
農藥是多學科集成的高新技術產業,涉及農業、林業、化工、化學、生物工程、昆蟲、植物病理、植物生理生化、衛生毒理、環境保護及計算機科學等學科。農藥的應用及普及程度與農業的現代化水平及整體經濟發展水平成正比,成為現代經濟,尤其是現代農業不可或缺的重要組成部分。農藥在農業及其它各個領域的應用十分廣泛,在農業生產中具有不可替代的重要作用,是農業豐收和糧食安全的重要保證。新型高效低毒農藥的生產,是目前農藥領域急需開發的產品。
1 概況
1.1 國內農藥發展趨勢
與發達國家相比,我國農藥使用仍處于較低水平。目前我國農藥國內需求主要來自農業及非農行業。隨著農業發展、三農政策的鼓勵、農業種植結構調整,農藥產品升級,農藥推廣的深入及非農行業需求的增加,將帶來農藥供需量的增加和需求結構的調整。
2006年1月17日,國家發展和改革委發布公告,自2006年7月1日起,對純粹生產乳油產品的新辦農藥企業不再核準,并將逐步壓縮乳油產量。因此,隨著乳油消費量的逐步減少,水劑、懸浮劑、微乳劑、水乳劑和水劑等水基化環保制劑的市場潛力巨大。
從2007年1月1日起,甲胺磷等5種高毒有機磷農藥禁止在農業上應用,直接增加替代農藥制劑約100億元的市場空間,高效低毒新制劑將占有更大的市場份額。
1.2 國外農藥發展現狀
為了人類更好的生存需要,目前開發的新農藥必須具有安全性高、殘留低、無公害、生物活性高、使用費用低、選擇性高的特性,在上述因素中,首先是考慮與環境的相容性,其次才是生物活性。由于上述多種因素的制約,新農藥品種的開發日益困難,周期加長,投資加大,成功率降低,但只要開發成功,不僅回收所有投資,而且利潤也非??捎^,這種新農藥開發的特點使得各農藥公司競爭日益加劇,誰能率先占領農藥新產品開發的制高點,誰就能主宰農藥市場,獲得更大的利潤,當今新產品的開發成為世界農藥界競爭的焦點。當今國際上農藥開發的現狀如下:
(1)巨額投入創制農藥新品種;
(2)專利及其它知識產權保護體系成為農藥工業發展的有效支柱,專利已成為世界上各個農藥公司保護自己新產品的重要手段;
(3)高效合成篩選體系的應用給新農藥創制帶來革命性變化;
(4)基因工程產品進入實用化,生物農藥形成初步規模。
1.3 今后發展趨勢
農藥的研究與使用是20世紀的一項重大的發明與貢獻,從本世紀40年代開始化學農藥在農作物上大規模使用,極大地提高了農作物的單產,推動了農業的迅速發展,與此同時化學農藥對人類和環境的影響也逐漸被人們認識和關注,人類開始從生態學的角度樹立“害蟲綜合治理”的新概念,但在多種防治手段中(化學、生物、遺傳工程、物理以及耕作防治等),使用化學農藥仍是目前耗能最低、防治最迅速、效果最佳的作物保護措施,是現階段高效農業發展的必由之路,當有害生物爆發成災時,化學防治幾乎是唯一可采取的措施。
如我國規定五種高毒農藥從2007年1月1日起禁止在農業上使用,為高效、低毒、低殘留新型農藥騰出巨大的市場空間。
(l)重視設計生物合理性農藥,著手開發生物農藥,大力推廣基因工程產品;
(2)含氮雜環化合物仍為化學農藥研究重點,含氟化合物在農藥上廣泛的應用于生產研究;
(3)手性農藥的使用更加普遍;
(4)積極開發符合生態學要求的新農藥;
(5)倡導綠色農藥,大力開發綠色化學技術和綠色農藥制劑,大力開發綠色化學技術和綠色農藥制劑成為農藥工業可持續發展戰略的明智選擇;
(6)根據國家淘汰高毒農藥的總體規劃,開發高毒農藥替代品;
(7)適時開發生物農藥;
(8)加強高效除草劑新品種的開發;
(9)向多劑型發展;
(10)加大對殺菌劑新品種的開發。
2農藥產業的空間布局
根據江蘇省農藥“十二五”發展規劃,江蘇重點可發展區域為沿江四大園區:南京化學工業園、張家港東沙化工集中區、中國精細化工(泰興)開發園區、如皋港區精細化工園區,沿海四大園區:如東沿海經濟開發區、連云港市堆溝港化學工業園、鹽城市陳家港化工集中區、江蘇濱海經濟開發區、江蘇濱海經濟開發區,其它地區為淮安市鹽化工園區位于蘇北灌溉總渠南側洪澤鹽化工園區。我院新近設計的淮安國瑞化工有限公司洪澤鹽化工園區新型農藥項目(2013年施工圖項目),建設方選址符合農藥產業結構布局。
3 簡述新型、高效、低毒農藥廠的總平面布局及新型農藥廠設計理念
下面簡述淮安國瑞化工有限公司洪澤鹽化工園區新型農藥項目設計理念
3.1 工廠布局
(1)廠區采用矩形街區布置方式,全廠占地200畝,東西寬334m,南北長380m,三側環路的矩形地塊;
(2)廠區總體布局為中間12m主干道,南北主干道分設南北門衛、西側物流門衛和物流通道,全廠有裝置處全部形成環形消防通道,原料倉庫、成品倉庫、酸堿原料罐區靠近物流出口;整體布局上使外來運輸工具不得穿行生產區域;
(3)豎向布置:從北至南依次為三廢處理區、合成車間一、二、三、制劑車間一,公用工程輔助設施(五金庫、機修、循環水、導熱油爐、總配電所、綜合機房)原料倉庫、成品倉庫、酸堿原料罐區、制劑車間二、合成車間四、五、六),廠前區綜合辦公樓;根據新型農藥品種的繁雜性和市場的多變性,使用建筑設計防火規范,緊湊布置10個56m×15m的合成車間和2個制劑車間;
(4)制劑加工車間應和其他農藥生產車間有適當的安全距離,避免交叉污染。全廠總圖布局為北側五個殺蟲劑車間、一個制劑車間,制劑車間一離合成車間二16m離原料倉庫16m,離公用工程輔助區30m滿足規范要求。南側五個除草劑車間一個制劑車間,制劑車間二離酸堿原料罐區22m,離合成車間30m,滿足規范要求。中部由物流通道、倉儲設施將南北車間清晰分界;endprint
(5)殺蟲劑車間分布在物流進出口北側、除草劑車間分布在物流進出口南側,除草劑車間位于全廠的下風側,防止產品交叉感染;
(6)水、電、汽、冷及其它公用工程設施靠近負荷中心,倉儲區與生產區及公用工程配套設施相對獨立;
(7)罐區、易燃液體裝卸站臺等,遠離各類明火源,并建防雷擊設施;
(8)危險車間、危險倉庫和罐區可以保證消防車雙向到達;倉儲區不同危險類別的物品分開、成品與原料分開、不同類別和制劑的成品分開存放;
(9)廠區建(構)筑物的布置利于自然通風和采光;采用全敞開式框架結構;
(10)高噪音區與低噪音區分開;綜合機房(冷凍空壓機房)、循環水裝置布置在廠區中部,遠離廠前區綜合辦公樓;
(11)工廠整體管廊和上下水管線布置在全廠中通道兩側、所有工藝和公用工程管道架空鋪設,上層布置公用工程管道、下層布置工藝主物料管線,上水排水管道埋地鋪設,埋地鋪設的水系管線分段設閥門井,便于檢修;
(12)生產區、辦公區分開,辦公區位于全廠的西南側,專設廠前區區域,廠前區區域消防水池作為景觀水池設計;
因此我們總圖設計時已從整體布局上滿足建設方運作要求,同時嚴格執行農藥生產管理辦法、建筑設計防火規范要求,合理布局現代化新型農藥廠。
3.2 車間布置
(1)生產車間小車間采用長56m、寬15m,大車間采用長126m、寬15m分為東西2側車間,用樓梯間進行防火分區分割。車間基本長度方向采用6、7m一跨框架結構,寬度方向采用6,3,6m的框架結構,中間3m過道,共三層;
(2)車間兩側布置反應釜,中間為生產通道,反應釜的布置按工藝流程流向錯層布置,滿足工藝生產需要。各反應器都設置檢修平臺,廠房的一端布置電梯間,另一端布置功能間(配電室、控制室、分析間);
(3)生產輔助設施(真空系統、尾氣處理系統)露天布置;
(4)每個合成制劑車間單獨設配電室和控制室,配電室和操作室和生產廠房之間設置防爆墻,便于工藝控制和緊急避險;配電室和操作室進出口要設置在爆炸區域范圍之外,以便逃生;
(5)生產廠房排水系統清污分流;
(6)劑型差異明顯的產品生產,設立獨立的生產單元;
(7)各合成車間的廠房設計采用通用性設計,在結構設計方面,廠房布置反應釜側,全部采用整體開長條孔設計,通常開2.4~2. 6m寬孔,可以滿足3000,5000,l0000L反應釜布置,孔的四周預埋鋼板,架設反應釜時,可根據釜的大小,調節鋼結構支架。反應釜一側架設鋼平臺,上側布置反應器,鋼平臺上荷載按布滿換熱器荷載設計。除廠房的整體框架和梁采用混凝土結構,其余鋼平臺和架構件全部采用鋼結構,廠房整體采用鋼混結構是從防腐蝕和經濟性考慮,其余架構件采用鋼結構是從靈活性考慮。整個廠房設計可以根據市場行情經常性調換產品,只要按要求及時報批,一個多功能多品種的農藥廠房即可實現。
3.3 環保設施
3.3.1 廢水處理
廢水處理是建設新型農藥廠需要監控的一項重要措施,一般根據車間產生污水性質,將污水分為四類:高含鹽污水、高含氨氮污水、高濃度及含磷難降解污水及其他綜合污水。對四類污水分別采用不同的處理方法。
(1)對于高含鹽污水:采用多效蒸發進行蒸發除鹽,餾出液進入生化處理系統,鹽渣另行處理;
(2)對于高含氨氮污水:吹脫法進行脫除氨氮,脫除氨氮后的污水進入生化處理系統,吸收液另行處理;
(3)高濃度及含磷難降解污水:采用催化氧化法進行處理,將難降解物質在該段降解成小分子易生化物質,或是以無機物氣體形式逸出;經處理后的污水進入生化處理系統;
(4)其他綜合污水(生活污水、初期雨水及地面沖洗水):進入生化處理系統進行處理。
3.3.2廢氣處理
廢氣經廠房尾氣總管匯總至廢氣焚燒裝置,達標后排放
3.3.3廢固處理
蒸餾殘液從工藝裝置直接裝桶,送至有資質的單位焚燒處理。
4 結束語
“十二五”是我國農藥行業加快產業轉型升級的重要時期,既面臨著難得的發展機遇,也面臨著嚴峻的挑戰。從國際看,隨著經濟全球化的深入發展,發達國家的原藥及制劑生產能力逐步向發展中國家轉移,國內企業可以利用國外先進技術和管理經驗,不斷提升技術、管理和國際化水平,提高農藥品種的質量檔次與環保標準。設計院立足抓住機遇,設計出新型環保、低毒、高效的一流的新型農藥廠。
(摘自《山東化工》)endprint