《清洁生产标准化纤行业(涤纶)》.doc

清洁生产标准化纤行业(涤纶) 附件 三:清洁生 清洁生 产标准 产标准 化纤行 化纤行 业(聚乙烯 业(聚乙烯 醇) 醇)清洁生 清洁生 产标准 产标准 化纤行 化纤行 业(聚乙烯 业(聚乙烯 醇) 醇)(征求意 (征求意 (征求意 (征求意 见稿) 见稿) 见稿) 见稿)编 编 制 制 说 说 明 明编 编 制 制 说 说 明 明清洁生产标准 化纤行业(聚乙烯醇 ) 编制课题组二 一 年九月目 次1 项目背景 112 任务来源112 编制过程 12 .行业概 况23 .适用范 围531 清洁生产 审核. 532 企业清洁 生产绩效公告 533 环境影响 评价和排污许 可证等环境管 理制度54 .指导原 则65 .制订标 准的依据和主 要参考资料. 651 标准的依 据 652 指标值的 确定依据. 653 主要参考 资料. 66 .编制标 准的基本方法761 技术路线 762 方法概述 863 生产工艺 与装备要求的 确定. 964 资源能源 利用指标的确 定. 1 065 产品指标1 166 污染物产 生指标(末端 处理前)的确 定1 267 废物回收 利用指标的确 定. 1 268 环境管理 要求的确定1 27 . 标准实施 的技术可行性. 1 371 标准的经 济分析 1 372 标准实施 的技术可行性 分析 1 473 标准实施 的可操作性分 析. 1 48标准实施 的环境效益1 481 废气 1 482 废水 1 59 .标准的 实施1 5i i清 洁生产 标准 化纤 行业( 聚乙烯 醇 ) 编 制说明1 项目背景12 任务来源根 据国 家环 保 部办 公厅 文件 “ 关 于开 展 2 0 0 9 年 度国 家环 境 保护 标准 制修 订 项目 工作 的通 知( 环办 函 2 0 0 9 2 2 1 号 ) ” , 由福 建省 环境 科学 研究 院、 中国 环境 科学 研究 院负 责起 草清洁生 产标准 化纤行业 (聚乙烯醇 ) 。12 编制过程本标准严 格遵循清洁生 产的基本指导 思想 , 在广泛收 集国内外与化 纤行业清洁生 产相关的政策、 法律法规 、 技术导则 、 标准等文 献 , 选择典型 企业开展系统 深入地实地调 研 , 结合我国聚乙 烯醇 、 维纶行业 清洁生产的现 状 , 针对行业 清洁生产审核 过程中存在的 重点 、 难点问题, 进行全面 系统研究的基 础上 , 完成了本 标准征求意见 稿的编制 。 标准给出 了聚乙烯醇行业清洁 生产的相关术 语和定义 , 覆盖从原 材料的选取到 生产过程和产 品的处理处置 的各个环节。按 照清洁生产标 准的 “ 六类” 指标要求 ,综合考虑聚 乙烯醇生产实 际,指标采用 定性 、定量相结 合的方式 , 给出了聚 乙烯醇行业清 洁生产的 “ 三级 ” 指标 , 并对标准 中清洁生产指 标的数据采 集和计算方法 进行了定义。 具体编制过程 如下:我院在接 到任务后 , 各级领导 对此非常重视 , 成立了由 专职人员负责 的编写小组 , 具体编写人员 具有对聚乙烯 醇及维纶行业 多年的环境影 响评价 、 清洁生产 审核工作经历 , 对聚乙烯醇、 维纶制造 业存在的废水 、 废气、 固废等环 境问题比较了 解 ; 福建纺织 化纤集团有限 公司是中 国化纤工业 协会 P V A ? 维纶专 业委员会的 会员单位, 其专业人员 在聚乙烯醇 、维纶生产的工艺 、 管理等方 面有着丰富的 实践经验并了 解目前国内外 聚乙烯醇 、 维纶行业 的技术水平, 给我们的 编制工作提供 了大量的材料 和合理建议 , 并对我们 编制的 “ 标准” 初稿提出 了宝贵意见。2 0 0 9 年 6 月中 国环 境科 学研究 院、 福建 省环境 科学 研究 院和 环境 保护部 科技 标准 司签订项目合 同,负责编制 清洁生产标 准 化纤行业 (维纶) 编写。2 0 0 9 年 7 月在 原标 准编 制课题 组的 基础 上对人 员进 行了 相应调 整, 成立 标准编 制组 、专家指导 组 。 编制组 积极争取 福建省环保厅 科技计划项目 支持 , 得到福建 省环保厅和 中国环境科学研 究院清洁生产 与循环经济研 究中心的大力 支持与指导 , 在开展福 建纺织化纤集 团有限公司等 清洁生产审核 的基础上 , 深入开展 了 行业清洁 生产现状调研 与文献收集工 作 。 课题组在调查 掌握企业清洁 生产审核第一 手资料的基础 上 , 收集、 分析、 比对和计 算大量国内外聚乙烯醇 、 维纶生产 企业资料和信 息数据 , 确定各类 (项 ) 的指标参 数 , 对原 “ 标准” 在反复征求行业 专家的意见和 建议后,得到 了山西三维集 团股份有限公 司、湖南省湘 维有限公司 、云南云维 股份有限公司 等企业的反馈 意见 。 从生产工 艺及产品差别 化入手对原标 准作了重大修改和完 善, 2 0 0 9 年 1 2 月重新形成 开题报告 和标准初稿。2 0 1 0 年 1 月, 在北 京召 开了标 准开 题论 证会, 通过 了开 题报告 ,征 求了 与会专 家对 标准初稿的 意见。 目前国内 聚乙烯醇 - 维纶行业 的情况是维纶 产量大幅降低 ,2 0 0 8 年维纶仅 占P V A 产量的 1 1 % , 而树脂类 P V A 产量逐年 上升 ,2 0 0 8 年已占到 P V A 总产量的 8 9 % , 纺织浆料与涂 料胶粘类产品 占决定份额 。 目前生产 维纶的企业仅 存 6 家, 各厂生产 的维纶品种并不相同, 且产量差 别巨大 , 目前维纶 生产正向差别 化方向发展 。 聚乙烯醇 (P V A ) 生产过程1中污染物 产生量比下游 的维纶生产要 大得多 。 根据这一 情况 , 与会专家 提出修改标准 名称及适用 范围 ,将 标准名 称修 改为 清洁 生产 标准 化纤 行业 聚乙 烯醇 , 将适 用范 围界定 为采用乙炔 或乙烯为原料 生产聚乙烯醇 的企业,而不 再涵盖下游的 维纶生产。2 0 1 0 年 2 月3 月, 依据标准 开题论证会专 家意见赴企业 开展了补充调 研并重新收集 整理行 业文 献资 料,经 信息 汇总 ,编制 完成 清洁 生产 标准 化纤 行业 聚乙 烯醇 征 求意 见稿及编制 说明。2 .行业概 况聚乙烯 醇 (P V A ) 最早是 由德国化学 家 WOH e r r m a n n 和 WWH a c h n e l 博士 于 1 9 2 4 年发现的, 由于它 能进行典型 的多元醇的 化学反应及 通过不溶处 理 , 使其变 性而具有不 同的功能作用 , 从而产生 一系列的合成 材料 , 广泛地应 用于工农业生 产和医用等方 面 。 1 9 2 6 年聚乙烯醇 (P V A ) 实现了工 业化生产 , 2 0 世纪 5 0 年代实现 大规模工业化 生产 。 维纶 (聚乙烯醇纤 维)是较早开 发的合成纤维 ,最初应用在 于其性能与棉 花相似,其强 度、耐磨 、 耐晒、 耐腐蚀性 比棉花好 , 比重比棉 花轻 , 吸湿率接 近棉花 。 但是 , 随着使用 性能更加优良 的涤纶 、锦纶 和腈纶 的崛起 和后来 居上, 由于维 纶织物 的性能 挺括 性、尺 寸稳定 性,染 色性等 不如 其它合 成纤维 ,生产 流程又 长,使 其在服 用领域 的应用 受到限 制,维 纶的发 展一度受阻 。但是 聚乙烯 醇的分 子结构 为单一 的 ? C ?C ?柔性 链及简 单的经 基,没 有环状 结构,比其它大 多数合成纤维 的分子结构都 要简单 。 这样的分 子结构使聚乙 烯醇纤维具有 一些优越性能: 不但可以 高强化 其理论强 度和模量可分 别达到 2 0 6 c N / d t e x 和 2 1 9 8 c N / d t e x , 还可以水溶化, 而且纤维的耐 酸性、耐碱性 、耐日光性、 与水泥的亲和 性、亲水性等 都相当好 , 更为重要的 是 , 聚乙烯醇 是能够实现双 解的高聚物 , 不产生公 害 , 符合新世 纪对材料的环 保要求。 利用聚乙 烯醇的上述特 性 , 科研人员 成功研制出了 阻燃聚乙烯醇 纤维 、 高强高模 聚乙烯醇纤维、 水溶性聚 乙烯醇纤维等 一批高性能的 纤维新品种 。 目前, 我国 P V A 产品聚合 度最高 可 达 2 8 0 0 、 最 低 为 2 0 0 , 最 低 醇 解 度 为 4 5 m o l % , 主 要 有 : P V A 1 7 9 9 、 P V A 1 7 9 2 、P V A 1 7 9 5 、 P V A 1 7 9 7 、P V A 1 7 8 8 、P V A 2 0 9 9 、P V A 2 2 9 9 、P V A 2 4 9 9 、 P V A 2 4 8 8 、 P V A 0 5 8 8 、P V A 0 4 8 6 等 3 0 余种产品 。 从上世纪 末到本世纪初 , 我国 P V A 下游消费 市场的变化趋 势为 :维纶消费 比重逐年减少 , 纺织浆料 与涂料胶粘类 产品占决定份 额 , 其中医疗 用品 、 感光材料 、乳化剂、 分散剂等领域 形成的新兴市 场有扩大态势 。目前,世 界上有 2 0 多个国家 和地区生产 P V A ,但生产 能力和产量最 大的国家是中 国 、日本 、美国 等,这 几国的 生产能 力占世 界 P V A 总生 产能力 的 8 5 % 9 0 % 。主 要生产 厂家如表 1 所示。表1 世界主要 P V A 的生产厂 家及其生产能 力属地 公司 生产地址 生产能力 k t / a 日本 可乐丽 西欧、日本、新加坡 1 9 59 0日本合纤 日本、新加坡4 0日本 V A M & P o v a l 日本C e l a n e s e 9 1美国 美国D u P o n t 美国 6 5S o l u t i a 3 8美国、西欧9 6中国台湾 长春石化 中国台湾1 0 0中国 安徽皖维高新材料有限 中国公司2我国 从 2 0 世纪 5 0 年代 就开始 了醋酸 乙烯 V A c 、聚 乙烯醇 P V A 的研 究开发 工作,自 1 9 6 5 年建成第 一套自行设计 的 1 k t / a P V A 生产装置 以来 , 各 P V A 企业不断 采用新技术 、新工艺, 引进国外 先进装置并进 行自主创新 , 使我国 P V A 、 维纶行业 P V A 装置能力 和年产量均已 越居世界首 位。至 2 0 0 8 年我国 规模以上 P V A 行业企 业数量为 1 4 家,该 行业实现工业总产值 3 97 9 亿元, 行业整体 从业人数 25 5 万人, 2 0 0 8 年 P V A 产量 6 78 万吨, 约占世界总产能的 一半。虽然我 国 P V A 行业在 产量、质量 、科研、品 种开发、节 能降耗等方 面都取得了 很大的进展, 但在工艺 路线 、 原料消耗 、 污染物产 生量控制 、 能源消耗 、 新品种开 发等方面和国 际先进水平 还有不少差距 。表2 2 0 0 8 年各企业 工业总产值及 利税(万元)出口创汇序号 企业名称 工业总产值 销售收入 利税总额 利润(万美元)安徽皖维高新材料股份有1 2 3 4 7 0 0 2 1 1 8 0 0 1 5 4 0 0 4 6 2 6 8 4 0 28 9限公司北京东方石油化工有限公2 6 6 2 0 81 8 9 8 2 4 69 7 6 7 71司有机厂福建纺织化纤集团有限公3 5 7 4 0 0 5 3 2 0 0 3 7 7 0 1 8 4 85 8 8 7司4 广西维尼纶集团有限公司 ? ? ? ? ?贵州水晶有机化工(集团)5 5 5 5 9 0 ? ? ? ?有限公司6 湖南省湘维有限公司 8 3 9 2 99 7 8 1 3 12 5 6 9 57 2 0 2 5 8 3 34江西化纤化工有限责任公7 5 4 6 3 93 1 5 0 8 0 47 1 ? ? ?司兰州新西部维尼纶有限公8 4 7 0 0 0 4 3 2 4 0 ? ? 2 3 0 0司上海石化股份有限公司化9 7 8 8 0 1 16 5 0 7 0 0 0 ? 1 1 3 7 0 0 ?工事业部山西三维集团股份有限公1 0 2 7 2 1 0 0 2 6 4 5 0 0 8 1 0 9 1 2 7 9 ?司1 1 石家庄化工化纤有限公司 2 8 3 7 6 2 7 5 2 3 1 8 6 9 3 0 0 ?中国石化集团四川维尼纶1 2 2 7 3 8 1 21 2 2 8 0 0 1 38 2 6 8 7 0 49 6 4 5 1 3 62 1 1 3 6 79 6厂1 3 云南云维股份有限公司 1 1 3 6 9 5 1 0 8 3 3 9 5 4 7 7 1 1 9 7表 3 国内各企 业 P V A 生产能力 及 2 0 0 8 年产量序号 企业名称 原料路线 生产方法 P V A 装置能 2 0 0 8 年产量k t / a k t / a力( ) ( )P V A P V A树脂 纤维1 1 0 0 8 53 0 1 64 0安徽皖维高新材料有限公司 电石乙炔法 低?高碱法2 7 0 6 93 7 ?山西三维集团股份有限公司 电石乙炔法 低?高碱法3 4 5 3 99 1 47 7湖南湘维有限公司 电石乙炔法 低?高碱法4 3 5 3 48 5 52 1福建纺织化纤集团公司 电石乙炔法 低?高碱法5 3 5 3 33 5 ?江西化纤化工有限责任公司 电石乙炔法 低?高碱法6 3 0 1 66 7 ?贵州水晶有机化工集团有限公司 电石乙炔法 高碱法37 云南云维股份有限公司 电石乙炔法 低?高碱法 3 0 2 79 5 ?8 3 5 1 69 1 ?广西广维化工股份有限公司 电石乙炔法 低?高碱法9 2 5 2 48 2 69 8兰州新西部维尼纶有限公司 电石乙炔法 高碱法1 0 石家庄化工化纤有限公司 电石乙炔法 高碱法 1 0 1 21 9 ?1 1 4 6 4 16 0 ?中石化上海石化股份公司 石油乙烯法 低碱法1 2 北京东方石油化工有限公司 石油乙烯法 低碱法 3 5 1 46 9 ?1 3 中国石油化工集团四川维尼纶厂 天然气乙炔法 低碱法 6 0 5 92 3 1 47 61 4 6 0 6 0 ?长春化工(江苏)有限公司 石油乙烯法 低碱法? ? 6 1 6 5 3 68 3 4 81 2合计P V A 是由醋酸 乙烯 V A c 经聚合醇 解而制成 , 生产 P V A 通常有两 种原料路线 : 一种是以乙烯为 原料 , 制醋酸乙 烯 , 再制得 P V A ; 一种是以 乙炔 分为电石 乙炔和天然气 乙炔 为原料制备 醋酸乙烯 , 再制得 P V A 。 日本、 美国等国 外生产商大多 采用石油乙烯 法 , 中国则多采用电 石乙炔法。目前 , 国内有生 产 P V A 的企业共 有 1 4 家, 其中有 9 家采用污 染较大的电石 乙炔工艺路线( 见表 3 ), 且所采 用的乙 炔生产 工艺均 以湿法 为主。 P V A 生产 工艺通 常按其 所用单 体V A c 的原 料路线 分为: 乙炔法 和乙烯 法,而 乙炔法 又分为 电石乙 炔法和 天然气 乙炔法 。目前国内生 产聚乙烯醇的 企业中,中石 化四川维纶厂 采用天然气乙 炔法,中石化 上海石化 、 北京有机化 工厂 、 长春化工 (江苏 ) 有限公司 采用石油乙烯 法 , 待重建的 广西广维化工 有限公司拟采 用乙醇乙烯 法,其余企 业均采用电 石乙炔法。 目前,国内 P V A 行业主 要问题有工 艺水 平低 、污 染物 产 生量 大、 能耗 高 等。 工艺 水平 低 主要 反映 在乙 炔 生产 工艺 、 V A c 精 制 、P V A c 水解、醋 酸甲酯回收等 工序。采用电石 乙炔法生产工 艺路线生产聚 乙烯醇 (P V A ) , 电、 煤、 焦、 电石等资 源能耗大 ,属于资源 密集 、 高能耗、 高污染的 生产结构 , 给企业的 生产经营 、 特别是环 保工作带来巨 大压力。 聚乙烯醇 (P V A ) 生产过程 中会产生大量 醋酸甲酯副产 品 , 现有的处 理方法是通过 催化分 解和精 馏提纯 得到醋 酸和甲 醇,整 个过程 能源消 耗非常 大。电 石 - 乙炔 法生产 过程中 电石 与大 量的 水进 行 反应 生成 乙炔 , 该过 程需 要消 耗 大量 的水 ,还 会 产生 大量 的含 固 量只 有5 % 左右 的电石 渣水, 后续处 理非常 困难。 锅炉燃 烧过程 中产生 大量含 S O 废气 ,为减 排工2作带来巨 大压力。同时 生产过程中产 生大量醋酸残 渣、电石渣、 粉煤灰、煤渣 等固体废物 。随着国际 原油资源日趋 紧缺 , 乙烯法生 产聚乙烯醇 (P V A ) 的成本不 断攀升 , 我国的聚乙烯醇 (P V A ) 生产企业 仍以采用电石 乙炔法生产工 艺路线为主 , 在原料价 格上具有一定 的优势 , P V A 工业 的发展 将越来 越受到 原料瓶 颈的制 约,而 部分能 耗较高 、污染 治理不 力的企业将面 临更大的压力 , P V A 企业的三 废排放见表 4 、 表 5 、 表 6 。 根据国家 化纤工业 “ 十一五” 发展指 导意见, 为实现我国 由化纤生产 大国向技术 强国转变, 必需重视自 主创新能力的提高 , 重视结构 调整和产业升 级 , 建立循环 经济发展模式 , 其中主要 发展目标中明 确规定了两项 约束性指标, 分别为节能降 耗指标:万元 增加值耗电比 2 0 0 5 年降低 2 0 % ,万元增加值耗水 比 2 0 0 5 年降低 1 0 % ; 环保指标 : 吨纤维废 水排放量降 低 1 0 % ; 废气排放 量降 低 1 0 % 。因此, 为加快转 变经济增长方 式 , 促进产业 结构调整和升 级 , 解决长期 积累的结构性 矛盾和4资源、 环保约束 问题 ,实现由世 界化纤生产大 国向强国的转 变 , 制定化纤 行业 聚乙烯醇 清洁生产标 准迫在眉睫。表 4 P V A 生产废水 来源及组成废水组成生产工艺 废水名称 废水来源C O D c r B O D 5p H(m g / l ) (m g / l )V A c 精馏废水、 醋酸甲酯回冷却系统、聚合工收废水、有机冷却水、公用乙烯 乙炔法 段、电石厂、公用 4 - 6 1 2 0 0 6 0工程冷却水、热电冲灰水、工程、热电厂热电冲渣水表 5 P V A 生产废气 来源及组成生产工艺 废气来源 废气组成乙烯 乙炔法 V A c 精馏尾气 、 醋酸甲酯回收尾气、 锅炉烟气 含有机组分、粉尘、烟尘、S O 2表 6 P V A 生产固体 废物来源及组 成生产工艺 废物来源 废物组成乙烯 乙炔法 精馏残渣、废催化剂、锅炉产生固废 醋酸残渣、炭粉、煤渣、粉煤灰本标准从 聚乙烯醇生产 工艺过程入手 , 根据生命 周期分析的原 理 , 考虑现行 的技术水平 ,将技术指 标分为三级 , 提出六类 指标 , 即生产工 艺与装备要求 、 资源能源 利用指标 、 产品指标、废物 回收处理要求 、污染物指标 和环境管理要 求。3 .适用范 围本标准规 定了化纤行业 (聚乙烯醇) 生产企业 清洁生产的一 般要求 。 本标准将 清洁生产标准分为 六类 , 即生产工 艺与装备要求 、 资源能源 利用指标 、 产品指标、 污染物产 生指标 (末端处理前 ) 、 废物回收 利用指标和环 境管理要求 。 本标准适 用于化纤行业 (聚乙烯醇) 生产企业的清 洁生产审核和 清洁生产潜力 与机会的判断 , 以及清洁 生产绩效评定 、 清洁生产 绩效公告制度 ,也适用于环 境影响评价和 排污许可证等 环境管理制度 。31 清洁生产 审核本标准所 给出的基准数 据 , 对一般企 业的清洁生产 审核应具有指 导意义 , 也就是说 要给出国际上 比较先进的清 洁生产水平 , 这样, 进行清洁 生产审核的企 业可以找出与 国际先进水平的差距 。32 企业清洁 生产绩效公告本标准所 给出的基准数 据 , 应能适用 于国内企业的 清洁生产绩效 公告 , 即应给出 国内相对先进水 平的数据。33 环境影响 评价和排污许 可证等环境管 理制度本标准所 给出的基准数 据 , 将对于新 建和改 、 扩建项目 的环境影响评 价以及企业排 污许可证等环 境管理制度提 供参照。54 .指导原 则制定清洁 生产标准的基 本原则是:“ 清洁生产 标准 ” 要符合产 品生命周期分 析理论的要求 , 对聚乙烯 醇工业主要从 生产工艺与装备、 资源能源利用 、产品、废物 回收处理、污 染物和环境管 理等六个方面 来考虑。具体原则 如下:(1 )符合 清洁生产的 思路,体现 预防为主的 原则,符合 清洁生产思 路,即体现 全过程的污染预 防,本标准提 出的所有污染 物产生量指标 是末端治理设 施前的指标。(2 )符合 产业政策和 化纤行业 聚乙烯 醇工业 发展趋 势的要求, 根据生产特 点,特别是产品不同 , 燃料种类 不同 , 技术经济 指标不同 , 各个企业 的指标均相差 较大 。 因此, 考虑到大多数企 业的积极性 , 以及今后 进行清洁生产 企业的绩效评 定和企业清洁 生产绩效公告 制度的需要 ,将清洁生 产标准划分 为三级。 一级要 求:企业的 生产行为, 符合可持续 发展的原则,各 项指标要求 均达到国际 同行业清洁 生产先进水 平。 二级要 求:企业的 生产行为, 较好符合可 持续发展的要 求 , 各项指标 要求均达到国 内同行业清洁 生产先进水平 。 三级要求 :企业的生 产行为 , 基本符合 可持续发展的 要求 , 各项指标 要求均达到国 内同行业清洁 生产平均水平。 同时,所 有企业的污染 物必须达标排 放。(3 ) 本清洁生 产标准定量化 , 但对于一 些难于定量化 的指标 , 均给出详 尽的文字说明 。(4 )本清 洁生产标准 力求实用和 具有可操作 性,清洁生 产标准指标 均选取聚乙 烯醇生产企业和 环境保护部门 最常用的指标 ,企业和审核 人员容易理解 和掌握。5 .制订标 准的依据和主 要参考资料51 标准的依 据环境 保护 部办 公厅文 件 关 于开 展 2 0 0 9 年度 国家 环境 保护标 准制 修订 项目工 作的 通知(环 办函 2 0 0 9 2 2 1 号)。52 指标值的 确定依据指标值的 确定是任何标 准建立的基础 , 也是标准 的核心 。 聚乙烯醇 生产行业 属化纤行业 ,其生产工 艺大多数为早 期国外引进技 术后各企业自 行研发创新形 成 , 保密性较 强 , 企业间生产信息、 工艺资料 交流较少 , 因此编制 组通过环保部 向聚乙烯醇生 产企业下发环 境保护情况调查函来 了解各企业清 洁生产现状 , 并依托对 企业的清洁生 产审核工作 , 如福建纺 织化纤集团有限公 司等 , 通过对我 国主要的 聚乙烯醇 生产企业 目前的生产技 术装备 、 生产管理 、 资源能源消耗 、 产污排污 等环节的数据 资料进行调查 和整理 ; 并搜集了 国内部分新 、 改 、 扩建化纤企业的 项目可行性研 究报告、环评 报告书、环境 监测报告单、 污染物排放量 申报表等 ; 还参考了大 量国内外的文 献资料 。 以国际先 进企业数据作 为一级指标数 值的确定依据 ; 二级指标以国内 先进企业指标 状况为参考 , 考虑未来 行业发展趋势 可能带来的技 术改造和升级 等因素确定指 标数值 ; 三级指标 则以目前国内 行业平均水平 并适当调整以 激励企业推进 清洁生产来确定指 标值。本标准 最后通过审议 、征求意见确 定指标值。53 主要参考 资料1 化学工 业出版社组织 编写化工生产 流程图解 M 北京: 化学工业 出版社 ,1 9 9 72 国家环境 保护总局科技 标准司清洁生产 审核培训教材 M 北京: 中国环境 出版社 , 2 0 0 13 叶永茂 ,推进高新 技术纤维产业 高效、有序和 良性的发展 J , 高科技纤 维与应用 ,62 0 0 8 ,3 3 6 ,1 - 54 丘天荣 ,干法乙炔 新技术的应用 及改进 J ,福建轻纺 ,2 0 0 9 , 9 , 3 6 - 3 85 孙晓峰 ,张晨航企业实施 清洁生产的途 径与建议 J ,中国环保 产业 ,2 0 0 7 ,2 5 - 2 66 夏冬 ,我国聚 乙烯醇维纶行业 现状 J ,四川纺织 科技, 2 0 0 4 , 3 ,6 0 - 6 47 维纶通讯 编辑部 , 2 0 0 7 年我国聚 乙烯醇 - 维纶工业 生产经营情况 J , 维纶通讯 , 2 0 0 8 ,2 8 2 , 1 - 1 68 魏 绍东 汪毛 平 柳巨 澜 ,. 电石 乙炔法 工业生 产聚乙 烯醇的 现状与 展望 J , 化工 科技市场, 2 0 0 7 ,3 0 3 , 1 5 - 1 7 ,4 09 赵林秀 ,加盐萃取 精馏分离醋酸 甲酯 - 甲醇的研 究 D , 太原: 中北大学 , 2 0 0 5 , 1 - 5 81 0 周晓海 ,. 我国维纶 工业现状及发 展方向探讨 J , 维纶通讯 , 2 0 0 8 ,2 8 4 , 7 - 1 1 1 1 B i l l B a r r e t t ,C o m p u t e r A i d e d p r o c e s s E n g i n e e r i n gh t t p : / / w w we p ag o v / n r m r l / s t d / m t b / p 2 t o o l s / c a p eh t m ,2 0 0 91 2 合成 纤维 2 0 0 0 年至 2 0 0 9 年各期.1 3 福建 纺织化纤集团 有限公司清洁 生产审核报告 1 4 h t t p : / / w w wc n p o l yc o m / 中国化纤 网1 5 庄华 , 维纶生产 设备的变频调 速 J , 中国设备 工程 , 2 0 0 2 , 6 , 2 4 - 2 51 6 汪宝林 , 聚乙烯醇 生产技术进展 J , 化学工程 师 , 2 0 0 6 , 1 2 6 3 , 4 1 - 4 41 7 聚乙烯 醇维纶工业 数据手册编委 会 , S , 1 9 9 81 8 张研 闻荻江, 水溶性 P V A 纤维的生 产技术 J , 合成纤维 工业 , 2 0 0 3 , 3 2 1 , 2 1 - 2 31 9 李明星 王凯, 高强高模 聚乙烯醇 P V A 纤维的研 究进展 J , 合成纤维, 2 0 0 3 , 3 2 1 ,2 1 - 2 36 .编制标 准的基本方法61 技术路线(1 ) 标准的编 制采取收集资 料和现场调查 相结合 , 以收集情 报资料为主 , 现场调查 为辅,并进 行综合分析的 技术路线。(2 ) 调 查国内行 业情况,包括 生产工艺类别 ,确定标准适 用范围。(3 ) 分析污染 物产生的环节 和实施控制的 各种清洁生产 技术和管理方 法。(4 ) 充分参考 国内外对聚乙 烯醇工业控制 方法和标准规 定。(5 ) 分析清洁 生产措施和达 到的效果,提 出清洁生产指 标要求。7现 场 调 查 收 集 资 料 专 家 咨 询参 考 国 内 外 聚调 查 国 内 行 业 分 析 污 染 物 产 清 洁 生 产 标 准乙 烯 醇 工 业 控情 况 生 的 环 节 可 实 施 性 分 析制 方 法 和 标 准确 定 标 准 使 用 范 围提 出 六 大 类 清 洁 生 产 指 标生 产 工 艺 与 装 备 要 求 能 源 利 用 指 标 产 品 指 标 废 物 回 收 处 理 要 求 污 染 物 产 生 指 标 环 境 管 理 要 求设 置 三 级 指 标一 级 指 标 二 级 指 标 三 级 指 标具 体 指 标 的 确 定 及 其 取 值结 合 企 业 实 际 进 行 修 正图 1 本标准制 定的技术路线 图62 方法概述本行业清 洁生产标准的 制订 , 在国内乃 至国际尚属首 次 , 故没有现 成的标准或要 求可借鉴。本标 准的制订严格 按照清洁生产 的定义,立足 企业,用生命 周期分析的方 法进行分析 ,最终确定 从六个方面提 出本标准的指 标,即:生产 工艺与装备、 资源能源利用 、产品指标 、废物回收 处理 、 污染物产 生和环境管理 。 将行业发 展和环保要求 有机地结合起 来 , 由此而达到通过对 企业生产环节 提出标准,实 现环境保护和 可持续发展的 目的。课题组调 研企业的情况 见表 7 。表 7 标准编制 调研企业 情况表2 0 0 8 年产量2 0 0 8 P V A 装 P V A序(k t / a )年工业 产品企业名称 简称 原料路线 生产方法 置能力号P V A P V A总产值 种类(k t / a )树脂 纤维2 3 4 7 0 01 安徽皖维高新材料有限公司 A H W W 电石乙炔法 低?高碱法 1 0 0 1 7 - 9 9 8 53 0 1 64 02 7 2 1 0 0 1 7 - 9 92 山西三维集团股份有限公司 S X S W 电石乙炔法 低?高碱法 7 0 1 7 - 9 2 6 93 7 ?1 7 - 9 58 3 9 3 03 湖南湘维有限公司 H N X W 电石乙炔法 低?高碱法 4 5 1 7 - 9 9 3 99 1 47 75 7 4 0 0 1 7 - 9 94 福建纺织化纤集团公司 F F X 电石乙炔法 低?高碱法 3 5 1 7 - 9 2 3 48 5 52 11 7 - 8 85 4 6 3 9 1 7 - 9 95 江西化纤化工有限责任公司 J X H X 电石乙炔法 低?高碱法 3 5 2 0 - 9 9 3 33 5 ?2 4 - 9 95 5 5 9 0 1 7 - 9 96 贵州水晶有机化工集团有限公司 G Z S J 电石乙炔法 高碱法 3 0 1 66 7 ?1 7 - 8 881 1 3 6 9 5 1 7 - 9 92 0 - 9 97 云南云维股份有限公司 Y N Y W 电石乙炔法 低?高碱法 3 0 2 79 5 ?2 2 - 9 92 4 - 9 94 7 0 0 08 兰州新西部维尼纶有限公司 L Z X X B 电石乙炔法 高碱法 2 5 1 7 - 9 9 2 48 2 69 82 8 3 7 6 1 7 - 9 99 石家庄化工化纤有限公司 S J Z H G 电石乙炔法 高碱法 1 0 1 21 9 ?2 0 - 9 97 8 8 0 1 1 1 7 - 9 91 7 - 9 21 0 中石化上海石化股份公司 Z S H S H 石油乙烯法 低碱法 4 6 4 16 0 ?1 7 - 8 82 0 - 9 96 6 2 0 8 1 7 - 9 91 1 北京东方石油化工有限公司 B J D F 石油乙烯法 低碱法 3 5 1 46 9 ?1 7 - 8 82 7 3 8 1 2 1 7 - 9 91 7 - 9 21 7 - 9 71 2 中国石油化工集团四川维尼纶厂 Z S H C W 天然气乙炔法 低碱法 6 0 5 92 3 1 47 61 7 - 8 82 0 - 9 92 4 - 9 963 生产工艺 与装备要求的 确定生产工艺 与装备要求主 要考虑精馏工 艺 、 醋酸甲酯 回收 、 乙炔发生 装置 (电石乙炔 法 ) 、醇解工艺 、生产过程控 制及电石破碎 除尘系统要求 。精馏 工艺指 标的确 定: P V A 生产 过程中 , V A c 精制 、醋酸 甲酯回 收工序 中,被 分离物料都属于 多组分物系 , 需要多个 精馏塔一起完 成分离任务 , 因此, 能耗 、 冷却水耗 占整个生产过程的 消耗比重很大 。 精馏工艺 的集成度直接 影响到能耗及 产品质量 , 多效精馏 作为一种有效的 节能措施, 已在 P V A 生产企 业得到广泛 应用。与普 通精馏塔精 馏相比,多 效精馏可以大幅度 降低再沸器的 水蒸气耗量, 从而实现节能 和减少冷却水 产生量。醋酸甲酯 回收指标的确 定 : 传统醋酸 甲酯回收工艺 过程中 , 水解和分 离过程在不同 的设备中进行 ,工艺流程包 含了水解装置 和多个精馏塔 ,回收过程流 程复杂、能耗 高。近年来 ,随着化工 工艺集成技术 的发展 , 现已开发 出工业化应用 的催化精馏技 术 。 该技术实 现催化水解 和分 离在 同一 个塔 装置 中进 行, 达到 简化 流程 ,使 醋酸 甲醋 的单 程分 解率 由原 来的 2 3 %提高到 5 0 % 以上,大 大减少了醋酸 甲醋在系统中 的循环量,从 而减少了蒸汽 和冷却水消耗 ,实现降低 能耗的目的 。 目前国内 国际上开发出 利用醋酸甲酯 生产乙酸酐的 工艺路线 - - 醋酸甲酯羰基合 成法 。 即在甲醇 与一氧化碳反 应合成醋酸甲 酯后 , 醋酸甲酯 用乙酸酐脱水 后 , 送入羰基合成 乙酸酐工段与 一氧化碳低压 羰基合成乙酸 酐 , 经精制分 离得到纯度为 9 9 % 的乙酸酐产品。 该法具有 流程短 、 产品质量 好 、 消耗指标 低 、 三废排放 少等优点 , 代表了当 前乙酸酐生产的先 进技术潮流 , 国外发达 国家普遍采用 该技术生产乙 酸酐 。 通过该工 艺改造 , 可以利用废液中 廉价的醋酸甲 酯生产高附加 值的副产品乙 酸酐 。 同时, 减少了回 收系统的分离 设备的负荷, 减少蒸汽和冷 却水用量。醇解工艺 指标的确定: 传统的高碱醇 解法消耗大量 的烧碱,并产 生大量的碱性 废水 。 低碱醇解 法与高碱醇 解法相比, 工艺先进, 物耗低,产 品质量好, 目前在国内 P V A 行业应 用已较为广 泛。国外新研 发的超低醇解 工艺不再使用 碱或酸作为触 媒,而使用活 性氧化铝 、 硅胶 和活 性炭 等吸 附剂 作触 媒, 在有 水存 在的 情况 下进 行醇 解, 水为 其提 供 ?O H 羟 基 。 使用过的活 性氧化铝可活 化再生 , 循环使用 , 且醇解液 中含有容易除 去的醋酸 , 而不含醋 酸钠 。该方法工 艺简单、产品 纯度高、生产 成本低。乙炔发生 装置 ( 电石乙炔 法 ) 指标的确 定 : 干法乙炔 工艺的乙炔收 率大于 9 85 % , 排放9出 的电 石渣 含水 率小 于 1 4 % , 便于 储存 、运 输和 综合 利用 。与 湿法 工艺 相比 ,可 节水 9 0 %以上, 避免碱性 渣水外排造成 的污染 。 目前福建 纺织化纤集团 公司 、 湖南省湘 维有限公司等均已采用 该工艺。生产过程 控制指标的确 定 : 集散控制 系统已在工业 控制领域得到 了广泛应用 , 在计算机集 成 制 造 系 C I M S c o m p u t e r i n t e g r a t e d m a n u f a c t u r i n g s y s t e m 或 计 算 机 集 成 作 业 系 统C I P S c o m p u t e r i n t e g r a t e d p r o d u c t i o n s y s t e m 中, 集散 控制 系统已 成为 主角 。随着 计算 机技 术和网络技 术的发展 , 系统的开 放性不仅能使 不同制造厂商 的集散控制系 统产品互联 , 方便地进行数据 交换 , 而且也使 得第三方的软 件可以方便地 在现有的集散 控制系统上应 用 。 目前新建的 P V A 生产企业 或现有企业在 技改时均已采 用集散控制系 统。电石破碎 除尘系统要求 指标的确定: 电石(碳化钙 )能造成皮肤 损害,引起皮 肤瘙痒 、炎症、“ 鸟眼 ” 样溃疡、 黑皮病。故要 求电石破碎除 尘系统完好, 粉尘达标排放 。64 资源能源 利用指标的确 定资源 能源利 用指标 主要考 虑乙炔 乙烯 单耗、 醋酸单 耗、甲 醇单耗 、烧碱 单耗、 甲苯二胺 T D A 单耗、新 水量、综合能 耗。以降低原 辅料及能源消 耗,减轻对环 境的不利影响 。 乙炔 (乙烯) 、 醋酸 、 甲醇、 烧碱均为 各不同工艺路 线企业的通用 大宗消耗原料 , 故将这些 原料单 耗纳 入指 标考核 。甲 苯二 胺 T D A 是有 毒物 质, 目前我 国 P V A 产品 在出 口时 遭遇到 日渐增多的 绿色壁垒 , 欧盟的 R E A C H 标准就对 产品中偶氮类 物质的含量进 行限制 。 故将甲苯二胺 T D A 及偶氮二 异丁腈 A I B N 纳入指标 考核 。 P V A 生产企业 具有较高的节 水 、 节能潜力 ,如回收工 序采用催化精 馏工艺可节能 3 0 % ,故将新 鲜水耗及综合 能耗指标也纳 入考核。絮状及 片状 P V A 的生产 ,因产品醇 解度、聚合 度不同,在 醇解、皂化 、干燥过程 中,原料消耗 、 水耗 、 碱的配比、 反应时间 均有区别 , 故在确定 资源能源利用 指标时应针对 不同产品制 定相应的折 算系数。先 确定絮状及 片状 P V A 常规品 种的资源能 源利用指标 值,以此为基准 值,再根据 国内 P V A 生产企 业长期的生 产经验,制 定不同产品 相应的折算 系数。以絮 状的 常 规品 种( 指 1 7 - 9 9 、 2 0 - 9 9 类 产品 )为 基 准, 高粘 度类 ( 指 2 2 - 9 9 、 2 4 - 9 9