化工节能减排手册

PAGEPAGE16PAGE1《贵州省中小企业节能减排知识手册》贵州省科技厅贵州大学二○○八年五月

第十章化学工业的节能减排1.化工行业现状简介1.1化工行业现状化学工业是我国重要的基础原料产业，是国民经济的重要支柱产业，化学工业在国民经济各部门配套服务、支援农业和国防建设等方面发挥着越来越重要的作用。改革开放20多年来，我国化学工业已形成盐化工、煤化工、石油化工、酸碱、林产化工等20多个行业的完整的工业体系，化工产品的品种和规格达4万多个，电石、燃料、合成氨、化肥、纯碱跃居世界第一；农药居世界第二；乙烯、轮胎、涂料、合成材料等也名列前茅。总之，我国现已进入世界石油和化工生产、消费大国行列。但由于工艺技术及装备与国际水平相比相对落后，化工行业不仅是我国耗能大户，也是环境污染大户。我国化学工业每年消耗的煤炭1亿多吨，天然气100多亿立方米，原盐3800多万吨，化学矿近6000万吨，天然橡胶近170万吨。但化石资源人均占有量很低，人均石油储量只有世界平均水平的1/8，天然气仅为1/25，只有煤的人均储量与世界水准接近。石油、天然气供求矛盾突出已成为制约我国化学工业发展的“瓶颈”因素之一。据最新的全国矿产资源储量套改统计结果，磷矿等8种主要化工矿产资源可利用的基础储量不足该类矿产总量的1/3，低于全国各种矿产资源的平均水平。资源状况不容乐观已经成为影响我国化学工业未来发展的重要因素。然而，资源的消耗却是巨大的。化工行业年排放工业废水30亿吨,工业废气14亿m3，产生的固体废弃物8400万吨,分别占全国工业“三废”总排放量的16%、7%和5%，位居第一、第四和第五位。1.2贵州省化工行业现状贵州省是西南地区的资源大省，依托其丰富的磷、煤、铝、钡等矿产资源形成了以磷复肥、黄磷、钡盐为主导产品的化学工业模式。贵州高浓度磷复肥、黄磷、钡盐工业在生产技术和装置水平、生产能力等方面在国内已经占有不可替代的重要地位，在国际同行中也享有较高的知名度。贵州现已建成全国最大的磷化工基地和钡盐生产基地；磷酸二铵产量居全国第一，目前占全国总产量的２５％以上；黄磷产量居全国第二，约占全国产量的２５％；碳酸钡产量约占全世界消费量的５０％，是世界上最大的生产和出口基地，2023年出口量超过２５万吨。贵州高浓度化肥的生产技术已达到国际先进水平，对全国高浓度磷复肥的发展起到了很大的促进作用。据不完全统计，贵州化学工业2023年全行业销售收入约为174亿元，较“九五”末2023年全行业销售收入60亿元，净增１１４亿元，约占2023年全省GDP的10％，约占全省工业销售收入的１６％。2023年贵州省化工行业出口创汇达2.5亿美元。2023年贵州省磷化工，包括磷复肥、黄磷、磷酸盐和磷矿石的销售总收入约80亿元，占全省化工行业销售收入近一半，已经成为贵州省支柱产业之一。其次是橡胶制品销售收入近30亿元，也占有较大比重。近十年贵州省化工行业高速发展，培育了一批大型骨干企业，初步形成了“开阳－息烽－修文－贵阳”和“龙里－贵定－福泉－瓮安－都匀”两条磷化工产业带及清镇、六盘水为中心的煤化工区，确立了贵州磷化工在国内的优势地位。到2023年，贵州省销售收入或产值达到、超过30亿元的企业已有贵州宏福实业开发总公司和贵州轮胎股份等两户企业；销售收入或产值超过10亿元的企业有贵州赤天化(集团)、贵州开磷(集团)、贵州西洋肥业、贵州遵义碱厂、贵州华能焦化制气、贵州红星等七家。贵州省化工主要以重化工为主，“三废”排放多，环保压力大，远未达到循环经济模式的要求。以磷化工为例，预计到2023年贵州高浓度磷肥生产能力将达到200万吨，达产后每年排出磷石膏将达到1200万吨；黄磷生产能力将达到40万吨，每年排出磷渣将达350万吨，两者共计1550万吨。现在这些“工业垃圾”只少量用于生产水泥、水泥缓凝剂、磷石膏墙体材料等，其余的均置于碴场堆存，若不加大利用力度，将对生态环境造成严重危害。2.化工行业节能技术化学工业是能源消耗和三废排放的重点产业，也是发展循环经济、节能减排潜力很大的行业。化学工业的主要高耗能产业是化肥、黄磷、电石、烧碱等。2.1电石工业2023年修订的电石行业准入条件规定，新建电石企业电石炉初始总容量必须达到10万千伏安及以上，其单台电石炉容量≥2.5万千伏安。新建电石生产装置必须采用密闭式电石炉，电石炉气必须综合利用。鼓励新建电石生产装置与大型乙炔深加工企业配套建设。现有生产能力1万吨（单台炉容量5000千伏安）以下电石炉和敞开式电石炉必须依法淘汰。2023年底以前，依法淘汰现有单台炉容量5000千伏安以上至12500千伏安以下的内燃式电石炉。为电石行业开展清洁生产提供向导的《清洁生产标准--电石行业（HJ/T430-2023）》已发布，并将于今年8月1日起实施。该标准将清洁生产指标分为六类，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。其中每一类又分成三个级别，一级代表国际清洁生产先进水平，二级代表国内清洁生产先进水平，三级代表国内清洁生产基本水平。节能目标《清洁生产标准--电石行业（HJ/T430-2023）》规定，每生产1吨电石，标煤消耗至少低于1.2吨，电炉电耗至少低于3400千瓦时／吨，焦炭单耗至少低于0.63吨，石灰单耗至少低于1.05吨，水的单耗至少低于2吨；每千克电石的平均发气量至少大于280立升；而废物的利用率均要求达到100％。节能技术密闭式电石炉是指CO气体必须综合利用，正常生产时不允许炉气直排或点火炬。①新建密闭式电石炉，容量必须在1.65万kVA以上，并且配套炉气余热回收利用装置。高温炉气不允许直接排放。改扩建新增电石炉生产规模不得小于年产4.5万吨，除电力有余、外送困难地区，新建电石炉容量要尽可能在15000千伏安以上。改、扩建项目应采用节能型新工艺和高效设备。禁止再建敞开式电石炉。电石炉采用自焙煤砖做炉衬。②推广炉气干法净化，回收利用电石炉气，大中型电石炉采用配料密闭和自动上料系统，采用空心电极生产技术。③现有单台炉容量1.25千伏安及以上的内燃式电石炉，2023年底以前必须改造为合格的内燃式电石炉，鼓励改造为密闭式电石炉。改造的电石炉要求采用先进成熟技术，保证电石炉的安全、稳定和长周期运转。合格的内燃式电石炉具体要求如下：

a）内燃式电石炉炉盖四周仅留有操作孔和观察孔，开孔面积占炉盖表面积的10%以下。

b）采用原料破碎、筛分、烘干设备，确保原料粒度、水分达到工艺要求。

c)采用自动配料、加料系统。

d)电极升降、压放、把持系统必须采用先进的液压自动调节系统，使电极操作平稳，安全稳定可靠。

e)采用微机等先进的控制系统。2.2烧碱及下游产业链(1)节能目标烧碱工业2023年，吨烧碱能耗(隔膜法、离子膜法加权平均)，由2023年的1435kg标准煤降为1400kg标准煤。2023年，降为1300kg标准煤。(2)节能技术①发展离子膜法生产技术：离子膜电解制碱具有节能、产品质量高、无汞和石棉污染的优点。我国将不再建设年产1万吨以下规模的烧碱装置，新建和扩建工程应采用离子膜法工艺。2023年，由2023年的24.8%提高到49%左右，2023年，提高到75%。淘汰汞法烧碱工艺。如果我国的隔膜法制碱改造100万吨为离子交换膜法制碱，综合节能可节约标煤412万吨。②采用扩张阳极、改性隔膜技术改造的金属阳极(DSA)隔膜电解槽。这是近年来氯碱工业中电解过程改进的新技术。理论上，采用扩张阳极与改性隔膜每吨碱可节约直流电147kWh，经济效益十分可观。③采用大型可控硅整流机组；有载调压—变压—整流机组和计算机控制技术；提高盐水质量，实现长周期稳定运行；④液体烧碱蒸发技术(三效逆流改造三效顺流)。采用三效逆流比三效顺流可更充分合理地利用加热蒸汽的热量，生产每吨碱可节省蒸汽一吨。⑤高速自然强制循环蒸发器。采用高速自然强制循环蒸发器，可节省400万～500万吨蒸汽，全国按节省强制循环泵每吨碱节电30kWh，全行业年节电1.5亿kwh。⑥滑片式高压氯气压缩机。采用滑式高压氯气压缩机耗电85kWh，与传统的液化工艺相比，全行业年可节电23750万kwh，同时还可减少大量的“三废”排放。碱厂现有纳氏泵应逐步更新为压缩机。(3)下游产业链节能技术(附加PVC生产的节能技术)聚氯乙烯行业节能减排的主要课题应围绕降低电石消耗开展。在聚氯乙烯生产工艺中，单体精馏过程有一部分尾气直接对空排放，尾气中单体体积分数平均为15%，乙炔体积分数为2%，这部分气体的放空不仅增加了电石原料的消耗，而且又严重污染了大气。采用变压吸附装置利用吸附剂在相同压力下易吸附高沸点组分，不易吸附低沸点组分和高压下吸附量增加，减压下吸附量减少的特性，将被吸附气在一定压力下通过吸附剂床层，C2H3ClC2H2等沸点组分被选择性地吸附，H2、N2等低沸点组分不易吸附而通过吸附剂床层，从而实现C2H3ClC2H2与其他分离。然后在减压下解吸C2H3ClC2H2使吸附剂再生，再进行下一个吸附周期。精馏尾气通过尾气回收装置，进行吸附解吸后，将解吸气C2H3ClC2H2送入转化器装置重新转化，达到回收目的。工艺流程图如下：工艺控制指标如下：被吸附气：压力0.55MPa，温度-5℃净化气：净化度ρ(C2H3Cl)≤36mg/m3;ρ(C2H2)≤120mg/m3；输出压力：0.45MPa输出温度：≤40℃解吸气：输出压力≥0.05MPa，温度≤40℃聚氯乙烯精馏尾气变压吸附装置运行后，电石消耗明显降低，净化排放达到国家标准，真正实现了降低消耗，消除污染，增加效益的目的，实现了社会效益、经济效益双赢，也为电石法聚氯乙烯生产拓展了发展之路。(4)技术发展趋势目前世界烧碱生产工艺主要有离子膜法、隔膜法及水银法,另有少量苛化法。离子膜法能耗低,产品纯度高,污染小,操作成本低,是新建烧碱装置的首选。世界氯碱技术发展总体方向是规模大型化,节能降耗技术将成发展重点。新建和扩建氯碱产能90%以上将采用离子膜法工艺,该技术发展方向主要是高性能离子膜和电解槽技术的改进和应用。PVC技术发展的主要方向是探索采用价格便宜的乙烷作原料,用直接氧氯化法生产出低成本的氯乙烯单体;改造平衡氧氯化工艺,进一步降低生产成本;进一步解决聚合体系的稳定性及防粘釜问题；改进悬浮聚氯乙烯树脂的粒径分布以及开发使用性能更好的专用树脂,如开发透明度更好的抗冲击氯化氯乙烯-丙烯酸酯接枝共聚树脂,研制更易于加工的聚氯乙烯薄膜专用树脂,改进丙烯酸酯改性的聚氯乙烯型材专用树脂的生产方法等;在聚氯乙烯树脂加工应用方面,通过共聚和共混改性生产具有特殊性能和用途的聚氯乙烯产品,增加产品附加值。近年来,中国聚氯乙烯(PVC)行业产能增长迅速,在发展中电石法聚氯乙烯仍占据主要地位。由寿光新龙电化集团、北京瑞思达化工设备全国首创的干法制乙炔新技术成套工业化装置,耗水量仅是原来的1/10,因在环保和节能方面的突出优势,目前已被中国氯碱协会推荐在全国进行推广。2.3橡胶行业橡胶行业是国民经济中消耗能源较大的行业之一，一个年产100万套轮胎企业每小时消耗蒸汽约40吨，消耗电量约7000度。目前轮胎企业用机械式轮胎硫化机硫化1100R20子午胎时，根据轮胎硫化机采取节能措施情况，每硫化一条轮胎可消耗蒸汽约110-180kg。研究开发节能型橡胶加工设备及利用节能技术改造设备，提高设备使用性能，是目前降低橡胶行业能耗的主要措施之一。2.3.1节能技术(1)炼胎设备节能措施：①提高密炼机转子转速和压坨压力；②利用智能密炼机控制系统节能；③变速混炼工艺技能；④采用新型转子提高混炼效率。(2)高效节能新设备：①销钉机筒冷喂料挤出机作热炼供胎；②高效工程胎胎面挤出缠绕成型机；③高效六角形钢丝圈挤出缠卷生产线；④子午胎高效多鼓成型机；⑤新型高效内胎接头机；⑥纸塑再生利用平板机；⑦推广吸收式热泵技术；⑧研究开发直接干燥技术；(3)轮胎硫化系统节能轮胎硫化是轮胎生产过程中消耗蒸汽能源的主要工序。轮胎硫化机蒸汽能源的消耗受硫化机结构及硫化工艺的制约，且轮胎硫化机是定型产品，因此硫化机本身的节能潜力有限。①硫化工艺a)氮气硫化所谓氮气硫化是蒸汽加氮气硫化，蒸汽加热提供热能，氮气保压节能。因此，氮气硫化高效节能，降低生产成本，提高胶囊使用寿命，减少设备维护修理费用。b)等压变温硫化工艺其工艺是在轮胎用定型蒸汽定型后，在1min内缓慢充入1.4-1.6MPa高压蒸汽，保持若干分钟后充入一次过热水，将热水与高温蒸汽混合，热水循环若干分钟，内温和内压达到过热水的温度和压力，开始硫化。此时关闭热水回水阀，热水停止循环，轮胎逐渐达到正硫化，保压至硫化结束。关闭热水循环后，内温渐降。由于在轮胎硫化过程中大量减少过热水循环运行时间，通过节约热水而节约热能和电能降低生产成本。②B型轮胎硫化机改用真空泵抽真空③改造硫化机外压蒸汽冷凝水外排方式和泛汽利用④新型节能轮胎硫化设备a)电动螺旋式轮胎硫化机b)轮胎硫化机组c)节能轮胎硫化机⑤热电联产⑥胎硫化机供汽锅炉节能改造根据轮胎硫化机供汽锅炉供汽量的变化，河南风神轮胎公司对一台20t/h链条锅炉的控制系统进行了改造。改造方案采用了上、下位机控制模式，通过工业因特网相连。鼓风量、引风量、给煤量通过变频器控制燃烧控制系统系统分为鼓风控制、蒸汽压力控制、炉膛负压控制三个部分。锅炉机组控制系统经过改造后，年节电节煤费用约50万元，若全部改造节能更可观。采用变频器控制给煤机，炉排电机速度可有效提高燃烧性能而节能。(4)高效节能力车胎设备①力车胎(摩托车胎)弹簧反包成型机②丁基内胎接头机③液压框式双层内胎硫化机组(5)导热油加热技术的应用导热油取代蒸汽、电加热硫化橡胶制品具有明显的节能效果。导热油的最佳应用温度为100-380度，完全可以满足橡胶制品的硫化要求，目前已在少数橡胶制品生产企业应用，取得了良好的效果。(6)橡胶机驱动系统节能措施①节电器的应用②交流变频调速的应用(7)推广废橡胶生产中的节能技术(8)淘汰年生产能力小于或等于50万条的斜交轮胎，或以天然棉帘子布为骨架的轮胎2.4化肥行业2.4.1氮肥行业2023年,吨氮加权平均标煤耗降至1600kg以下,力争全行业节标煤5000kt;通过实施循环冷却水和生产过程污水零排放工程,实现吨氨节水10%,废渣基本回收利用。2.4.1.1合成氨节能中国合成氨生产企业中小型居多,生产规模小,能耗与成本高,部分企业能耗高出世界先进水平近一倍。2023年我国合成氨工业消耗能源约79Mt标准煤,占石油和化学工业能源消耗总量的25.19%,是我国化工行业耗能大户。节能目标2023年，全国吨合成氨能耗(大、中、小加权平均)，由2023年的1699kg标准煤降为1570kg标准煤，2023年，降为1455kg标准煤。大、中型装置吨合成氨能耗(煤、油、气加权平均),分别由2023年的1372kg、1892kg标准煤降为1140kg、1660kg标准煤，2023年，分别降为1000kg、1555kg标准煤。2023年，小型装置吨合成氨能耗，由2023年的1801kg标准煤降为1700kg标准煤，2023年，降为1650kg标准煤。节能技术(1)大型合成氨①烃类蒸汽转化合成氨装置。一段炉烟气余热回收，降低烟道气排放温度；采用新型催化剂降低进料H2O/C，降低工艺蒸汽消耗量；采用“温和转化”或“换热转化”等设计，改变转化工艺或转化炉型，用燃气轮机驱动空气压缩机，燃气轮机的高温乏气送入一段炉作为补充空气。②采用低水碳比高活性的催化剂，提高CO变换率，将变换炉由轴向床改为轴径向床。③采用低能耗的脱碳工艺和新型高效填料④采用新型合成塔内件配以小颗粒、高活性催化剂和合成回路改造。⑤采用干煤粉或水煤浆加压气化，耐硫变换，低温甲醇洗、液氮洗，低压氨合成工艺，全低压分子筛大型空分装置。增设碳黑开路系统，优化气化工况。⑥采用计算机集散控制系统(DCS)，对主要工艺参数实施优化控制。(2)中型合成氨①以天然气为原料的企业，采用换热式转化炉。②以煤为原料的企业。采用优化常压循环流化床间歇气化技术、富氧连续气化技术；采用国内开发的恩德炉粉煤气化和灰熔聚粉煤气化技术。③采用NHD、MDEA、双塔再生等新脱碳工艺；推广轴径向合成塔内件和低温高活性催化剂，提高氨净值；④采用膜分离或变压吸附回收氢技术。(3)小型合成氨①合成氨生产：推广中低低变换工艺技术，淘汰中变或中串低技术；NHD脱碳工艺技术；“DDS”及“888”脱硫工艺技术和精脱硫工艺技术；醇烃化精制合成氨原料气技术；推广新型ⅢJ-99、JR、NC节能型氨合成系统。低温低压氨合成催化剂，提高氨净值，降低合成压力；采用垂直筛板塔型用于传质传热过程；推广镍基钎焊热管换热器；氨合成过程集散控制（DCS）系统及优化控制系统。推广全渣循环流化床锅炉；推广蒸汽自给和“两水”(冷却水、污水)闭路循环技术。②尿素生产：推广新型高效尿塔内件；合成氨-尿素蒸汽自给技术；采用双塔并联工艺；采用予分离予蒸馏工艺；全循环尿素装置的高压圈汽提法技术；采用DL塔板及螺旋板、波纹管及蒸发式冷凝器等高效传质传热设备。③新型催化剂助合成氨业节能：使用Amomax210H型预还原催化剂130t,其汽轮机蒸汽耗量每小时节约5t,缩短还原时间3～4d,节约还原开车费用约500万元,整个还原期间不但无稀氨水排放,还能产氨100多吨,增加产值约900万元;使用Amomax210H预还原催化剂及Amomax210H氧化型催化剂200t,可使日产氨量提高11.9%,平均年增产合成氨39kt,增产尿素63kt。新型氨合成催化剂在国内外39家企业成功应用的效果显示,该产品对合成氨行业的节能减排具有巨大的促进作用。中国石油和化工协会高度评价了这种新型氨合成催化剂。2.4.1.2尿素行业(1)推广新型高效尿塔内件；(2)合成氨-尿素蒸汽自给技术；(3)采用双塔并联工艺；(4)采用予分离予蒸馏工艺；(5)全循环尿素装置的高压圈汽提法技术；(6)采用DL塔板及螺旋板、波纹管及蒸发式冷凝器等高效传质传热设备。2.4.1.3其他环节节能技术：①先进的煤气化技术；节能的脱硫、脱碳技术②全面推广两水零排放和氮肥生产节电200kW·h工程；2.4.2磷肥行业(1)磷肥行业节能目标：磷石膏年处理量超过10000kt,磷石膏排放量的22%将被综合利用;湿法精制磷酸代替热法磷酸;磷肥行业基本实现污水零排放;平均吨硫酸回收中压/低压蒸汽1t以上,低温位余热回收率达到10%;硫铁矿制酸烧渣深加工综合利用率达到30%;硫铁矿制酸和冶炼烟气制酸全部采用稀酸净化。(2)节能技术：积极研发、推广磷灰石型磷矿选矿、磷酸二铵联产磷酸一铵、磷石膏制硫酸联产水泥、磷石膏制建材、硫铁矿制酸烧渣深加工综合利用技术。2.5黄磷行业节能黄磷是一种高能耗产品，其单位产品能耗限额指标包括综合能耗、电耗和电炉电耗。现有黄磷装置单位产品能耗限额应符合表10-1要求：表10-1黄磷单位产品能耗限额单位产品综合能耗tce/t(P)单位产品电耗kw.h/t(P)单位产品电炉电耗kw.h/t(P)≤3.60≤14200≤13800注：表中数值是指配合炉料中P2O5含量为24%时的执行标准值，当配合炉料P2O5含量增减时其数值增减按附录A方法计算。单位产品电炉电耗为评价值。黄磷装置单位产品能耗限额先进值应符合表10-2要求：表10-2黄磷单位产品能耗限额先进值单位产品综合能耗tce/t(P)单位产品电耗kw.h/t(P)单位产品电炉电耗kw.h/t(P)≤3.20≤13400≤13200注：表中目标值是指配合炉料中P2O5含量为24%时的执行标准值，当配合炉料P2O5含量增减时其目标值增减按相关规定方法计算。新建黄磷装置单位产品能耗限额先进值应符合表10-3要求：表10-3新建黄磷装置单位产品能耗限额准入值单位产品综合能耗tce/t(P)单位产品电耗kw.h/t(P)单位产品电炉电耗kw.h/t(P)≤3.30≤13500≤13200注：表中准入值是指配合炉料中P2O5含量为24%时的执行标准值，当配合炉料P2O5含量增减时其准入值增减按附录A方法计算。2.5.1节能技术(1)针对制磷电炉系统节能措施提高电炉系统内能量传递效率(2)制磷装置系统节能强调精料入炉，提高原料预处理系统、收磷系统、冲渣系统、污水处理系统的能量利用率2.5.2节能案例1.借鉴南京化学工业磷肥厂的节能措施来分析制磷过程中的节能技术。(1)电炉电耗的影响因素及节能措施在黄磷生产过程中，电炉系统消耗的电能占黄磷综合能耗的72.86%，故电炉系统的节能工作是其重点。影响制磷电炉系统能耗大小的因素很多，由于电炉电耗或综合能耗的计算，均是按输入电炉变压器的电能(电度数)或输入制磷系统的能量(折标煤)与黄磷产量(吨)之比，因此节能工作包括两方面：一是如何提高黄磷产量(本文不予讨论)；另一方面是如何减少生产过程中各种能量损耗。本文主要讨论黄磷生产中能量(电能)传递过程的损耗和热平衡分析。向变压器输入电能P，经变压器把一次高压电变换成电炉制磷需要的二次电压，通过短网、炉盖产生损耗△P1、△P2、△P3，输入电炉的电能只有P0，然后在炉内通过炉料将电能转换成热能Q(P0=Q)。由于炉壳热损耗、炉气带走热量、炉渣和磷铁带走热量、炉内副反应以及其他热损失(相应用△Q4、△Q5、△Q6、△Q7、△Q9和△Q8表示)，真正用于磷酸盐还原反应的热量为Q0。根据资料和该厂对制磷电炉热平衡测试的数据(见表10-4)看出，黄磷生产过程中能量传递效率(η)和各种损耗(∑△P/P、∑△Q/P)有关，即能量传递效率和变压器损耗△P1/P、短网损耗△P2/P、炉盖涡流损耗△P3/P、炉壳热损耗△Q4/P、炉渣带走热损耗△Q6/P、炉气带走热损耗△Q5/P、磷铁带走热损耗△Q7/P、以及炉内副反应消耗热量(△Q9/P)有关。而这些损耗又和电炉结构及其几何尺寸、电气参数、磷矿化学组成、优惠工艺指标控制有关，因此η值大小代表制磷电炉的生产水平高低。下面就上述各种损耗及相关的节能措施进行讨论。数据来源热量消耗(%)△P1/P(变压器)△P2/P(短网)△P3/P(炉盖)△Q4/P(炉壳)△Q7/P(磷铁)△Q6/P(炉渣)△Q5/P(炉气)△Q8/P(其他)(△Q9+Q0)/P(化学反应)南京磷肥厂1.572.312.134.050.229.372.623.5154.25参考文献1.400.600.206.800.4029.304.101.7055.50参考文献热幅射损失27.70-36.004.0-4.3—50.0-54.2表10-4制磷电炉热平衡测试值①变压器损耗△P1/P，包括铜损和铁损。变压器损耗大小决定于其设计和制造水平(不属本文讨论范围)，但纵观我国较早投入运行的磷炉变压器，总损耗是额定变压器容量的1.5%-2.0%。若在新建或扩建相同规模黄磷装置时，应对变压器提出低损耗要求，即采用节能型磷炉变压器，其总损耗只有原来的一半，全年的节电量十分可贵。②短网损耗△P2/P，包括铜(铝)排、软母线、电极夹持器的损耗。从变压器二次侧出线端头到电极的二次母线总称短网。虽然电炉短网长度不大，但流经短网的电流极大，故其损耗大小决定了取自电网的能量最有效地输入电炉和制磷装置的效率。从表10-5看出该厂短网损耗为2.31%，远大于国外的大型电炉0.60%，其原因可从短网形式、结构、材质等方面进行分析(见表10-6)。为了找出小型电炉短网损耗大的原因，对电炉短网进行测试，其结果如表10-5。从表10-5看出，短网损耗主要集中在铝母排损耗和电极夹持器与电极接触损耗这两项，其原因分析如下：a）由于该厂采用两台三相磷炉变压器并联供电，变压器标高偏低，造成铝排长度增加。另外铝排比铜管的电阻大，铝排比铜管的邻近效应和集肤效应较强，通过同样电流时铝母排损耗大就不足为奇了。表10-5小型电炉短网各部分损耗(△P2/P，%计)变压器二次侧引线与铝母排接触损耗铝母排损耗铝母排和铜母线接触损耗软铜母线损耗电极夹持器与电极接触损耗累计0.061.100.230.040.882.31表10-6短网形式、结构、材质比较名称小型电炉装置大型电炉装置变压器型式1台三相变压器3台单相变压器母排型式矩形截面母排(铜或铝)通水冷却铜管软母线软铜线软铜片颚板型式2块半圆形颚板、人工压紧10块颚板用液压压紧短网形式短网采用炉旁三角形，母排上流过的是相电流，软母线流过的是线电流短网通过电极接成三角形，短网上流过的是相电流、电极上流过的是线电流评价三相布置不对称、短网长度长、炉内电极功率分配不均匀三相布置对称、短网长度短、炉内电极间功率分配均匀b）石墨电极公称直径为400mm，由于加工误差(实测为395-408mm)，而钳式铜瓦(两片)内直径为400mm，因此铜瓦内侧和电极接触不完全吻合。根据长期对铜瓦清理中发现，它们的接触面积还不到铜瓦内侧表面积的1/3，严重时可明显观察到两者间的间隙，故实际接触电流密度远大于2A/cm2。另一方面，铜瓦和电极的接触电阻与接点上压力的F1/2成正比，钳式铜瓦的电极夹持器用人工操作不易压紧，造成接触电阻增加，这些均导致两者接触损耗增加。根据以上分析，大型电炉短网配置较合理，但对小型电炉而言，不能照搬大型电炉短网配置，而应考虑电炉负荷大小、投资多少、设备制造等综合因素作出合理选择。亦可在现有基础上作一些改进：首先避免采用两台三相变压器并联供电，尽可能靠近电炉安装，适当提高变压器标高，减少短网长度，采用铜排代替铝排，这样虽增加投资，但由此节约电能，取得的经济效益远大于投资增加；其次可将钳式铜瓦由2片改为4片，用液压装置代替人工操作，这样可降低铜瓦与电极的接触损耗。③炉盖部分涡流损耗△P3/P，包括炉盖和电极水封的涡流损耗。为防止炉气漏出，耐热混凝土炉盖外层采用钢炉盖并和钢外壳联接，当载有大电流的电极穿过钢炉盖时便感应产生涡流，使部分电能转化成热能散发而损失。通常大型电炉炉盖涡流损耗为0.2%，而该厂为2.13%，是前者10倍。为便于分析，须从炉盖结构和材质两方面进行比较。大型电炉电极通过炉盖时为避免炉气逸出，一般采用“干封”结构(即填料函密封)，炉盖钢板采用抗磁不锈钢，钢炉盖分割成4块，彼此间绝缘，和钢壳体亦采取绝缘处理，因此钢炉盖部分涡流损耗很小。我国中小型电炉的电极通过炉盖时，为避免炉气逸出一般采用“水封”结构，水封和钢炉盖均采用碳钢，其损耗实际上包括炉盖和水封两部分损耗(见表10-7)。表10-7钢炉盖各部分损耗(△P3/P，%计)炉盖总损耗其中钢炉盖损耗其中水封损耗2.130.551.58为了降低中小型电炉炉盖部分涡流损耗，照搬大型电炉炉盖结构亦不切实际(因需向炉盖填料函内通入氮气)，国内一般采用三种方法：a）取消钢炉盖。此法虽消除了钢炉盖涡流损耗，但由于耐热混凝土炉盖密封性能差，炉气容易泄漏，而且在高温下(电炉生产不正常和电炉开、停炉时)和受力时(电极倾斜或电极折断事故的处理)炉盖易损坏，加上仍采用水封，故实际节能效果不显著而不易推广。b）钢炉盖仍采用碳钢，有水冷夹套，但将钢炉盖分割成三块，用不锈钢焊条进行焊接并形成10mm宽、厚20mm焊缝进行割磁，但效果不佳，测定结果如下：碳钢焊条不锈钢焊条二次电流6200A6200A室内温度35℃≈35℃炉气温度200-230℃230℃钢盖中心点温度280-300℃280-300℃c）用抗磁不锈钢板(1Cr18Ni9Ti)制作炉盖并取消炉盖水冷却夹套。从表10-8看出，炉盖材质改用抗磁不锈钢后，炉盖中心点表面温度从碳钢炉盖的280-300℃下降至110℃，涡流损耗从0.55%下降至0.40%，效果尚可。小型电炉炉盖涡流损耗主要为水封涡流损耗，故电极水封材质亦须用抗磁不锈钢，经测定节能效果明显(见表10-9)。表10-8抗磁不锈钢炉盖的节能效果项目名称抗磁不锈钢炉盖碳钢炉盖ⅠⅡⅢ电炉功率/kW2078249430132000二次电流/A6857720079196200室内温度/℃1542535炉气温度/℃200200210200-230炉盖中心表面温度/℃110128161280-300表10-9水封材质对涡流损耗的的影响材质电炉功率/kW二次电流/A涡流损失/1#1#2#1#2#1#2碳钢23003000880086001.75%1.62%抗磁不锈钢150041006600118000.50%1.07%为了降低能耗，在电炉强磁场周围的设备和部件的材质亦应尽可能采用抗磁不锈钢，例如靠近软母线的下料管，其涡流损耗亦不容忽视。经测定，靠近软母线的下料管在不同高度处其温度在40-70℃。高出的温度即为涡流损耗造成。④电炉炉壳热损耗△Q4/P，从前述计算讨论得知，小型电炉设计时因其电炉内径远大于电炉熔池直径，故其内壁产生“挂料”，因炉衬结构采用保温材料，且炉壳采用自然冷却方式，故其热损耗低，为1145.95×106J/tP4，在总能耗中仅占4.05%。而大型电炉炉衬结构中没有采用保温材料，炉壳采用喷水强制冷却使其内壁产生“挂料”，炉壳热损耗为2591×106J/tP4，在总能耗中占6.8%，远大于小型电炉炉壳热损耗。故对小型电炉而言，炉壳采用喷水强制冷却是不合适的。上述结论是在电炉处于正常状态下得出，如果对电炉设计不合理或操作不当，炉壳热损耗就会大幅度增加。例如在电炉输入功率和内径不变的情况下，电极布置圆直径选择过大，造成流向炉壁电流增加，炉壁“挂料”减薄甚至消失。同样，如果炉料“焦比”选择过小或I/E值选择过大，均会造成电炉熔池直径变大，炉壁挂料减薄甚至消失。以上情况均会使炉壁外壳温度升高而导致炉壳热损耗增加。另外电极位置下移，促使炉渣过热，炉底温度升高而使热损耗增加。因此以上情况应尽量避免，做到合理设计，严格控制电炉生产时的优惠工艺指标。⑤炉气热损失△Q5/P。从炉内进行热交换角度考虑，要求炉内的炉气排出量均匀，尽可能把高温炉气热量加以回收，提高电炉热效率。小型电炉由于流程中没有设置电除尘器，炉气温度一般在250-300℃。受炉气中磷蒸气露点限制，炉气温度不可能再降低。而大型电炉因炉底功率强度大，炉气温度下降梯度小，炉气温度高达500℃，故炉气带走的热量大于小型电炉。但这并非绝对，如果炉料中细粉过多、水分过高，造成炉内料层结拱，实际料层厚度变薄，炉气与炉料进行热交换不充分。如果炉料“焦比”或二次电压选择过高，使反应区上移、料层相对变薄，炉气与炉料进行热交换不充分。以上情况造成炉气出口温度升高，甚至达到500-900℃，这样既恶化电炉操作，又造成了随炉气带出的热损失增加。为此必须加强对磷矿等原料预处理，严格控制电炉操作，避免上述情况发生。⑥炉渣带走的热损失△Q6/P在大型电炉和小型电炉中它们所占的比例较接近。影响炉渣热损耗大小的因素是炉渣量和炉渣温度，因此应选择合适的磷矿(P2O5含量不能太低，CaO含量不宜过高，SiO2含量适宜)以减少炉渣量。同时避免炉渣酸度指标控制过低或过高，以免造成炉渣熔点升高，还应避免炉料“焦比”和二次电压选择过低，造成电极位置偏低，使炉渣温度过高，随炉渣带走热损失增加。⑦磷铁带走的热损失△Q7/P。随熔融磷铁带走热损失约为0.2%-0.4%，一般不易为人们所重视。事实上，由磷铁造成能量损失包括两部分：一部分为熔融磷铁带走热损失，影响其损耗大小的因素是磷铁生成量和熔融磷铁温度；另一部分为因化学反应生成磷铁而消耗能量，此外还造成磷的损失。根据计算，每生成一吨元素磷，因生成磷铁而消耗能量折电耗108kW·h，占电耗0.78%，再加上0.2%，因此，生成磷铁而造成的能耗约占电耗的1%，再考虑损失磷37.13kg，换算成电耗，两者相加占电耗比例为4.49%，因此其损耗决不能忽视。如果再加上选择磷矿不当或电炉工艺指标控制不当则造成能耗损失更大，必须重视因磷铁而造成的能量损失。(2)磷铁生成量多少决定下述因素。①磷矿品位(P2O5)。磷的回收率随磷矿品位降低而降低，因此磷矿品位越低，则生产每吨磷所需磷矿量越多。为便于计算，假设磷的回收率和磷矿中Fe2O3含量(1.5%)不变，由磷矿带入电炉的Fe2O3总量随磷矿品位降低而增加(见表10-10)，如果考虑磷的回收率影响，则由磷矿带入的Fe2O3量远大于表10-10中数值，带入Fe2O3量越多自然生成磷铁量就越多。故在生产时选用的磷矿品位不宜过低。表10-10随磷矿带入电炉的Fe2O3量(tP4计)名称磷矿中w(Fe2O3)/137%35%30%25%20%磷矿量/t6.747.138.319.9812.47带入Fe2O3量/kg101107124.7149.7187.65②磷矿中Fe2O3含量。磷矿中Fe2O3含量和矿种及矿点有关，Fe2O3越高则随磷矿带入的Fe2O3就越多，自然生成磷铁量就增加。2.6石油化学工业2023年，炼油行业，吨能量因数耗能达到12.2kg标准油左右；吨乙烯产品综合能耗平均达到630kg标准油以下；新建大型乙烯项目吨乙烯综合能耗控制在550kg标油以内。2.6.1总体要求(1)加快发展总体和系统用能优化技术，重点开发应用过程能量综合技术，优化原料和生产方案及生产操作控制，提高能源利用效率。(2)优化乙烯工业的原料结构。充分利用我国天然气和进口LNG中的轻烃资源。沿海和西部新建乙烯装置，尽可能采用轻烃作为裂解原料；优化利用石油资源，减少石油对外依存度。增加生产清洁高效的燃油。(3)广泛采用计算机控制系统，加快工艺过程模拟、先进控制系统及应用统软件的开发。(4)完善和推广能量回收利用技术。回收生成焦的能量，回收低温余热，推广余热发电、吸收式热泵和制冷技术。(5)对企业蒸汽动力系统进行综合改造，坚持“压烧油”和“以热定电”的原则，降低系统自耗率和损失率。推广热电联产、蒸汽压差发电、液力透平等技术和设备。研究和开发燃汽能机应用技术。(6)开发和应用油品储运系统、回收放空气体和减少加工损失方面的技术。(7)推广应用APC系统技术。2.6.2乙烯行业节能技术(1)采用新技术改造老炉型，新建裂解炉要求大型化。(2)推广高效塔盘、填料以及高效换热器等。(3)推广在线烧焦技术，开发加注结焦抑制剂，在改扩建中采用先进的低能耗分离技术。(4)开发应用燃气轮机-加热炉(裂解炉)联合供电供热。(5)采用自动点火系统，提高火炬气回收。(6)淘汰生产能力落后的产品：聚乙烯醇水玻璃内墙涂料(106内墙涂料)多彩内墙涂料(树酯以硝化纤维素为主,溶剂以二甲苯为主的O/W型涂料)氯乙烯-偏氯乙烯共聚乳液外墙涂料2023年焦油型聚氨酯防水涂料水性聚氯乙烯焦油防水涂料聚乙烯醇及其缩醛类内外墙涂料聚醋酸乙烯乳液类(含EVA乳液)外墙涂料聚氯乙烯建筑防水接缝材料(焦油型)普通双层玻璃塑料门窗2.6.3合成树脂(1)加强合成树脂催化剂开发与应用；(2)完善聚丙烯装置的丙烯原料精制系统及尾气回收系统。2.6.4合成纤维原料(1)改造丙烯腈回收系统，加强余热回收技术的应用；(2)PTA推广应用蒸汽透平技术、精制部分进行能量回收技术改造；(3)采用仿生催化氧化、环己酮氨肟化等技术，改造己内酰胺生产。3.部分通用化工节能设备简3.1风机泵类智能控制节电装置节电原理：风机水泵类负载多是根据最大负荷工作需用量来选型，实际应用中大部分时间并非工作于满负荷状态，而且经常使用挡板、风门、回流阀或开/停机时间来调节风量或流量，因此大量的电能消耗在挡风板和阀门上。而频繁开机又会导致冲击电流较大，增加设备磨损，减少设备寿命。作为变转矩负载的风机水泵，其转矩与转速的平方成正比，其功率与转速的三次方成正比，通过在不同的负荷情况下自动改变电机的转速来满足负荷的需要，从而达到节能的目的。风机水泵都是控制流量的，其流量将随生产需要而变化，即其工作点在不同情况下是不一样的，如何在不同的工作点进行不同的调节，是节电的一个关键。3.2电机节电器3.2.1节电器的基本原理通过对电机的负荷及自感电势的检测，自动控制电机的供给电压及电压相位，使电机在运行中跟据负载的波动不断地处在调功调相运行，同时将部分无功功率释放转换为有功，使电机的功耗始终处在最低状态，可使电机在达到节能目的的同时对生产效率没有任何影响。这也区别于其它电机节电产品在节电的同时也降低了生产效率(如变频器、相控节电器等)。具体如下图：3.2.2节电器的性能参数(1)节电器的外型图(2)技术参数

a.设备类型：单/三相，可独立使用；

b.正常工作相电压电压范围：160~250V，节电要求市电相电压205V以上；c.输入频率：50Hz；d.输出电压：自动检测稳定(可调整)；e.环境温度：-25℃--60℃无阳光直晒和雪花飘盖；f.控制方式：单片微机；g.电路模式：分立元件和贴片结合；h.相对湿度：≤90%RH无水淋滴；i.大气压力：75—125kpa。(3)产品特点a.高节电率；b.性能稳定、无干扰、对生产效率没有任何影响；c.节能自动稳压；d.故障自动旁路；e.防雷保护，保护用电设备；f.专业型设计，设备持久耐用；g.投资回收期短。3.2.3节电器所应用的设备节电器主要应用于启动后稳定低负荷或波动负荷运行的电机，对稳定负荷率大于80%以上的电机无节电效率。(1)应用于主要如下电机：

风机水泵、注塑机、车床、磨床、冲床、铣床、电钻、电焊机、工业洗衣机、液压机、破碎机、石材切割机、螺杆式空压机、挤塑机、挤压机、压铸机、电锯、及其它波动负载或低负荷稳定性负载的电机设备；(2)也可应用于各种电加热设备；(3)负荷率计算：电机运行电流/电机额定电流×100%=负荷率3.2.4化验室节能设备化工行业的化验室对于化工生产来说是至关重要的，而且其日常电能消耗对于产品生产而言似乎是微不足道的，但是节能得从点点滴滴做起。通常化验室最大的耗电设备多半是马弗炉。当前陶瓷纤维马弗炉现在最好的节能炉型，这是由于陶瓷纤维质地松软保温性能良好，与传统的耐火材料马弗炉相比炉体所配置的电功率大幅下降，而且炉子升温速度很快，供电线路的维护保养也显得方便，省电省时省工，使用起来很称心。此外，与传统的耐火材料马弗炉相比不仅节能而且重量轻了许多，搬动安装十分方便。该系列产品按使用温度来划分，从1000℃开始，最高使用温度可达1700℃。4.化工行业减排技术4.1氯碱行业减排技术氯碱装置生产出烧碱、氯气的同时，副产出一定数量的盐酸、氢气等，同时产生大量的盐泥、废水、氯气等。4.1.1盐泥的回收利用技术采用分别提取有使用价值的组分方法来处理盐泥，从盐泥中分别提取硫酸钡、碳酸钙、氢氧化镁等，硫酸钡主要用于涂料、油墨、颜料、橡胶和橡胶塑料工业；碳酸钙主要用于建材或者橡胶、涂料、造纸等行业用填充剂；氢氧化镁是一种无机环保的搞笑的塑料阻燃剂；有的企业还从盐泥中提取七水硫酸镁等。4.1.2废水的循环利用技术废水来源有3类：第一类是数量较大的树脂再生、中和工序废水；第二类是各类机泵的冷却水；第三类是各类冲洗水。(1)离子膜废水处理①高纯水再生废水处理高纯水再生废水处理工艺流程示意图②螯合树脂塔再生废水螯合树脂塔再生时的返洗盐水全部进入现有约25m3储槽，用泵输送至化盐工序2只200m3新玻璃钢储槽中和回收，一天产生再生废水约为180m3,在200m3新玻璃钢储槽中将有足够的时间用中和循环泵进行中和，一只储槽进料或出料时另一只循环中和，交替使用。循环中和合格后的盐水再用泵输送至淡盐水或碱盐水储槽中作隔膜或离子膜化盐用。③机泵冷却水离子膜的所有机泵冷却水均集中在离子膜氢冷塔水池中，再用泵打至1600t/h凉水塔热水池作补充水用。(2)化盐废水处理化盐所有机泵冷却水均集中在隔膜氢冷塔水池中，用泵打至蒸发2台300t/h凉水塔水池作补充水。(3)电解废水处理①电解的4组氢冷却水原为河水，直接排放。现与氯氢处理合用2组300t/h凉水塔闭路循环使用。②吸附冲洗阴极箱的废水，经过滤器将石棉绒过滤，清水打至化盐做工业用水。(4)蒸发废水处理①蒸发机泵冷却水原均为直接排放，现均回收闭路循环。②洗效水全部集中用做清洗班产量储槽、拼碱槽。③蒸发因跑、冒、滴、漏较严重，现场环境较差，原先用河水冲洗设备、场地的现象较普遍，现实行环保治理后杜绝地面冲洗水，从源头抓起，做到大漏不过天，小漏不过班，及时消除。(5)氯氢废水处理氯氢9台氯泵螺旋板换热器、5台氢泵螺旋板换热器、3组河水钛冷的冷却水原均为河水冷却，水量约为250m3/h全部排放。现建为与电解合用2组300t/h凉水塔闭路循环使用。(6)氯化氢废水处理氯化氢6套60m2石墨冷却器30m2降膜吸收器20m2降膜吸收器冷却水原均采用河水冷却，水量约为250m3/h，全部排放。现建为300t/h凉水塔闭路循环使用无外排。当石墨冷却器或降膜吸收塔渗漏，冷却水呈酸性时，则临时排往清分，待设备检修后再回到凉水塔。(7)液氯废水处理液氯6套氟机，12台高、低压机的缸盖冷却水，原全部排放，经整改后全部集中至地池，用泵回至液氯的300t/h凉水塔，闭路循环。(参考资料：浅谈氯碱生产中的废水的零排放)4.2电石行业减排技术4.2.1电石炉气综合利用技术电石炉主要有三种：为开放式、内燃式(半密闭式)以及密闭式开放式电石炉在生产中烟气直接排放,污染严重,能耗高,操作条件恶劣,目前国家已明令淘汰。内燃式电石炉在炉顶上加了烟罩,生产中产生的大量CO在炉内燃烧后排放,操作环境有所改善,但综合能耗高,环境污染问题仍然存在,为国家限制发展的工艺。由于各方面的原因,目前占产量98%以上的电石是在这种炉型中生产的。密闭式电石炉适用于大容量炉型,炉气从炉内引出后可实现综合利用,既降低了冶炼能耗,又减少了能源的巨大浪费,同时大幅度减少了烟气直接排放,有利于环境保护。但是由于投资、技术和安全的原因,目前在我国还处于起步和摸索阶段。减少炉气污染物排放量的一个根本措施就是改用密闭式电石炉，减少污染物排放的同时实现了污染物的综合利用。炉气主要成分为CO，,碳一化工技术的发展,特别是甲醇羰基化技术在工业上实现规模化生产,为电石炉气化工提供了工业化技术基础。下表为CO气体通常可合成的化合物、合成途径及其产品常规应用的情况：矿热炉除了生产电石外,还可生产铁合金、工业硅、黄磷、刚玉等。其反应机理都是利用碳作还原剂进行氧化还原反应而得到不同的产品,因此炉气化学成分都是以CO为主的可燃气体。我国每年的铁合金产量大约450万t,工业硅产量70万t,黄磷也数十万t,其炉气排放量大约是电石炉气的2倍。如果将电石炉气化学利用的成功范例推广到整个矿热炉产业,将对整个国民经济能源节约、资源利用、环境保护有着重大贡献。(参考资料：电石炉气的综合利用技术)4.2.2电石渣的综合利用技术(1)生产普通水泥生产水泥是电石渣综合利用的重要途径，与石灰石相比，电石渣的分解热低、钙含量高，单位熟料烧成热耗下降约1/3。每生产1t熟料可节约1.28t优质石灰石，同时少向大气中排放0.57tCO2。同时电石渣的掺入有利于低品位石灰石矿的利用。目前利用电石渣生产水泥的主要工艺有如下几种：①机立窑工艺②传统湿法窑工艺③带压滤的湿法窑工艺④湿磨干烧工艺⑤新型干法生产工艺近年来，新型干法生产工艺也开始出现在电石渣制水泥项目上，一般电石渣掺入质量分数在15%以下。安徽皖维高新材料股份的2#1kt/d熟料“干磨干烧”新型干法窑生产线，电石渣掺入质量分数10%-13%，烧成热耗,3410kj/kg平均熟料电耗3kWh/t,2023年8月淄博宝生环保建材的“干磨干烧”电石渣制水泥生产线投产，熟料热耗≤3181kj/kg，电石渣掺入质量分数达50%以上。水泥生产工艺、规模的选择，应综合考虑电石渣的化学成分及处理量、当地水泥市场及产能分布、能源价格等情况，分析企业的实际情况，以消化处理电石渣为宗旨，选择最适合的路线，不要盲目追求技术的先进性。(2)生产建筑材料①直接作为石灰使用②配制废渣砂浆和生产砌筑水泥③生产新型环保建筑材料④生产微晶玉石等装潢用建材⑤生产涂料⑥用于玻璃生产(3)替代石灰和碳酸钙等作化工原料①纯碱蒸氨联产氯化钙②用于氯碱及其后续产品生产③生产环氧丙烷等产品时用作皂化剂④生产氯酸钾⑤生产草酸及甲酸钙⑥生产碳酸钙或用做PVC和橡胶填充料⑦用于生产电石(4)用于三废处理①将电石渣用于三废处理可减少“三废”排放、降低治理费用。目前应用较多的有酸性废水治理、②含氟废水治理、含磷废水治理和煤泥水处理等。③处理酸性废水和重金属离子④治理矿山固体废渣、废水⑤处理含氟、磷、砷和重金属离子废水等⑥用于煤炭燃烧中固硫及烟气脱硫(5)用作选矿调整剂和烧结矿配料等浙江巨化化工矿业周祥良等用电石渣代替石灰作调整剂试生产，效果与石灰相比并没有明显的差异。新疆钢铁公司李咏等用电石渣调节浮选作业PH值，试验表明技术可行，经济合理。昆明钢铁集团有限责任公司谢应鹄使用电石渣代替烧结矿配料中石灰石粉，提高了烧结机的生产率，降低了能耗和成本。电石渣的综合利用应因地制宜，选取适合本地本厂的处理工艺，在保证社会效益的前提下取得一定的经济效益，建议如下：①在电石渣的综合利用中应推行联合治理、综合利用的观念，与电厂、矿山、建材等企业联合，创建如电石渣-纳米碳酸钙-管用PVC专用料、电石渣-纯碱蒸氨-氯化钙等循环经济产业链，实现联合生产。建立电石渣-粉煤灰、电石渣-烟气脱硫等联合治理模式，达到电石渣资源化、无害化利用的目的。②在电石渣处理过程中，时常需要将电石渣湿料烘干，应尽可能地利用生产中的废热，最大限度地降低治理成本。③对于电石渣产生量较少的企业(10kt/a以下)，可以选择生产碳酸钙等精细化工产品、涂料、瓷砖等工艺处理电石渣，保证经济效益；对于电石渣产生量中等的企业(100kt/a以下)，可以选择生产新型建材等产品，降低投资；对于电石渣产生量大的企业(100kt/a以上)，生产水泥是较好的处理方式，在水泥生产工艺选择时，应对电石渣的组分、本地水泥市场、能源价格等进行必要的调研，并与水泥行业政策相结合，确定真正适合的工艺，避免求新求大的弊端。(参考资料：电石渣的资源化利用途径)4.3橡胶行业减排技术4.3.1橡胶助燃剂减排技术(1)选择较为先进的生产工艺为H2O2氧化工艺,该氧化剂属于较为清洁的能源,由于其反应的最终产物是水,因此在生产过程中可以避免盐分富集问题,不但避免了氯气氧化剂的风险,同时有效减少了生产废水中的盐分,有利于末端废水处理。而且H2O2不属于致癌物质,对环境及操作工人健康均较为有利。(2)采用高压反应代替常压反应橡胶助剂生产一般属于有机缩合或氧化反应,增加压力有利于反应的进行,因此采用高压法替代常压生产可以提高反应生成率,企业在生产过程中尽量选用耐压设备,采用高压法进行生产。提高生产效率的同时,也减少了污染物的排放量。(3)生产废水综合利用措施橡胶助剂生产一般分为生产过程和净化过程两个阶段,即先通过反应合成相应的产品,经过离心分离甩出其中的废液,再进行水洗洗去其中的杂质从而得到成品。因此在生产过程中会产生脱水母液和水洗废水两部分废水,其中脱水母液水量较小,但污染物负荷非常高,占总污染物产生量的90%左右,水洗废水产生量较大,但污染物浓度也相对较低。为了进一步降低终端废水的水质,应对脱水母液进行预处理,同时变换水洗工艺,将生产废水尽量回用。主要包括以下两个方面:①在工艺中增加脱水母液蒸馏装置脱水母液中污染物浓度较高,其中主要成分为没有参与反应的原料或中间产品等,因此在工艺过程中增设蒸馏装置,对该部分废水进行蒸馏,蒸馏出的原料可以回用于生产,从而降低了脱水母液的污染物浓度,减轻污染负荷,降低终端水的处理难度。②采用循环套用的水洗工艺进行水洗除杂橡胶助剂产品需要大量的水进行多段水洗,为了减少水洗废水产生量,企业可以将最后一段清洗采用新鲜水进行,而前段清洗废水采用其后一段清洗水进行清洗,这样进行循环水的套用,既可以保证产品的品质,同时也减少了新鲜水用量。终端污水的深度处理回用橡胶助剂的基础产品M、DM等是我国橡胶助剂的主要产品之一,其产量在国际橡胶助剂品种中也占有很大的比例,国内助剂企业大部分都以生产M和DM为主,因此控制其用水和排水量可有效减少该行业的污水排放量。该产品最大的用水工段为变化工段,该工段用水的水质要求很低,但是水量很大,一般约40～60m3/t产品。因此可以考虑对全厂终端污水进行深度处理后回用。河南蔚林化工建设了一套砂滤+保安过滤的处理装置对终端污水进行处理,处理后的废水完全满足M变化工段的用水需求,该措施使企业的废水量消减近40%,有效减少了生产成本。(4)蒸汽冷凝水的回用橡胶助剂生产各氧化及缩合工段需要采用蒸汽进行加热,主要采用间接加热的方式。由于蒸汽不和物料直接接触,因此企业可以设专用管道将蒸汽冷凝水回收,此措施可以大大减少工程废水的排放量,降低了终端废水处理负荷。同样也是清洁生产的重要一环。在助剂生产过程中,产生的废水种类繁多,处理难度较大。实现“清污分流、污污分流”,针对不同工艺采取相应的预处理措施,可以有效的降低末端处理的难度,保证废水达标排放,降低污染负荷。(参考资料：橡胶助剂行业的清洁生产与环保)4.3.2废橡胶生产中的减排技术(1)由江西国燕橡胶开发研制的环保净化装量,已从本世纪初仅对脱硫工艺尾气进行达标排放治理,扩大到粉碎车间空气净化治理和再生橡胶后加工工序,对无组织排放的挥发性气体集中净化。既可使斜交轮胎粉碎过程中飞扬纤毛得到收集利用,又可使粉碎筛床和上料机的物料纤维含量降低,粉碎效率提高6%～12%。再生橡胶后加工车间的无组织排放气体是在捏炼、精炼机高达90℃的高温剪切作用下产生的,气体组分主要为再生软化剂中存在的低分子量挥发份,如含氧基因的单环芳烃和橡胶分子的二聚体、三聚体。此类物质分子量小于500,极易与环境中相邻物质亲合,吸附于操作工衣服纤维中和皮肤表面,或吸附于由碱性无机组成的内墙表面。造成墙体变黄发黑,臭味挥之不去。由国燕提供的高效收集焚烧净化装置,彻底解决车间内无组织排放问题。低分子有机物经过集中收集送进焚烧炉燃烧,可降低蒸汽锅炉煤耗,燃烧后的有机分子分解为CO2+H2O,达到净化目的。(2)昆明凤凰橡胶使用的生化法脱硫工艺尾气净化技术、(3)福建环科橡胶最新改进的生化物理复合环保净化装置(参考资料：我国废橡胶综合利用行业节能减排现状与发展)4.4化肥行业节能技术化肥工业排放物主要有:合成氨生产中固定层间歇气化的造气吹风气、脱碳放空气、氨氮废水,硫酸尾气、硫铁矿渣、锅炉烟气,湿法磷酸生产排放的磷石膏、含氟尾气等,以及钾肥生产排放的含盐卤水等。4.4.1氮肥工业(1)劣质煤、高硫煤加压气化等新型煤气化技术;(2)高效率、大型化脱硫脱碳、变换、气体精制、氨合成和新型催化剂等先进净化和合成技术;(3)利用造气炉渣、煤末、吹风气等资源,采用循环流化床锅炉,实现热电联产技术;(4)鼓励提高锅炉压力等级,开展能源梯级利用;(5)开发和推广大型合成氨、尿素国产化技术及装备等。4.4.2磷肥工业(1)重点开发和推广中低品位磷矿制酸技术;(2)磷矿伴生资源综合利用技术;(3)窑法磷酸生产技术;(4)磷酸分级利用技术;(5)大型硫酸、磷酸、磷铵装置国产化技术和装备;(6)氟回收和高附加值氟产品生产技术;(7)硫铁矿铁资源回收利用技术;(8)含硫废弃物回收制酸技术,包括低浓度烟气回收制酸、磷石膏制酸等;(9)硫酸余热利用技术等。4.4.3钾肥工业(1)重点研发钾矿伴生资源综合利用技术;(2)盐湖卤水直接提取硫酸钾技术;(3)难溶性钾资源利用技术;(4)硝酸钾生产技术。4.4.4复混肥工业重点开发和推广缓控释肥料和掺混肥料生产技术和装备,新型包裹材料和制剂生产技术。4.4.5磷硫矿(1)重点开发和推广缓倾斜中厚磷矿体露天和地下开采技术;(2)露天矿陡帮开采技术;(3)先进采掘穿爆设备;(4)中低品位磷矿和胶磷矿选矿技术和药剂;(5)风化矿圈定方法和擦洗技术设备;(6)共、伴生多金属硫铁矿和煤系硫铁矿综合利用技术4.4.6加强副产品综合利用化肥行业的资源综合利用不仅是企业内的资源综合利用,更重要的是实现本行业与其它产业的对接,将化肥行业排放的废物作为其它行业的原料,建议以下几方面的副产品综合利用应给予重点关注:(1)煤渣的综合利用,煤气化炉渣、锅炉炉渣,特别是高温气化炉渣,是建材工业很好的原料,应加以重视和利用;(2)合成氨装置排放的CO2纯度高、成本低,应考虑在石油开采(油田回注采油EOR)、食品饮料、工业气体等方面的应用;(3)磷石膏的利用,应加强磷石膏代替天然石膏制建材的开发和应用;(4)磷肥工业副产氟化物的利用,针对我国萤石资源紧张的状况,加强与氢氟酸和有机氟产业的衔接;(5)氯化钾副产品的利用,包括钠、锂等资源,应加强与两碱和有色工业的结合,进一步回收有价值的资源。(参考资料：实施节能减排促进化肥行业结构调整)4.5磷化工行业减排技术在黄磷生产的过程中会产生大量的废气、废渣和废水，实现废弃物的综合利用是磷化工行业实现节能减排的一个重要途径。根据淘汰落后、整体提升的原则（即分批次淘汰落后生产能力和装置，大力推广先进适用高效技术，全方位提高行业的技术水平和节能减排效果）以及磷化结合、综合利用的原则（黄磷生产装置必须同下游产业项目配套建设，施综合性改造装置必须采取资源综合利用的技术措施；鼓励现有黄磷生产企业研发或联合研发以黄磷为原料的精细化工产品，提高黄磷就地利用率）。4.5.1减排技术(1)尾气的综合利用①利用热能利用黄磷尾气的发热值可以替代焦炭、煤、柴油用于干燥原料,作三聚磷酸钠和六偏磷酸钠产品生产的动力燃料,以及作为烧热水的热源等。②以尾气作为原料开发C1系列产品a制取草酸、甲酸黄磷尾气中CO体积分数高达90%以上,而用焦炭为原料发生的半水煤气CO体积分数为30%左右。利用黄磷尾气代替半水煤气生产草酸具有如下特点：由于CO分压高,合成系统的设备相应缩小,合成反应压力由一般的2.4降低到1.7以下节约了造气装置的基建投资,同时动力消耗也大大减少年产1万吨黄磷企业的黄磷尾气,经净化处理可年产2万吨草酸产品,以及副产1.2万吨明粉(无水硫酸钠),其余尾气作热源可干燥原料及烧热水。b以黄磷尾气制取甲醇甲醇是一种重要的有机化工原料,可用煤、焦炭、天然气和石油制得合成气CO和H2,送至合成塔,在加压催化作用下生成粗甲醇,再经蒸馏塔得精制甲醇。由于黄磷尾气中的硫很容易使催化剂中毒,故要求用于化学合成净化气体中硫的质量浓度达到0.1~1.0mg/Nm3水平。c做其他产品的原料气利用经净化处理的黄磷尾气还可以生产其他产品,如广州农药厂的黄磷尾气净化后经压缩、合成、酸化、酯化、胺化及精馏等工序制二甲基甲酰胺,并建成500/a生产装置,生产运行正常；河北某厂利用黄磷尾气,在氯苄羰基金属化合物的催化作用下进行反应,制备苯乙酸,产率达90%,产品纯度在99%以上；陕西宝鸡农药厂利用黄磷尾气合成光气作农药原料。(2)矿渣的综合利用电炉黄磷生产过程中，每吨黄磷将产生lOt左右的硅钙炉渣，其主要化学组分:SO239.7%；CaO48.99%；P2O52.7%；SiO2/CaO=0.81。如此大量的炉渣，若不妥为利用，则需巨大堆场，且影响环境，因此，受到厂家和科研单位重视。①用于建材行业目前，国内应用最广泛的是作为水泥的缓凝剂，其添加量在水泥中不超过15%，即将粒化炉渣加入水泥熟料中，一并球磨即可。炉渣就近供给水泥生产厂家，为最简捷的利用途径。此外，在缺少粘土资源和燃料的地区，可通过磨碎加枯结剂成型，制作免烧砖，供工民建筑之用，但必须确实查明，护渣及制品中，不含对人体有害的放射性元素及其它有害物质。②用于生产硅钙肥用黄磷炉渣生产硅钙肥，具有工艺流程简单、投资少的优势，但施用范围及使用效果还需推广。由于施用量大，故立足于就近销售为好。③用于生产矿渣棉利用融熔状态的黄磷炉渣，生产矿渣棉具有综合利用、节约能源的显著优势，所生产矿渣棉是一种较好的绝热保温材料，矿渣棉纤维可作玻璃丝，可制成所需要的矿渣棉瓦、矿渣棉板及其它形状的矿渣棉制品，在化工行业中，可广泛用于各种防冻管道的保温材料。(3)磷泥的利用黄磷生产过程中，在除尘磷冷凝过滤以及包装冲洗过程中，都会产生各种含P4残渣，在下水道及污水池等处沉积，一般含元素磷(P4),磷铁、硅钙铝的氧化物，通称磷泥。吨黄磷约生成磷泥150-250kg。①用蒸磷方法回收磷将磷泥加入蒸磷装置，通过加热使磷泥气化，经磷蒸气冷凝回收P4。通过蒸磷装置从磷泥中回收P4，可占黄磷电炉产量的10%左右，因此节能效益和经济效益十分可观。蒸磷装置具有设备简单、易操作、投资少、成本低的特点，但须注意解决污染问题。②磷泥制酸工艺技术成熟，化工设计研究院所可作设计，部分厂家已生产多年，但其流程长，需石墨燃烧冷却器及不锈钢吸收除雾，投资较大，设备易腐蚀。(4)污水处理对黄磷生产过程中的污水，引流集中进入平流沉淀池，先曝气，其中的微量有害气体P4蒸气、PH3H2S等，连同水蒸气散逸，然后在水体中加入石灰乳等处理剂，使其絮凝沉淀，处理后的清污水，作为工业用水循环使用。近年来宜昌环保所研制的多级沉淀装置，处理后的黄磷工业污水，可供温水养鱼，达到排放标准。锅炉燃烧锅炉燃烧放空气生产甲酸初级净化气甲酸原放空气生产甲酸初级净化气甲酸原料用气黄磷尾气黄磷生产用原料烘干等黄磷生产用原料烘干等图10-2黄磷尾气生产甲酸的驰放气和系统放空气利用的流程示意图PAGEPAGE40PAGE1黄磷尾气产黄磷生产黄磷尾气产黄磷生产尾气初级净化全密闭污水处理系统磷泥磷铁综合利用多余尾气供甲酸生产气柜净化尾气提纯CO75吨循环流化床锅炉35吨循环流化床锅炉高压蒸汽(年25.2万吨)余热发电(年1.08×1.08Kwh)减压蒸汽碳一化工系列产品二万吨/年甲酸(即将投产)(二期工程六万吨/年)五千吨/年碳酸二甲酯五千吨甲酰胺醋酸、甲醇、二甲醚贫磷泥制酸配套五千吨食品级磷酸一铵磷渣系列产品磷酸盐系列产品十万平米/年磷渣微晶玻璃黄磷六十万吨/年磷渣特种水泥熟料四十万吨/年磷渣超流态微粉阻燃剂、水处理剂、电镀材料五千吨/年低砷黄磷四千吨/年专用级次磷酸钠五百吨/年纯磷图10-3贵州磷都化工股份/开阳新强化工磷化工循环经济产业规划示意图PAGEPAGE2

精细化工厂安全管理制度PAGEPAGE1目录TOC\o"1-3"\h\z企业法定代表人职责 PAGEREFToc115146417\h1厂长安全职责 PAGEREFToc115146418\h2企业车间主任(班组长)职责 PAGEREFToc115146419\h3安全管理员职责 PAGEREFToc115146420\h4职工安全职责 PAGEREFToc115146421\h5安全操作总则 PAGEREFToc115146422\h6安全生产管理制度 PAGEREFToc115146423\h8安全检查管理制度 PAGEREFToc115146424\h9安全培训教育制度 PAGEREFToc115146425\h10仓库安全管理制度 PAGEREFToc115146426\h11消防安全管理制度 PAGEREFToc115146427\h12安全检修制度 PAGEREFToc115146428\h13安全防火管理制度 PAGEREFToc115146429\h14动火作业管理制度 PAGEREFToc115146430\h15PAGEPAGE41PAGE1企业法定代表人职责

厂长安全职责1、厂长是安全生产第一责任人，对安全生产负全面责任；必须贯彻执行安全生产方针、政策、法规和标准；建立健全和贯彻落实本单位安全生产责任制；审定颁发本单位统一性的安全生产规章制度。2、牢固树立“安全第一”的思想，贯彻安全生产“五同时”原则；确定本单位安全生产目标并组织实施。3、主持召开安全生产例会，定期向职工代表大会报告安全生产情况，认真听取意见和建议，接受群众监督。4、审定本单位改善劳动条件的规划和年度安全技术措施计划，按规定提取和使用安全技术措施经费，及时解决重大隐患。对本单位无力解决的重大隐患，及时向上级有关部门提出报告。5、新、改、扩建项目中，遵守和执行“三同时”规定。对其他重要的经济技术决定，应负责制订具有保证职工安全、健康的措施。6、组织对重大伤亡事故的调查分析，按“四不放过”的原则严肃处理，并对所发生的伤亡事故调查、登记、统计和报告的正确性、及时性负责。7、制定安全生产工作计划、安全生产规章制度和安全操作规程，并检查执行落实情况。9、企业车间主任(班组长)职责车间主任对本车间的安全生产全面负责，其职责是：1、保证国家和上级安全生产法规、指示和有关规章制度在本车间贯彻执行。把安全工作列入议事日程，做到“五同时”（计划、布置、检查、总结、评比安全工作）。4、组织并领导全车间的安全生产活动。总结交流安全生产经验，表彰先进班组和工人。5、坚持“四不放过”原则，对本车间发生的事故及时报告和处理，注意保护现场，查清原因，采取防范措施。对事故的责任者提出处理意见，报厂长批准后执行。6、负责对新入厂人员，换（复）岗人员车间级的安全教育，以及对本车间职工进行经常性的安全思想、安全知识和安全技术教育，定期组织考核。特种作业人员必须经专业培训，做到持证上岗。7、严格执行有关劳保用品、保健食品、清凉饮料等的发放标准。加强防护器材的管理，教育职工妥善保管，正确使用。8、提出改善本车间劳动条件、消除危害因素、预防职业病的措施计划，并协助厂部落实。9、监督、检查本车间职工正确穿戴和使用劳动防护用品，做好女职工及未成年工的劳动保护工作。

安全管理员职责1、车间安全员在车间主任的直接领导下开展工作，在业务上受厂安全技术部门领导。2、贯彻有关安全生产法律、法规、制度和标准；参与拟订、修订车间安全技术规程和安全生产管理制度，并监督检查执行情况。3、协助