂、鞍山钢铁公司、上海宝山钢铁公司、攀枝花钢铁公司、马鞍山钢铁公司、武汉钢铁公司等已基本完成原始积累煤焦油年加工能力达万吨产量达万吨成为我国化学工业发展的重要行业。存在的问题产品结构单一我国煤焦油加工工业深加工和综合利用能力较差。目前在煤焦油加工中除冶金、化工系统大型煤焦化企业生产萘、酚、沥青、炭黑及少量吡啶、蒽、咔唑外其大量的杂环和稠环化合物均无回收和综合利用资源浪费现象严重。布局不合理环境污染严重由于历史和现行政策的原因我国煤焦油加工企业的分布在总体上依然不尽合理风景保护区、城市城区及相关区域依然有煤焦化企业。由于生产工艺落后产品回收及综合加工能力差致使“三废”排放严重。有关人士预计年我国需煤焦油万吨年需万吨。发展建议加强环境保护实现清洁生产要把环境保护纳入到煤焦化工业发展的总体规划中对煤焦化工业从采煤、运输、洗选、炼焦等全过程建立起污染物排放监控机制加大环保投资的比重。在建设新项目时应实行环境排放总量控制和排污许可证制度实现煤焦化工业的清洁生产。、焦化企业焦化厂的生产流程:焦化厂一般由备煤车间、炼焦车间、回收车间、焦油加工车间、苯加工车间、脱硫车间和废水处理车间组成。鉴于焦化生产的污染特点:提出了焦炉煤气的干法净化技术。将烟气冷凝净化法移植应用于焦炉煤气净化系统通过用分阶段冷却和除尘工艺来替代传统焦化系统中直接用氨水喷淋荒煤气的湿法熄焦工艺具体工艺包括焦炉煤气的高温热回收、除尘、除焦油、中温热回收、冷却、净化等不仅有利于余热回收而且大大减少了焦化废水的排放量。本文对荒煤气高温余热的(冷却)回收利用技术进行了重点研究它是焦炉煤气的干法净化技术研究的第个环节也是采取源头治理清洁生产工艺的一个重要环节。、现有焦炉煤气净化技术存在的问题随着世界范围内环保法规的日趋严格以及人们环保意识的不断增强传统的煤气净化技术已不能满足需要显示出资源浪费、环境污染等缺陷。尤其是氨和苯多未回收或回收利用率低下高热值煤气未合理利用因而经济效益差。焦炉煤气中HS、HCN及其燃烧产物对大气环境的污染问题已显得日益突出严重影响了焦化工业的可持续发展。改进现有焦炉煤气净化工艺技术刻不容缓主要从以下个方面着手:①消除焦炉加热煤气管道的堵塞、腐蚀等问题改善焦炉加热条件同时合理利用焦炉煤气促进焦炉生产正常化②确保氨、苯烃及焦炉煤气等资源的合理利用节能降耗降低焦炭生产成本提高企业经济效益③降低中小型焦化厂生产过程中废水、废气、烟尘等的排放量和有毒物质浓度保护环境。、工艺流程与原理焦炉煤气净化新工艺流程如图所示。图焦炉煤气净化新工艺流程该系统的技术关键是准确控制整个流程系统中的温度分布。从焦炉出口的煤气(约℃℃)首先经过热回收器通过热交换后煤气被冷却到℃左右同时从热回收器出来的热空气是一种良好的热源。而后煤气进入旋风除尘器除去煤气中的粗粉尘再由底部进入陶瓷除尘塔经过塔内陶瓷球的过滤吸附除去高温煤气中直径在μm左右的细粉尘颗粒。当陶瓷球达到饱和状态启动陶瓷球连续再生装置清除陶瓷球表面的灰尘再生循环使用。从陶瓷塔顶出来的清洁煤气进入焦油冷却分离器煤气温度控制在℃左右由于焦炉煤气在℃以下会产生焦油凝集必须及时分离冷凝的焦油防止其冷凝在换热管管壁上堵塞煤气通道。因此冷却分离器整体倾斜放置以利于焦油的流动。并且分离器底部分段设置引流槽对不同温度段下冷凝出来的焦油分段引出。出焦油冷却分离器的煤气温度控制在℃℃而后进入初冷塔脱萘最后煤气进入深冷室冷冻温度在℃℃分离纯化煤气中的HS、SO、HCN等。深冷部分采用自行设计的热制冷系统。、工艺特点a)粉尘去除率高。经过旋风除尘和高温陶瓷除尘煤气中的粉尘去除率很高。b)热回收利用率高。用分阶段冷却和除尘来替代传统焦化系统中直接用氨水喷淋荒煤气可回收利用大量的焦炭显热(据统计焦炉耗热量中焦炭的显热占干熄焦设备可回收焦炭显热的)是焦化厂最大节能和环保项目系统中热制冷的热源就是焦油冷却分离器中的冷却介质油。c)减轻了焦化废水的处理难度。采用物理方法来回收荒煤气中的焦油就避免了由氨水喷淋所引起的化学反应而产生的多余杂质成分和NH进入焦炉煤气有利于后阶段的煤气净化也大大减少了焦化废水的排放量降低了焦化废水的处理难度为焦化污染治理提供了新技术、新思路。d)从改进完善焦化生产工艺着手尽量降低污染物质含量并保证生产的稳定。二、清洁生产、清洁生产概述清洁生产是一种新的创造性的思想该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中以增加生态效率和减少人类及环境的风险。对生产过程要求节约原材料与能源淘汰有毒原材料减降所有废弃物的数量与毒性对产品要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响对服务要求将环境因素纳入设计与所提供的服务中。清洁生产的定义包含了两个全过程控制:生产全过程和产品整个生命周期全过程。对生产过程而言清洁生产包括节约原材料与能源尽可能不用有毒原材料并在生产过程中就减少它们的数量和毒性对产品而言则是从原材料获取到产品最终处置过程中尽可能将对环境的影响减少到最低。清洁山产有称清洁技术、废物最小化、源控制和污染预防等年月联合国环境署关于清洁生产定义如下:清洁生产是一种新的创造性思想该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中以增加效率和减少人类及环境的风险。对生产过程要求节约原材料和能源淘汰有毒原材料消减所以废物的数量和毒性。对产品要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。清洁生产既是一种战略它体现在宏观层次上的总体污染预防有可以从微观上体现于企业争取的预防污染措施。宏观上清洁生产的提出和实施使环境进入决策过程微观上清洁生产通过具体的手段措施达到全过程的污染预防。、清洁生产的内涵清洁生产从本质上来说就是对生产过程与产品采取整体预防的环境策略减少或者消除它们对人类及环境的可能危害同时充分满足人类需要使社会经济效益最大化的一种生产模式。具体措施包括:不断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从源头削减污染提高资源利用效率减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放。清洁生产是实施可持续发展的重要手段。、清洁生产的观念主要强调三个重点:()清洁能源。包括开发节能技术尽可能开发利用再生能源以及合理利用常规能源。()清洁生产过程。包括尽可能不用或少用有毒有害原料和中间产品。对原材料和中间产品进行回收改善管理、提高效率。()清洁产品。包括以不危害人体健康和生态环境为主导因素来考虑产品的制造过程甚至使用之后的回收利用减少原材料和能源使用。、清洁生产的目标:()通过资源的综合利用短缺资源的代用二次能源的利用以及节能、降耗、节水合理利用自然资源减缓资源的耗竭达到自然资源和能源利用的最合理化。()减少废物和污染物的排放促进工业产品的生产、消耗过程与环境相融降低工业活动对人类和环境的风险达到对人类和环境的危害最小化以及经济效益的最大化。、清洁生产的意义科学发展观要求发展要以人为本要关注人的生存环境要尊重自然要保护人们生活的自然环境。而煤焦化产业的工作环境是相对恶劣的这是一个不容否认的事实但这又不是不可改变的。所以应该推行清洁生产实现了生产全过程污染物的综合治理减少污染物的排放降低污染对人类和环境的危害。据了解从煤到焦炭的生产过程中释放的主要污染物有尘、烟、噪音、废煤气和煤焦油等。有资料显示煤焦化通过采用先进的收尘方法可使煤尘去除率大于通过炉顶设置除尘消烟车以及引入炉体密闭污染防止技术可使烟尘污染去除通过回炉煤气脱硫有效减轻了烟囱中的二氧化硫的含量。对于噪音的处理首先选择先进的低噪设备从根本上减少噪声污染另外采用密闭、减震等有效方法还有就是加强操作人员的个人防护发放耳塞等劳保用品。对于废煤气企业应该采取回收再利用使之发电对于煤焦油也应该是通过购买先进设备进行回收利用变废为宝。、清洁生产的历史必然性清洁生产的出现是人类工业生产迅速发展的历史必然是一项迅速发展中的新生事物是人类对工业化大生产所制造出有损于自然生态人类自身污染这种负面作用逐渐认识所作出的反应和行动。发达国家在世纪年代和年代初由于经济快速发展忽视对工业污染的防治致使环境污染问题日益严重。公害事件不断发生如日本的水俣病事件对人体健康造成极大危害生态环境受到严重破坏社会反映非常强烈。环境问题逐渐引起各国政府的极大关注并采取了相应的环保措施和对策。例如增大环保投资、建设污染控制和处理设施、制定污染物排放标准、实行环境立法等以控制和改善环境污染问题取得了一定的成绩。但是通过十多年的实践发现:这种仅着眼于控制排污口(末端)使排放的污染物通过治理达标排放的办法虽在一定时期内或在局部地区起到一定的作用但并未从根本上解决工业污染问题。其原因在于:第一随着生产的发展和产品品种的不断增加以及人们环境意识的提高对工业生产所排污染物的种类检测越来越多规定控制的污染物(特别是有毒有害污染物)的排放标准也越来越严格从而对污染治理与控制的要求也越来越高为达到排放的要求企业要花费大量的资金大大提高了治理费用既使如此一些要求还难以达到。第二由于污染治理技术有限治理污染实质上很难达到彻底消除污染的目的。因为一般末端治理污染的办法是先通过必要的预处理再进行生化处理后排放。而有些污染物是不能生物降解的污染物只是稀释排放不仅污染环境甚至有的治理不当还会造成二次污染有的治理只是将污染物转移废气变废水废水变废渣废渣堆放填埋污染土壤和地下水形成恶性循环破坏生态环境。第三只着眼于末端处理的办法不仅需要投资而且使一些可以回收的资源(包含未反应的原料)得不到有效的回收利用而流失致使企业原材料消耗增高产品成本增加经济效益下降从而影响企业治理污染的积极性和主动性。第四实践证明:预防优于治理。根据日本环境厅年的报告从经济上计算在污染前采取防治对策比在污染后采取措施治理更为节省。例如就整个日本的硫氧化物造成的大气污染而言排放后不采取对策所产生的受害金额是现在预防这种危害所需费用的倍。以水俣病而言其推算结果则为倍。可见两者之差极其悬殊。据美国EPA统计美国用于空气、水和土壤等环境介质污染控制总费用(包括投资和运行费)年为亿美元(占GNP的)年猛增至亿美元世纪年代末达到亿美元(占GNP的)。如杜邦公司每磅废物的处理费用以每年~的速率增加焚烧一桶危险废物可能要花费~美元。即使如此之高的经济代价仍未能达到预期的污染控制目标末端处理在经济上已不堪重负。因此发达国家通过治理污染的实践逐步认识到防治工业污染不能只依靠治理排污口(末端)的污染要从根本上解决工业污染问题必须“预防为主”将污染物消除在生产过程之中实行工业生产全过程控制。世纪年代末期以来不少发达国家的政府和各大企业集团(公司)都纷纷研究开发和采用清洁工艺开辟污染预防的新途径把推行清洁生产作为经济和环境协调发展的一项战略措施。、清洁生产的产生及发展清洁生产的起源来自于的美国化学行业的污染预防审计。而“清洁生产”概念的出现最早可追溯到年。当年欧共体在巴黎举行了“无废工艺和无废生产国际研讨会”会上提出“消除造成污染的根源”的思想年月欧共体理事会宣布推行清洁生产政策、、年欧共体环境事务委员会三次拨款支持建立清洁生产示范工程。自年联合国开始在全球范围内推行清洁生产以来全球先后有个国家建立了清洁生产中心推动着各国清洁生产不断向深度和广度拓展。年月联合国环境署工业与环境规划活动中心(UNEPIEPAC)根据UNEP理事会会议的决议制定了《清洁生产计划》在全球范围内推进清洁生产。该计划的主要内容之一为组建两类工作组:一类为制革、造纸、纺织、金属表面加工等行业清洁生产工作组另一类则是组建清洁生产政策及战略、数据网络、教育等业务工作组。该计划还强调要面向政界、工业界、学术界人士提高他们的清洁生产意识教育公众推进清洁生产的行动。年月在巴西里约热内卢召开的“联合国环境与发展大会”上通过了《世纪议程》号召工业提高能效开展清洁技术更新替代对环境有害的产品和原料推动实现工业可持续发展。中国政府亦积极响应于年提出了“中国世纪议程”将清洁生产列为“重点项目”之一。自年以来联合国环境署已先后在坎特伯雷、巴黎、华沙、牛津、汉城、蒙特利尔等地举办了六次国际清洁生产高级研讨会。在年月韩国汉城第五次国际清洁生产高级研讨会上出台了《国际清洁生产宣言》包括个国家的部长及其它高级代表和位公司领导人在内的位签署者共同签署了该《宣言》参加这次会议还有国际机构、商会、学术机构和专业协会等组织的代表。《国际清洁生产宣言》的主要目的是提高公共部门和私有部门中关键决策者对清洁生产战略的理解及该战略在他们中间的形象它也将激励对清洁生产咨询服务的更广泛的需求。《国际清洁生产宣言》是对作为一种环境管理战略的清洁生产公开的承诺。【总结】通过以上论述可知大力发展和应用洁净煤燃烧技术与装置是解决和控制大气污染的一条重要措施焦化企业只有依法实施清洁生产提高资源利用率减少和避免污染物的产生保护和改善环境只有按照中央提出的科学发展观去谋划这个产业才能走出一条环境污染少、科技含量高、经济效益突出的新型工业化道路【参考文献】国家环保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,劳爱乐美耿勇工业生态学和生态工业园M北京:化学工业出版社,郭斌庄源益清洁生产工艺M北京:化学工业出版社,国家经贸委节约与综合利用司国家重点行业清洁生产技术指南M北京:国家经贸委,国家经贸委节约与综合利用司企业清洁生产审核指南M北京:国家经贸委,国家环境保护总局监督管理司中国环境影响评价培训教材M北京:化学工业出版社,

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