化工废物利用：解决行业共性难题

　　本报记者：李禾

    通讯员：张勤业

    课题描述：电石泥、CO2尾气和制碱废液循环利用新技术研究

    点评专家：韩星三(海化集团总经理) 

    化工企业生产留下的电石泥废渣，如果排放到环境中，将严重污染环境和地下水，但是如果进行处理又需要大量的费用。因此，该如何处理电石法聚氯乙烯（PVC）生产工艺中产生的电石泥废渣，一直是困扰化工行业发展的一个难题。

　　“通过课题组的科技攻关，这个重大难题终于被解决了。”海化集团总经理韩星三高兴地说。

　　从“废渣”中收益5千万元

　　其实，电石泥的主要成分是氢氧化钙，而纯碱生产中恰好需用氢氧化钙作原料。于是，课题组成功地开发出具有自主知识产权的电石泥替代石灰乳生产纯碱新技术，把氯碱树脂公司产生的电石泥废渣送到与其毗邻的具有年300万吨生产能力的纯碱厂，全部用于纯碱生产，在国内率先实现了纯碱、氯碱在产业链上的“连理”，从根本上解决了聚氯乙烯树脂企业电石泥废渣环保利用的行业难题。

　　“两碱”喜结“连理”后，氯碱树脂公司直接节省环保设施建设投资1500多万元，省下了一个占地1000亩的废渣存放池，每年节约排污费1000多万元，纯碱厂也因此每年节省原材料费用5000多万元。专家点评：

　　目前，节约发展、清洁发展、创新发展，已成为海化发展乐章的主旋律。统计显示，2008年全集团工业用水重复利用率达到90.7%，万元产值取水量比上年降低11.2%；万元产值综合能耗比去年降低了6%，每年从“三废”里“抠”出综合效益近5亿元。

　　在循环理念指导和自主创新驱动下，海化人越来越认可这样一种观点，那就是“垃圾是放错了地方的资源”。企业已先后自主开发出利用晒盐苦卤生产硫酸钾、新型高效沸腾干燥床烘干煅烧纯碱、电石泥废渣替代石灰乳生产纯碱、MES（制造执行）先进控制系统在纯碱生产自动化中的应用、氯化钙装置节能防垢等新技术，在纯碱、溴素、苦卤化工、精细化工等主导产业上拥有专利25项，其中70％为发明专利。

　　海化集团被国家发改委等六部委确定为全国首批循环经济试点单位之一，海化集团所在的潍坊滨海经济开发区被环境保护部（原国家环保总局）列为国家生态工业示范园区。

　　把“废气”变成“煤”

　　将石油化工装置产生的CO2尾气用于纯碱生产，在国内外率先实现石油化工与海洋化工装置的联姻，这是课题组自主创新获得的另一个重大成果。

　　“若将260万立方米的电石泥全部替代石灰乳用于纯碱生产，则纯碱厂用焦炭煅烧石灰石所得的CO2就不够用。”海化集团总经理助理、纯碱厂厂长王振平分析说，“要解决这一问题有两条路可走：一是新增加一台石灰窑，每年消耗17万吨石灰石和1.5万吨焦炭，但此方案又会造成灰乳的浪费；二是寻找足量CO2气源，这样可保证在电石泥全部利用的同时，不再增加石灰窑，这样每年节约的焦炭折合1.46万吨标煤。”

　　而与纯碱厂紧邻的是海化石化分公司，其制氢工序每小时产生含二氧化碳、氢气的废气15000立方米。经处理回收氢气后，可产生98%的二氧化碳气11700毫克/标准立方米，而这些二氧化碳气量正好与纯碱厂完全利用氯碱树脂公司的电石泥量相匹配，将这些二氧化碳气用管道送到纯碱厂，不仅使石化分公司因回收氢气而获益，而且使纯碱厂全部吃掉260万立方米电石泥，同时因这部分二氧化碳浓度高，还提高了纯碱收率，改善了结晶质量，降低了原料消耗。这样就在不再增加石灰窑的情况下，将电石泥全部利用。专家点评：

　　通过课题组的攻关，自主创新技术使企业每年减少消耗17万吨的石灰石，减排0.84亿立方米CO2气，节约焦炭折合标煤1.46万吨。该项目还获得了国家节能奖励资金540万元。

　　课题组还在海化集团的第二热电厂，实现了炭黑尾气烧锅炉，发电余热供采暖,年节燃煤8万吨,降低供暖燃煤30%%。

　　把“废水”变成“肥水”

　　化工企业是用水大户，生产过程中会产生大量的废水，课题组通过一水多用、循序循环用水、技改节水等措施，对产生的废水进行综合利用，使“废水”变成了“肥水”。

　　制碱废液的处理是世界氨碱法纯碱行业的一大难题。废液的主要成分是氯化钙和盐，渗入土壤，将污染水源，排入海中，将影响海洋生物的生长和发育。海化集团年产200多万吨纯碱，每年要产生1600多万立方米废液。如果这些废液直接排海，渤海莱州湾近海势必成为一片“白滩”，梭子蟹、对虾、蛤类等各种海产品将难以生存。至今，国内外许多大型氨碱法纯碱厂的废液仍然是稍加处理，就排入大海，使周边海域遭受了严重污染。

　　为破解这一难题，课题组经过科技攻关，开发出综合利用制碱蒸氨废清液生产氯化钙技术，将进入系统的废液全部利用，创造了世界制碱史上蒸氨废清液不排海的先例。

　　专家对“具有强化传热和防结垢性能的制碱废液生产氯化钙蒸发装置及关键技术”进行科技成果鉴定时认为，该成果达到了国际先进水平，具有强化传热和在线防垢的功能，在氯化钙蒸发系统中形成由水蒸气、氯化钙溶液、晶体和惰性固体颗粒所组成的多相流循环体系，解决了氯化钙蒸发装置中结垢的难题，避免了由于结垢严重而频繁停车清洗造成的损失，提高了生产效率。同时，该成果将料液的循环方式由强制循环改为自然循环，经海化集团氯化钙厂工业化运行考核，系统运行稳定，实现了节能、节水、环保、降耗、增产的目的，具有明显的经济效益、社会效益和环境效益。

　　此外，在离子膜烧碱生产中，课题组将同行业中普遍采用的淡水洗涤原盐改成地下微咸水洗盐，并将洗盐水送往纯碱厂，不仅在碱厂吸收了原盐作原料，而且每天节约淡水300立方米，年创效益120多万元，用不到半年的时间就收回了全部投资。在海化硫酸钾厂，课题组还开发出利用制盐苦卤生产硫酸钾新技术，将晒盐后的苦卤全部综合利用，年产硫酸钾2万吨，氯化镁10万吨，为苦卤化工生产闯出了一条新路。专家点评：

　　随着制碱蒸氨废清液生产氯化钙技术的成功，新开发的20万吨／年氯化钙项目的成功投产，海化集团74％以上固体氯化钙的生产能力达到年产35万吨，跃居世界第一位。

　　如果制碱蒸氨废清液生产氯化钙技术在国内氯化钙行业进一步推广，每年仅节能一项所获得的经济效益可达1200万元。国外的氯化钙年生产能力在200万吨以上，其结垢问题同样没有得到解决，因此该技术在国际市场的应用前景非常广阔。此外该技术成果在氯碱工业、制糖制药、废水处理、海水淡化及特殊换热器应用方面也具有广阔的市场前景。

    ■攻关动态

　　发布时间：2009—02—02

　　认证认可国家“十五”科技攻关计划课题成果喜获“国家科学技术进步奖”二等奖

　　由国家认监委组织的国家“十五”科技攻关计划项目“认证认可关键技术研究与示范”下“消费类产品中有毒有害物质的认证评价技术研究及示范”课题与多项课题综合申报的“消费类产品中有毒有害物质的评价技术平台”项目，在2008年度国家科学技术奖励大会上喜获“国家科学技术进步奖”二等奖。

　　“消费类产品中有毒有害物质的评价技术平台”项目以事关百姓健康的日用纺织品、玩具、家具产品、建筑材料、汽车内饰材料以及电子电器产品等六类消费类产品为研究对象，剖析了国内外近3000份消费类产品中有毒有害物质管控法规的技术差异，提出了确定最小检测限量和检测体积的方法，解决了检测样品的拆分和前处理方式中国际上最难达成共识的难点问题，创新了测量不确定度的评定方法，提出了有毒有害物质替代物的可靠性评估方法以及产品绿色设计评估方法，制定了消费类产品中有毒有害物质检测示范实验室运行和建设规范，设计并建立完成有毒有害物质分析预警信息数据库，形成了数据汇总和信息发布平台。

　　山东海化股份有限公司纯碱厂煅烧冷凝水系统三级闪发改造项目取得圆满成功。课题组针对目前国内同行业普遍采用的二级闪发工艺存在的弊端，提出三级闪发新思路，将二级闪汽再闪发至0.1内胆额定压力（Mpa），这样就将原来不能全部利用的温度偏高的冷凝水，直接送蒸氨塔底部回收利用，吨碱可回收蒸汽70公斤，年增效益2100余万元。

　　课题组成功地开发出具有自主知识产权的电石泥替代石灰乳生产纯碱新技术，把氯碱树脂公司产生的电石泥废渣送到与其毗邻的具有年300万吨生产能力的纯碱厂，全部用于纯碱生产。