寧夏焦化企業清潔生產分析探討

丁紅英，嚴新峰，蔡 超

（1.寧夏回族自治區環境保護廳，銀川 750002；2.寧夏大學化學化工學院，銀川 750021）

近年來，隨著寧夏回族自治區（簡稱“寧夏”）煤炭資源的開發，相應的煤化工產業也逐漸發展起來了，煉焦行業就是其中之一，而今煉焦業已成為寧夏煤化工重要的產業鏈之一[1]。但該行業在給寧夏帶來巨大經濟利益的同時，也給當地環境帶來了沉重的負擔。2003年我國將清潔生產納入法制化管理的軌道[2]，提出了“清潔生產是從資源和環境保護角度要求工業企業的一種新的現代化管理手段，可以最大限度地使能源得到充分利用，以最小的環境代價和能源、資源的消耗獲得最大的經濟發展效益。”本文對寧夏焦化企業的清潔生產水平進行了調研，重點對焦化企業的生產工藝與裝備、污染物排放和廢物回收利用、固廢回收及資源能源利用指標等進行了分析，并對寧夏焦化企業清潔生產工藝普遍存在的問題進行了分析，進而提出了相應的建議。

1 寧夏焦化企業現狀

截至2012年底，寧夏共有14家焦化企業，總體焦炭產能達到了972t/a，焦炭產量657萬t/a。

從下圖可以看出，全區焦炭生產產能由2003年的132萬t/a增長到2011年的772萬t/a。特別是“十五”之后，寧夏焦化企業的生產規模逐年擴大。根據調研結果，僅從焦爐高度一項指標比較，2003年寧夏焦化企業的焦爐高度平均僅為2.8m，而2011年，焦爐高度已增加至約5.5m。此外，伴隨著寧夏煤炭產業結構的不斷調整以及政府對于綠色環保企業生產理念的不斷引導，焦化生產化學產品回收種類也有很大程度的增加，由最初僅回收焦爐煤氣、煤焦油等初級產品到現階段已有完善的生產流程及設備回收硫磺、粗苯、硫銨等化工副產品，這些工藝的改進與優化不僅大大提高了工業生產附加值，提高了煤炭資源的利用率，亦大大減輕了當地維護環境質量，特別是大氣質量的壓力。

2003-2012年寧夏焦炭產能發展走勢圖

2 寧夏焦化企業清潔生產水平現狀

2003年《清潔生產標準 煉焦行業》（HJ/T 126-2003）的制定，促進了寧夏焦化企業走清潔生產的道路，為焦化企業開展清潔生產提供了技術支持和導向。然而，寧夏區內還沒有焦化企業開展焦化行業的清潔生產審計工作，主要原因是：1）由于一部分焦化企業的起點低、發展慢、技術裝備水平低，與國內外先進清潔生產水平差距較大；2）2008～2012年，焦化行業結構發生了較大變化，區內淘汰了部分落后生產企業和裝置；3）部分焦化企業進行了擴能改造，同時還有一批新的企業進入焦化行業，因此較難判斷區內焦化行業的清潔生產水平。故本文針對《清潔生產標準 煉焦行業》（HJ/T 126-2003）的指標要求，重點從生產工藝與裝備、污染物排放、廢物回收利用、資源能源利用等方面進行分析。

2.1 生產工藝與裝備指標

現階段，寧夏區內14家焦化企業均采用常規機械化煉焦生產工藝，即焦爐裝煤、煉焦、推焦、熄焦及煤氣凈化回收等工序。寧夏在2003～2005年建立的都是小型焦爐，高度約3.2m，備煤技術單一，效率較低，煉焦設備也較落后；而在2008～2012年期間，區內先后建立了4家中大型焦化企業，分別是石嘴山市盛港、寧夏陽光、寧夏慶華煤化公司和寧夏寶豐能源公司（一期、二期），炭化室高度在4.4～5.5m，均采用多錘連續搗固技術；在熄焦工藝方面，區內企業均采用濕法熄焦。

依據《清潔生產標準 煉焦行業》（HJ/T 126-2003）的生產工藝與裝備要求，寧夏焦化企業僅有4家可達到二級水平。

2.2 污染物排放和廢物回收利用指標

2.2.1 大氣污染物排放現狀

煉焦過程產生的大氣污染物中含有顆粒物、無機污染物、有機污染物三類。顆粒物主要為煤塵和焦塵；無機類污染物包括硫化氫、氰化氫、氨、二氧化碳等；有機類污染物包括苯類、酚類、多環和雜環芳烴等，多屬有毒有害物質，特別是以苯并[a]芘為代表的多環芳烴大多是致癌物質，對環境和人體健康會造成影響[3]。寧夏焦化企業全部采用常規機械化焦爐，焦爐生產過程中產生的大氣污染物主要來自備煤、裝煤、煉焦、推焦、運焦、熄焦、篩貯焦、煤氣凈化等工序。

根據煉焦過程中大氣污染物的排放工序，本文對區內寧夏寶豐能源、平羅陽光、惠農旺鑫、常能達、石嘴山市盛港5家焦化企業的排污實測數據進行了匯總（見表1）。

表1 調研企業煉焦過程大氣污染物實測濃度范圍數據

通過表1的企業實測數據與大氣污染物排放標準比對，以上5家焦化企業排放的大氣污染物濃度基本符合現行國家及行業排放標準限值，其中生產規模較大企業的達標情況較好，僅有1家企業焦爐煙囪的氮氧化物排放超標，因此企業對氮氧化物的減排，還應加強控制技術水平。

2.2.2 污水處理工程

焦化廢水污染物主要由兩類廢水組成：1）焦化工藝廢水，產生于煉焦、煤氣凈化和化工產品精制過程，產生環節有剩余氨水、煤氣終冷水、蒸汽冷凝分離水、萃取脫酸水等；2）清凈廢水，主要為生活污水和冷卻用水，這類廢水中污染物的含量不高，主要是一些生活中的有機質和廢水冷卻過程中的浮懸物，一般可達到直接排放的標準，不會造成水污染[4]。造成水污染問題的主要是焦化工藝廢水，該類廢水成分復雜，主要含有揮發酚、總氰化物、焦油類、硫化物、BaP、苯等，廢水特點是排量大、危害嚴重，往往嚴重超過排放標準，不可直接排放。

調研結果表明，寧夏區內采用“物化 + 強化生物脫氮QWSTN + 深度處理”工藝的焦化企業較少，大部分焦化企業采用的是“普通生化 + 活性炭過濾”工藝，原因是大部分小型焦化企業的起點低，廢水治理技術發展滯后。

2.3 固體廢物回收利用指標

煉焦過程中會產生多種固態、半固態及流態的固體廢物，主要有：備煤車間、地面除塵站收集的煤塵、焦塵；熄焦篩焦工段收集的焦塵；粗苯蒸餾工段再生器產生的再生渣、蒸氨工段蒸氨塔排出的瀝青渣等，其中焦油渣和各類化產殘渣屬于危險廢物[5]。

表2是寧夏5家焦化企業的固廢處置措施。從表2可以看出，區內大部分焦化企業將一般固體廢物（如煙塵、焦塵、焦油渣等）收集后配入煉焦煤煉焦，均不外排。因此區內焦化企業在固廢回收利用指標方面，可達到清潔生產一級水平。

2.4 資源能源利用指標

根據《清潔生產標準 煉焦行業》（HJ/T 126-2003）資源能源利用指標，選擇寧夏大、中、小型的6家不同焦爐高度的焦化企業進行調研，結果見表3。

從表3可以看出，寧夏近年來新建的大型焦爐（如寧夏寶豐5.5m）資源能源利用較好，由于新建大型焦爐采用一系列成熟的工藝技術和先進裝備，可有效降低工序能耗、新鮮水用量、耗電量等指標，還可使焦爐煤氣利用率高達100%及水循環利用率達到95%。《清潔生產標準 煉焦行業》（HJ/T 126-2003），大型焦爐資源能源利用指標可達到二級水平。而小型焦爐資源能源利用指標較低，且在工序能耗（kg標煤/t焦）、噸焦耗新鮮水（m3/t焦）等指標上消耗較高，因此這些小型焦化企業在資源能源某些指標方面達不到清潔生產三級水平。

表2 寧夏焦化企業固廢及利用處置措施

表3 寧夏焦化企業資源能源利用情況

3 寧夏焦化企業清潔生產存在的問題

（1）產業結構有待進一步調整

目前，寧夏焦化企業共14家，產能最大的200萬t/a，最小的僅有12萬t/a，這些小型焦化企業在生產過程中排放的粉塵、煙塵、SO2、NOx等污染物總量較大，對環境的污染較為嚴重，因此，寧夏焦化行業的產業結構有待進一步優化。

（2）技術裝備水平仍有待提高

至2012年底，寧夏焦化企業中大型焦爐5.5m高的僅有2家企業，焦爐4.3m高的2家，其余焦爐高度均低于4.3m。而這些小型焦爐在工序能耗（kg標煤/t）、耗新鮮水（m3/t焦）、耗蒸汽量（t/t焦）、耗電量（kW·h/t）等方面耗能較高，且排污較為嚴重。

（3）焦化工藝廢水處理方面有待提高

通過改變焦化主體生產工藝削減廢水處理量和改善廢水處理條件，利用“物化 + 生物脫氮”的高效技術對焦化廢水進行聯合處理，而區內大部分焦化企業采用“普通生化 + 活性炭過濾”工藝，該工藝對眾多的多環和雜環化合物很難去除，且極易造成二次污染或污染轉移。

（4）節能減排管理水平需進一步提高

寧夏焦化行業現有的節能減排標準和規范尚不完善，也未得到認真實施，大部分焦化企業的節能減排管理職能機構不健全。故寧夏焦化行業的節能減排統計、監測和考核體系還有待建立和完善，

4 對策建議

（1）認真貫徹落實國家產業政策

工業和信息化部新修訂的《焦化行業準入條件》，于2009年1月1日起開始執行。該準入條件從炭化室高度出發，并對焦化生產的污染控制提出了明確要求。寧夏各級主管部門應進一步嚴格貫徹落實，嚴把準入關，從源頭上以政策手段推進煉焦行業的污染防治。

（2）堅決淘汰落后的生產裝備

根據工業和信息化部《部分工業行業淘汰落后生產工藝裝備和產品指導目錄》（2010年本）、國家發改委《產業結構調整指導目錄》（2011年本）等產業政策，已明確提出下一步要淘汰炭化室高度小于4.3m的小焦爐，為行業工藝裝備的調整提供了法規依據。對于區內一些焦化企業起點低、裝備落后、環境污染嚴重、既無焦化產品回收，又沒有充分利用焦爐煤氣的焦化企業，應充分認清焦化行業發展趨勢，重新選定自己的發展道路，關停或者轉產，尋求新的發展路徑，以求得企業的可持續發展。

（3）配置齊全、高效的污染治理設施

針對寧夏大多焦化企業的煙塵處理防治措施不完善、無組織排放源設備等環保措施不到位的現狀，相關部門應督促企業加大環保資金的投入，鼓勵企業配置齊全、高效的污染治理設施，如大型地面站干式凈化裝置、夏爾客側吸管、除霧+折流格子擋板、生化站生物降解和臭氧深度處理焦化廢水技術等，同時開發和推廣焦化工藝污染防治最佳可行技術，以保證企業污染物達標排放。

（4）建立焦化企業示范工程

環保部門應加強對焦炭在建項目的分類整理，建立區內焦化試點企業，切實貫徹落實國家發改委產業政策及焦化行業準入政策，制定完善的、切實可行的管理辦法，并建立定期通報制度，利用一定的機制將試點企業的先進技術、成熟經驗予以推廣，起到示范作用。

（5）大力推進焦化行業清潔生產審計工作

截至2012年底，寧夏還有沒參與焦化行業清潔生產審核的企業，為此相關部門應正確引導企業積極開展清潔生產審核，深入清潔生產理念，進一步提升清潔生產水平，以便寧夏焦化行業能盡快形成資源配置合理、污染物排放達標的節約型、清潔型、循環型行業發展模式。

[1]寧夏回族自治區環境質量報告書[R].2012，33-27.

[2]朱慧玲.焦化清潔生產分析探討[J].建筑熱能通風空調，2004（6）：94-98.

[3]孫思偉，鄭文華.“十二五”我國焦化工業的發展[C].第八屆（2011）中國鋼鐵年會論文集，2011.

[4]王亞芝，任毅斌.焦化廢水生物脫氮技術選擇[J].內蒙古石油化工，2012（5）： 86-90.

[5]魏松波，戴華勇.焦化生產工藝廢渣的綜合利用[J].武鋼技術，2006（2）： 6-10.