創建氯堿化工生產“無泄漏、零排放” 工廠模式的探索與實踐

吳紅忠，程秉國，周向國，郭鵬

(焦作煤業(集團)開元化工有限責任公司，河南 焦作 454191)

隨著國家新《環境保護法》的具體實施，化工生產企業環保要求已從達標排放上升到微排放、零排放的高度，清潔生產和節能減排就成為當前環保工作的主題。減少生產過程中的跑冒滴漏，回收利用生產中產生的廢氣、廢水、廢渣，建立“無泄漏”工廠，推進“零排放”企業創建，建設具有清潔、環保、健康、高效化工工廠將是企業發展的必然趨勢[1]。

焦作煤業(集團)開元化工有限責任公司(以下簡稱“開元化工”)成立于2009年10月，隸屬于河南能源化工集團，目前形成20萬t/a離子膜燒堿、2萬t/a三氯氫硅、3萬t/a環氧氯丙烷、4萬t/a環氧樹脂生產能力。開元化工生產穩定，形成了產、供、銷一體的運營模式，是河南能源骨干企業之一。

開元化工通過創建“無泄漏”工廠，樹立“一個漏點就是一個隱患”的安全管理理念，及時消除現場跑冒滴漏現象，降耗增效，減少污染，實現清潔文明、綠色環保生產；同時，利用生產中產生的廢氣、廢水、廢渣，逐步減少生產過程三廢的排放量，將開元化工建設成為環保、健康、高效的“零排放”生產企業。

1 “無泄漏”工廠的建立

開元化工現有機械設備1 400余臺、儀表設備共計1 600余臺，工藝管線十數萬米，密封點數54 079個，其中靜密封點43 844個、動密封點10 235個。因工藝介質多為酸、堿等強腐蝕性介質，從而導致生產現場設備、管道易發生泄漏，不僅造成物料浪費、環保不達標，而且不及時加以治理會使設備一直處于帶病運行狀態，長期擱置對設備的使用壽命以及生產安全有極大的影響，為避免跑冒滴漏現象，滿足建造清潔、環保、健康，高效的化工生產工廠的要求，進一步提高設備管理水平，確保設備安全平穩運行，特開展“無泄漏”工廠創建工作。

1.1 “無泄漏”工廠標準

(1)有健全的密封管理保證體系，職責明確，管理完善。

(2)靜/動密封檔案、管理臺帳、消漏堵漏記錄、密封管理技術基礎資料齊全完整，密封點統計準確無誤。

(3)靜密封點泄漏率≤0.5‰，動密封點泄漏率≤2‰；最終目標是靜、動密封點泄漏為0。

(4)全廠主要生產車間全部設備完好率達到90%，主要設備完好率達到95%。

(5)全年無重大設備事故。

1.2 “無泄漏工廠”漏點分級

現場漏點經風險分析后進行分級掛牌、登記建檔管理。根據漏點消除的難易程度分A、B、C三級，A級為難度最大，需制定相應的消漏方案和應急處置預案。

A級漏點：①引起裝置、系統停車或系統減負荷的漏點；②關鍵裝置主要部位或介質為易燃、易爆、有毒、有腐蝕性的漏點；③引起排放不達標、造成環境污染、環保事故的漏點。

B級漏點：①低壓漏點；②需要單機設備停車或單系統停車機會處理的非A級漏點；③消除難度較大、需進行技術攻關消除的漏點。

C級漏點：1周內能消除的漏點。

1.3 現場漏點管理

現場漏點推行分級治理，排查人員通過日常檢查、崗位巡檢以及專項排查等手段發現漏點后要對漏點分級進行確認，確認后按如下程序執行。

(1)C級漏點，分廠準備所需材料及處理條件齊備后，安排工藝人員或聯系檢修人員進行處理，原則上在發現漏點后的5日內消除完畢，處理之前要有安全防護措施。

(2)B級漏點，漏點發生單位將需停車檢修漏點列入機會檢修臺賬，機會檢修臺賬應包含漏點的現狀描述、預防漏點惡化的控制措施及處理漏點所需的備件材料、人員、工具等內容；生產分廠和生產技術部根據生產運行情況安排B級漏點處理時機，并提前通知維修單位進行漏點的消漏工作。

(3)A級漏點，分廠確認屬實后立即匯報調度室，生產技術部立即安排并配合分廠組織處理，在處理完成前分廠要采取有效措施以防止漏點擴大化。

(4)在漏點登記的基礎上，“無泄漏”工廠創建辦公室大力推行創建現存漏點、已消除漏點和新增漏點動態趨勢管理法，通過前后數據的對比分析、總結泄漏原因以及預防措施，最終達到無泄漏。

(5)各分廠要開展A、B、C三級漏點月度對比分析，從檢修質量、計劃檢修管理、崗位操作等方面查找新增漏點產生的原因，針對A級現存漏點采取防控措施，制定檢修方案、技改方案或技術攻關，確保漏點的治理和預防，逐步減少漏點的出現。

(6)對每天發現漏點及時在“漏點臺賬”中登記，對于不能立即處理的漏點填寫漏點信息牌并放置在對應泄漏部位，聯系維修單位處理，處理完成后，生產分廠驗收確認、回收漏點信息牌、填寫完善漏點臺賬。漏點臺賬每周更新，統計從上周四12:00到本周四12:00時間段的漏點數量，每周五上午12:00前各排查單位將本單位本周漏點排查治理情況以及新增漏點情況以臺賬形式報“無泄漏”工廠創建辦公室；每月26日上午12點之前將當月(上月26號截止當月25號)本單位漏點排查治理情況以及新增漏點情況以臺賬形式報“無泄漏”工廠創建辦公室。

(7)崗位實行漏點公示管理。每個生產崗位按照要求在現場設置崗位漏點公示牌，對現場存在的漏點進行公示，對漏點的發現時間、部位、漏點分級、地點、狀態、崗位監督人、控制措施、治理進度等內容進行公示。崗位漏點公示牌每周五下午下班之前更新，分廠督促落實其治理情況。

(8)各分廠每季度前兩個月報月度“無泄漏”工作總結、季度第三個月報“無泄漏”季度工作總結至“無泄漏”工廠創建辦公室，報送時間為每月26日下午下班之前。月度工作總結以上月26日到當月25日為周期，季度工作總結以上季度最后一個月26日到本季度最后一個月25日為周期。工作總結內容至少應包含漏點整改治理情況、存在困難月度對比分析提升或退步原因以及下步漏點排查治理工作安排等。

(9)各分廠準確統計出管轄范圍動靜密封點數，建立統計臺賬，并依據技改、新建等情況每月更新一次報“無泄漏工廠”創建辦公室，報送時間為每月26日下午下班之前，如無變動無需報送。

1.4 制定合理有效的實施及考核方案

依據“無泄漏”工廠創建要求，針對開元化工生產現場的特點，由機電部牽頭，組織生產部、安監部和生產車間，制定出科學合理的“無泄漏”工廠的實施方案。方案明確了對漏點的分級標準、管理要求、組織機構和責任分工等方面的內容，并制定了詳細的治理推進的考核方案，全面加強對廠區漏點的管控治理，完成無泄漏工廠創建的驗收、監督、考核工作。

1.5 嚴格執行考核機制

機電部設立考核驗收小組，每月組織人員對各分廠無泄漏創建工作進行一次檢查、考核。對現場漏點發現、治理周期均制定有詳細考核細則，對漏點發現不及時，對規定周期內漏點未處理完成，或者采取有效管控措施的均嚴格納入考核。

各分廠依據方案要求開展相應檢排查以及治理工作，每月針對泄漏點進行排查、治理情況開展考核工作。及時更新數據，保證動靜密封點數、泄漏點數的準確性與及時性，機電部將對現場進行抽查，發現實際情況與統計數據不符的按照考核標準進行考核。對于“無泄漏”工廠創建工作中有關單位、部門組織不力，不積極主動按文件要求開展各項工作的，效果差、進度慢的，未達到規劃目標的，直接對單位一把手進行考核。

1.6 創建效果

通過“無泄漏”工廠創建達標活動，有效使開元化工生產裝置泄漏率、設備完好率、現場管理等工作上升了一個新的臺階， 實現了設備干凈、場地干凈、設備標牌清晰、管道色彩清晰、設備無油垢、不漏水、不漏汽(氣)、不漏風、不漏油、不漏料等目標，不僅避免了物料浪費，改善了公司現場環境，樹立了公司良好的社會形象。

同時有效地控制了設備故障率，提高了設備的運轉效率，保障了生產安全，為生產經營、環保工作的健康發展做出了積極的貢獻，有效地降低了生產成本，提高了經濟效益，從而實現最小的環境影響、最少的資源浪費，最佳的管理模式以及最優化的設備控制，達到“無泄漏”工廠創建達標要求。

2017年11月7日，一次性通過了河南省醫藥協會無泄漏工廠創建工作達標驗收工作，成為了河南省首家“無泄漏”化工(醫藥)示范企業，為開元化工創建成一個清潔、環保、健康、高效的化工生產工廠打下了堅實的基礎。

2 “零排放”工廠的建立

開元化工為降低生產成本，充分利用生產中排放的氫氣、一次蒸汽冷凝水、副產蒸汽、高鹽廢水等副產物及廢氣、廢水、廢渣，并將其回收利用；同時將產品同工業園其他化工廠有機地聯系起來，逐步形成閉環產業鏈，把開元化工建設成為具有清潔、環保、健康、高效的“零排放”化工生產企業，每年可節約大量能耗，降低大量生產成本，能使企業效益最大化，極大增強企業抵抗市場風險的能力。

2.1 氫氣的綜合利用[1]

開元化工20萬t/a離子膜燒堿項目在生產過程中將產生5 700萬m3/a氫氣，其中574萬m3/a氫氣用于6萬t/a合成高純鹽酸，500萬m3/a氫氣用于2萬t/a三氯氫硅項目，1 004萬m3氫氣用于3萬t/a環氧氯丙烷項目，開元化工還剩余3 622萬m3/a氫氣量。受市場影響，三氯氫硅、環氧氯丙烷生產線沒有投入生產，實際剩余氫氣量達到5 126萬m3/a，折算為7 120 m3/h。

大量富余氫氣放空以后，造成巨大的資源浪費，1 m3氫氣按利潤0.50元計算，每年將損失2 563萬元；開元化工根據可利用氫氣的具體數據，建設10 t/h燃氫蒸汽鍋爐項目、氫氣液化充裝項目，回收利用氫氣燃燒產生的熱量生成蒸汽，剩余的氫氣全部液化充裝到罐內進行銷售，既可解決生產上需要蒸汽的要求又可以有效利用氫氣，充分起到變廢為寶、回收利用、節能降耗、降低生產成本的作用。其中氫氣鍋爐每年創效1 131.12萬元，氫氣充裝站年增效益1 080萬元，為公司的生產經營創造了較大的經濟效益,緩解市場帶給企業生產經營的壓力。

2.2 一次蒸汽冷凝水的回收利用

開元化工為了延伸產品產業鏈，在第2期項目中采用甘油法建設了3萬t/a環氧氯丙烷和2萬t/a環氧樹脂項目，由于在生產過程中使用一次蒸汽產生了大量冷凝水，通過排水溝全部排走，浪費大量的熱量能源。為提高蒸汽利用率，降低生產成本，開元化工經過將一次蒸汽冷凝水收集代替純水再利用，將蒸汽冷凝水變廢為寶，達到節能減排，降低生產成本的目的。每年回收13萬t蒸汽冷凝水，經濟效益達到117萬元。

從以上可以看出冷凝水回收能夠產生很大的經濟效益，并大大節省水資源、蒸汽消耗，減少污水排放及治理費用。

2.3 副產蒸汽的回收利用

開元化工目前使用5臺副產蒸汽的鹽酸合成爐，每臺合成爐副產蒸汽2.5 t/h，正常生產時運行3臺合成爐，副產蒸汽7.5 t/h。現在運行的1臺溴化鋰機組消耗蒸汽4.2 t/h，還有3.3 t/h蒸汽富裕，未能回收利用，造成能源浪費，同時還消耗大量動力電，增加生產成本。

為此，開元化工利用集團內其他單位閑置的C-360AST和XI-3302型溴化鋰機組將副產蒸汽全部利用，當合成爐產業副產蒸汽量不足時，新增溴化鋰運行所需蒸汽可由公司氫氣鍋爐副產8～10 t/h 0.1 MPa的低壓蒸汽進行補充，確保溴化鋰機組動力源正常供給。

2.3.1 副產蒸汽回收利用

在不改變現有制冷系統工藝流程的前提下，通過增加2臺溴化鋰機組，利用開元化工現有的富裕蒸汽量，實現副產蒸汽的回收利用以降低動力電消耗的目的。

每年節約電量3 520 000 kW·h，每年可節約用電費用190.08萬元。

2.3.2 副產蒸汽冷凝水回收利用

溴化鋰機組正常運行時產6.5 t/h蒸汽冷凝水，每年可產生約5.2萬t蒸汽冷凝水。現將冷凝水全部回收用作純水，每年可創效52萬元。

以上兩項每年節約創效合計：242.08萬元。

2.4 高鹽有機廢水的處理及廢鹽的回收利用[2]

甘油法生產環氧氯丙烷生產過程中產生的高鹽廢水為1 500 t/d，其中氯化鈉含量高達200 g/L，CODe則高于5 000 mg/L，被稱為高鹽有機廢水，其中大部分溶解性的有機物為甘油。對于含鹽的工業有機廢水，一般采用反滲透膜法、生物處理法、高級氧化法、吸附法等生物、物理、化學相結合的幾種處理方法。

目前，開元化工采用生物處理法，在環化工序設計安裝4臺HR630-NA雙級活塞推料離心機，可連續將生產產生的高鹽廢水固液分離處理后，固體裝包售出，廢液泵至回收鹽工序。回收鹽崗位利用三效蒸發將廢水中的鹽濃縮，冷卻后利用2臺離心機將母液中的鹽分離出來，裝包售出。處理后產生的二次廢水直接送到污水處理站處理，處理采用生物處理技術，達標后排放。結晶鹽可作為工業鹽回收利用，每年回收結晶鹽約11.195萬t，但由于其中含有微量有機物，不能用于氯堿生產，現按廢渣處理，效益極低甚至虧損處理。

因此開元化工將高鹽有機廢水的處理及回用作為下一步工作要點，積極尋求新技術、新材料、新方法，將高鹽廢水中的有機物通過吸附處理，含量達標后，可作為氯堿工業的原料，直接用到一鹽崗位代替原料鹽，不但消除環境污染的同時，實現廢水的重新利用。原鹽市場采購價格為350元/t，則每年回收結晶鹽效益為3 918.25萬元。同時，省去高鹽廢水前處理和三效蒸發工序，每年節約一次蒸汽費用950萬元、電費18.5萬元、人工費用43.2萬元，節約成本費用為1 011.7萬元，還節約了大量污水處理及排放費用。

2.5 建立焚燒爐(配套環保設施)

開元化工焚燒爐是環氯環氧項目配套建設的環保設施，用于處置環氯環氧項目產生的固、液態危廢。該焚燒爐設計處置量為：液態10 000 t/a、固態1 667 t/a。

根據環氯、環氧項目環評，開元化工所產危廢為6 025.95 t/a，其中液態4 802.45 t/a、固態1 223.5 t/a。焚燒爐余量:液態5 197.55 t/a、固態443.5 t/a。開工率按焚燒爐余量的60%計算，處理液態危廢1 t凈利潤按1 000元標準，固態危廢1 t凈利潤按1 500元計，每年可增加利潤352萬元。

2.6 平衡氯氣保證氯堿生產

開元化工20萬t/a離子膜燒堿裝置每年生產17.75萬t液氯，合成鹽酸消耗液氯1.86萬t，其余15.89萬t液氯對外銷售，是河南地區最大液氯銷售企業。經營形勢隨著河南地區液氯市場波動影響較大，若出現下游客戶開車不足時，將嚴重影響開元化工生產經營，甚至會出現停產局面。

經行業協會了解，針對劇毒危化品行業，目前國家正在積極引導、鼓勵工業園區自主消化，下一步將逐步取消長距離運輸，園區內物料平衡互供的趨勢勢在必行。

2.6.1 引進外資建設耗氯項目

為規避投資風險，開元化工積極引進外資(簡稱乙方)，由乙方負責2.3 萬t/a乙醇鹽酸項目投資建設，開元化工負責辦理項目相關手續。項目建設完成后，乙方負責技術指導及市場開發。

項目實施后每年可消耗氯化氫1 200 t，降低開元化工液氯銷售壓力，每年可增加收入約280萬元。

2.6.2 液氯產品與周圍化工企業有機結合

開元化工立足本地工業園，同近距離的焦作市華得瑞化工有限公司10萬t/a氯化石蠟項目、佰利聯化學股份有限公司10萬t/a氯化法鈦白粉項目有機結合，實現完整的循環經濟產業鏈,徹底解決了生產中氯平衡制約生產的瓶頸，有效規避外圍液氯市場對開元化工生產經營的影響，同時避免了液氯運輸對環境產生的危害性。

2.7 生產廢水處理后的綜合利用[3]

2.7.1 氯水回收

氯氣干燥中產生的廢水主要為氯水，開元化工采用直接加入適量的氫氧化鈉溶液，使氯水中的氯與氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉產品銷售。

2.7.2 廢硫酸的回收

目前氯堿生產氯氣處理工序一般都采用質量分數為98%的濃硫酸作為干燥劑，用以吸收來自電解工序的濕氯氣中的水分。質量分數為98%的濃硫酸循環吸收水分后，在其質量分數降至73%時，由干燥塔放入廢硫酸貯槽儲存，最后直接廉價出售。

2.7.3 運轉設備冷卻循環水的回收利用

原先運轉設備冷卻循環水為一次水，使用過程中容易結垢，堵塞設備本身自帶冷卻管件及機械密封，導致機械密封缺水或因水垢進入到密封面造成磨損漏液，嚴重影響生產的正常運行，同時產生大量生產廢水，增加污水處理及排放。為改變這一現狀，開元化工在現場空余場增設3個64 m3密閉地下儲存水池，將崗位運轉設備循環水通過管道集中收集到儲存水池，使用閉式循環泵及循環管路用于運轉設備冷卻循環水，利用液位控制系統自動補充純水或一次蒸汽冷凝水，供運轉設備冷卻循環水閉環使用。改造后不但優化運轉設備循環水系統，避免了設備事故，同時節約了一次水的消耗，減少了生產廢水的形成及排放。

每年節約一次水9.6萬t，一次水費用約17.28萬元，同時節約污水處理及外排費用。

2.7.4 氯堿生產廢水的回用

氯堿生產每天產生廢水量約600 t，主要是樹脂塔再生水及純水交換產生的酸堿水，經過管道直接排放到污水處理站，經過處理合格后儲存在儲水罐內，通過管道應用到生產場地衛生清理、廁所沖洗、植物綠化、道路和露天場地的噴灑水；也可用環保灑水車噴灑工業區內的交通道路上，增加空氣濕度，降低空氣中灰塵的含量，有效控制霧霾的形成及對環境造成的危害。

2.8 廢渣的回收利用

(1)鹽泥處理后回用。

在鹽處理中通過壓濾機過濾后產生的鹽泥，其主要成分為硫酸鋇、氫氧化鎂、碳酸鈣、可溶性鹽及其他不溶物，是制作水泥的一種原料。開元化工通過下料倉將鹽泥收集成堆，定期裝車直接送到集團內部水泥廠生產水泥，實現內部循環利用。

(2)芒硝收集裝包，直接銷售外部單位制作元明粉。

2.9 酸霧及堿霧的處理

氯堿生產企業在生產過程中、酸堿貯存、罐裝中經常會產生酸霧及堿霧。為了滿足環保要求，開元化工在酸堿罐區及生產場所安裝了尾氣吸收裝置。采用水吸收酸霧或堿霧，使其變成酸性水或堿性水后，送入企業的污水處理裝置，集中處理。

3 結語

開元化工綜合利用自身優勢，采取多種方案將生產中的副產品及廢氣、廢水、廢渣充分利用，變廢為寶，為生產節能降耗作出巨大貢獻，同時與工業園內其他企業有機結合起來，形成循環產業鏈，為企業創造極大的經濟效益，為創建“無泄漏、零排放”化工企業生產模式探索出一條可行的實踐之路。