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1、13 清洁生产分析13.1 清洁生产分析的内容清洁生产是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。其基本要点是清洁的能源和原料、清洁的生产过程、清洁的产品。清洁生产是一种新的创造性思想，它将污染预防的战略持续应用于产品生产过程和服务中，在做到提高企业效益的同时，尽可能的减少人类对环境的风险，以期达到节能、降耗、减污、增效的目的。追求的目标是生产过程、产品设计和开发以及服务过程中，充分提高效率，减少污染物的产生，从而
2、达到环境效益和经济效益相统一这一理想的环保目标。中华人民共和国清洁生产促进法第十八条明确规定：新、改、扩建项目应进行环境影响评价，对原料使用、资源消耗、资源综合利用以及污染物产生与处置等进行分析论证，优先采用资源利用率高以及污染物产生量少的清洁生产技术、工艺和设备。根据国家环保局环控（1997）232号“关于印发国家环保局关于推行清洁生产若干意见的通知”的要求，通知明确提出建设项目的环境影响评价应包括清洁生产的内容。要求：项目建议书阶段，要对工艺和产品是否符合清洁生产要求提出初评；项目可行性研究阶段，要对重点原料选用、生产工艺和技术改进、产品等方案进行评价，最大限度地减少技术和产品的环境风险；
3、对于使用限期淘汰的落后工艺和设备不符合清洁生产要求的建设项目，环境保护主管部门不得批准其项目环境影响报告书；所提出的清洁生产措施要与主体工程“同时设计、同时施工、同时投产”。将清洁生产的思想引入环评工作，以此强化工程分析，可大大提高环评质量。对于建设项目而言，可以减轻建设项目的末端处理负担，提高建设项目的市场竞争力以及降低建设项目的环境责任风险。清洁生产分析是基于对生产全过程废物减量化、资源化、无害化的技术、措施或方案分析。分析的基础是对项目物料平衡和水平衡分析，指标评价时不仅要考虑污染物浓度，还要考虑携带污染物的介质形态和数量。其评价对象重在生产过程，而非生产末端。13.2 拟建项目清洁生产
4、分析本项目属于化工生产项目，由于国家目前没有制定该行业清洁生产标准，本报告根据清洁生产的概念与要求分别从生产工艺、原辅材料、产品、水耗、能耗、废物回收利用以及达标排放等几个方面分别进行论述。13.2.1 原辅材料分析本项目主要原料为二苄胺、二硫化碳、液碱（32%）、硫酸（96%）、双氧水、苯胺、丙酮、盐酸（30%）、玉米浆、葡萄糖、甘油、磷酸二氢钾、斜面孢子、硝酸钠、豆油、植物甾醇、硫酸亚铁、氨水（18%）、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、硫酸镁、酵母浸粉、消泡剂、氢氧化钠、乳糖、氯化钠、2-氨基-6-甲氧基嘌呤、阿糖尿苷等，各种原辅材料均为外购。本项目生产所用各种原辅材料均为化工及医药行业常用或常见原
5、料，除苯胺的毒性较高外，其他原料多为无毒无害或低毒低害物质，本项目医药车间所用原料玉米浆、葡萄糖、甘油、磷酸二氢钾、斜面孢子、硝酸钠、豆油、植物甾醇、硫酸亚铁、硫酸镁、酵母浸粉、消泡剂、氢氧化钠、乳糖、氯化钠、2-氨基-6-甲氧基嘌呤、阿糖尿苷等为医药及食品生产的常用原料；而所用到的丙乙酸乙酯、甲醇、乙醇有一定的危险性，但生产过程中做为溶剂使用，不进入产品；而使用的二苄胺、二硫化碳、苯胺、丙酮大部分进入产品，变为有用物质，而生产过程中用到的盐酸、硫酸和液碱则通过中和反应生成盐通过三效蒸发装置进行蒸出。化学原料均由专用运输车送到厂区内储罐或原料库贮存，使用时利用泵送至反应装置，整个运输、装卸和输
6、送过程都是密闭操作，贮存罐在设计中主要对储罐设置温度及连续液位监测，通过以上措施最大限度控制原料有毒有害成份的排放。因此，拟建项目所用原辅材料符合中华人民共和国清洁生产促进法第十九条第一小条中采用无毒、无害或者低毒、低害的原料的要求。企业生产化害为利，使资源得到了充分合理利用，符合清洁生产的要求。13.2.2 产品分析本项目产品主要为环保秋兰姆类促进剂TBzTD，高含量防老剂TMQ，医药中间体9-OH AD和奈拉滨四种。环保秋兰姆类促进剂TBzTD，是一种安全的仲胺基促进剂，无亚硝胺危害，其高相对分子质量和用于制造这种分子用的苄胺所得到的促进剂性能是低相对分子质量的秋兰姆无法比拟的。在NR、S
7、BR和NBR的应用中，可作快速硫化主促进剂或助促进剂。生产过程中污染小，是绿色环保型，可广泛用于橡胶制品生产过程中，因而具有显著的社会经济效益。橡胶高含量防老剂TMQ，又称高含量抗氧剂224，化学名称是2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体，是通用型橡胶助剂，具有卓越防老化性能，被国内外橡胶加工企业广泛使用。生产多采用较落后的两步法和一步溶剂法工艺，不但产品品质较差，而且物耗能耗都较高，生产过程污染较重。我们使用的工艺在原有工艺上进行了改进，采用先进的一步无溶剂合成工艺进行生产，该工艺物耗能耗都较低，产品质量好，生产过程污染较轻，并且使产品具有了更高的防老化、防氧化性能。9-OH AD（
8、9-羟基-雄烯二酮）是生产激素类原料药的关键中间体，可以生产四烯物、地塞米松、倍他米松和倍氯米松等，也是用作其他生产皮质激素药物和各类计划生育药物的基本原料。有媒体报道，9-OH AD未来将是4AD的替代品，用于生产甾体高端产品地塞米松等的原料，市场容量不亚于4AD即2000吨/年左右。奈拉滨(nelarabine)是核苷类抗肿瘤药物，用于治疗两次化疗以上无效果或病情复发的T细胞急性淋巴母细胞性白血病（T-cell acute lymphoblastic leukemia，T-ALL）、T细胞淋巴母细胞性淋巴瘤（T-cell lymphoblastic lymphoma，T-LBL），2006
9、年在美国上市。该药目前被公认为治疗急性淋巴母细胞性白血病和淋巴瘤最好的药物之一，相对新批准的地西他滨以及前期的氯法拉滨、卡培他滨和吉西他滨都有优势。由于近年来随着国家经济的快速发展，汽车业得到了迅速壮大，与之相关的橡胶业也快速发展，因此目前是发展上游产品橡胶新材料的最佳时机。环保秋兰姆类促进剂TBzTD、高含量防老剂TMQ是其中使用最为广泛的产品。生物技术是解决人类社会发展面临的健康、食物、资源、环境等重大问题最具潜力的技术，当前生物技术的重大突破正迅速孕育和催生新的产业革命。生物产业已成为一些发达国家和地区新的经济增长点及主导产业。工业生物技术是生物革命的“第三波”，而生物转化技术是工业生物
10、技术的核心。世界经合组织指出，以生物催化与生物转化为核心的工业生物技术是可持续工业发展最有希望的技术。由于巨大的社会需求和科学技术的进步，有力地推动了新一代工业生物技术的快速发展。国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要中生物产业方面就重点提出：“建设医药、重要动植物、工业微生物菌株等基因资源信息库，建设生物医药和生物医学工程产品研发与产业化基地，建设生物育种、研发、检测及良种繁育基地，建设生物制造应用示范平台”的重要决定。本项目以建立微生物发酵和生物转化技术生产医药新原料研发平台和工程实验体系，提高自主创新能力，以此为基础建设产业化生产基地，形成集生物医药中间体产业研发、工程实验、产业化为一体
11、的生物技术产业基地。初期确定的产业化产品主要有9-OH AD，奈拉滨。因此，本项目的建设符合清洁生产中关于产品生产的要求。13.2.3 生产工艺分析本项目为化工及医药中间体生产项目，所用主要设备为反应釜、蒸馏釜等，辅助设备主要为计量槽、真空泵等。1、 TBzTD生产工艺目前工业生产促进剂TBzTD的合成方法很多，有氧气氧化法、亚硝酸氧化法、氯气氧化法、电解氧化法、双氧水氧化法等。氧气氧化法工艺较为简单，以氧作为氧化剂，无污染，生产成本相对较底，但反应条件是在压力和一定的温度下进行，所以对设备的要求很高，要使用压力容器；亚硝酸和氯气氧化法是国内外传统的生产方法，其“三废”污染严重，收率较低，并且
12、亚砂酸的使用影响员工的身心健康，氯气的使用对设备的要求也较高；电解氧化法过程较为复杂，耗电量也较大，并且对操作技术有一定的要求；而双氧水氧化法以水做为溶剂，避免了有机溶剂工艺法中产生的部分有毒气体，降低能耗、收率较高、产品质量较好、相对而言污染较小，是一种绿色的生产工艺。本项目采用的TBzTD生产工艺为双氧水氧化法生产工艺，符合清洁生产要求。2、TMQ生产工艺橡胶高含量防老剂TMQ，又称高含量抗氧剂224，化学名称是2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体，是通用型橡胶助剂，具有卓越防老化性能，被国内外橡胶加工企业广泛使用。生产多采用较落后的两步法和一步溶剂法工艺，不但产品品质较差，而且物
13、耗能耗都较高，生产过程污染较重。本项目使用的生产工艺在原有工艺上进行了改进，采用先进的一步无溶剂合成工艺进行生产，与传统工艺相比，本项目所采用工艺改变了传统工艺中使用大量甲苯作溶剂的做法，避免了甲苯使用带来的环境问题，同进也较好的解决了单位中含苯胺较多，影响产品质量的问题。本项目采用的改进一步法生产工艺物耗能耗都较低，产品质量好，生产过程污染较轻，并且使产品具有了更高的防老化、防氧化性能。3、9-OH AD生产工艺本项目9-OH AD生产工艺是采用以植物甾醇为主，同时辅以玉米浆、葡萄糖、甘油、豆油以及其他无机盐的普通发酵原辅料，采用优良菌株高效、选择性降解植物甾醇侧链来生物合成9-OH AD，
14、与化学合成相比，工艺流程短，反应条件温和，提取溶剂可以回收充分利用，由很高的成本优势，是一种区别于传统工艺的全新技术，有效地促进了传统工艺技术的升级换代。4、奈拉滨生产工艺本项目项目以阿糖尿苷和2-氨基-6-甲氧基嘌呤为底物，高产微生物尿苷磷酸化酶（UPase）和嘌呤磷酸化酶(PNPase)的菌株作为生物催化剂，进行生物催化合成奈拉滨。该工艺是一种高效廉价的奈拉滨生产工艺。通过以上分析项目所采用的生产工艺均为先进且成熟工艺，反应条件控制精确，物料合成转化率高，同时工艺过程中考虑过量物料的回收和溶剂的回收，回用于生产过程，减少资源消耗。本项目所用设备大多为密闭容器，减少了废气的无组织排放量。项目
15、生产采取的工艺成熟，物料利用率高，污染物产生量小，因此，本项目选用的生产工艺符合清洁生产的要求。13.2.4 水耗、能耗分析1、全厂水耗、能耗分析本项目在生产过程中需要的能耗主要指水、蒸汽、电等能源。根据各生产装置工艺消耗定额，确定项目的综合能耗，详见表13.2-1。表13.2-1 项目能耗表序号名 称规 格单位年消耗量1水0.5MPat343242电380V/220VkWh56700003蒸汽0.5MPat36432本项目主要耗能工质为水、电、蒸气。因此，本项目的一次能源工质为水、电、蒸汽，并对此进行能耗分析。见表13.2-1。表13.2-2 装置综合能耗指标表2号项目单位年消耗量折算系数年
16、可比能耗（折标煤量t）1水t343240.0857( kgce/t)2.9422电kWh 56700000.1229( kgce/ kWh)696.8433蒸汽t364320.1286( kgce/kg)4685.155小计5384.94从项目综合能耗指标表（表13.2-1）中看出，该装置全年综合能耗量为5384.94吨标准煤，主要能耗为蒸汽，占总能耗的87%。因此本项目应重点在蒸汽能源消耗上进行控制，通过采取各种节能降耗措施，确保项目最大程度的降低能源消耗。2、TBZTD及TMQ装置能耗、水耗分析由于橡胶助剂行业国家没有成文的清洁生产标准，故审核小组和审核专家调查了同行业企业的生产工艺水平，
17、并挑选国内几家以生产TBzTD和TMQ等为主的企业作为参照对象，将其同公司现状进行了对比。国内同行业对比情况一览见表13.2-3。表13.2-3 国内同行业对比情况一览表产品名称对比参数单位浙江黄岩浙东助剂有限公司镇江二化天津有机化工一厂公司现状TBzTD水耗吨/吨6.66.97.025.365电耗度/吨300320330325TMQ水耗吨/吨0.1660.1540.1560.151电耗度/吨268255260265根据国内同行业水平调查结果，公司电耗指标相对稍高；水耗指标处于同行业领先水平。13.2.5 资源回收利用分析项目甲醇、乙醇、乙酸乙酯等物料均采用蒸馏或减压蒸馏的方式回收，重新用于生
18、产过程；厂内建有循环冷却水系统，冷却水经冷却塔降温后循环利用，排放量较少，节约了水资源；蒸汽冷却水回收利用，不外排。通过资源回收，节约大量原料，符合循环经济的理念和清洁生产的要求。13.2.6 污染物排放分析（1）废气处理及达标排放拟建项目产生的废气主要为各生产车间放空口收集的工艺废气，经收集后的工艺废气由集气支管汇入废气总管后送“活性炭吸附+催化焚烧”处理装置进行处理，处理后废气由30m排气筒排放，产品TBzTD和TMQ包装过程中产生粉尘通过布袋除尘器处理后分别由15m排气筒排放，外排废气中各污染物排放浓度及排放速率均能达到相应排放标准要求，对外环境的影响较小。本项目对污水处理各处理设施产生
19、的恶臭进行密闭收集，统一引入“活性炭吸附+催化焚烧”进行处理。（2）废水处理及达标排放拟建项目产生的废水主要有工艺废水、设备及地面冲洗废水、真空机组排污水、碱液吸收装置排污水、清净下水和生活污水。本项目清净下水主要为循环冷却水池排污水和软水装置排污水，以上排污水主要含有盐类，水质COD一般在50mg/l，全盐量1500mg/l，属于清净下水，可直接外排厂外雨水系统。本项目TBzTD和TMQ装置产生的高浓含盐废水经中和调节pH值后，进入三效蒸发装置，除去硫酸钠等盐类及部分有机物，蒸发冷凝液去污水处理站处理。除清净下水和高盐废水外，本项目其他废水主要为静置分层废水W3-1、萃取水相蒸馏冷凝废水W3
20、-2、过滤淋洗废水W3-3、离心分离废水W4-1、吸附废水W4-2、洗涤废水W4-3、产品抽滤洗涤废水W4-4、地面及设备冲洗废水W5、真空机组排污水W6、碱液循环吸收塔排水W7、生活污水W10，上述废水去厂内污水处理站进行处理。项目产生的废水经厂区内污水站处理后，污染物浓度满足山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准（DB37/599-2006）一般保护区域标准和菏泽市第三污水厂进水水质限值要求，可通过污水管网排入菏泽市第三污水处理厂进行处理。年排放废水26885.2m3/a。，年排放COD1.61t/a，氨氮0.40t/a。目前项目区内尚未建成园区污水处理厂，本项目达标排水经东侧公路排水沟排
21、入三干沟内。待项目区内污水处理厂建成后，本项目污水再通过市政污水管网排入园区污水处理厂进行深度处理。（3）固体废物处理拟建工程固体废物主要是生产过程中产生的各种釜残和菌渣等，其他固废还有废导热油、污水处理产生污泥、废活性炭、废包装内衬袋、废滤布以及生活垃圾等。根据固体废物的性质分别采取措施，所有废物均得到了合理有效的循环利用，不能回收利用的也得到了妥善处理、处置，没有随意丢弃现象，对周围环境影响不大。由以上分析可知，本项目产生的各种固废均采取合理可行的措施进行了处理，处理后可以达标排放。因此，从污染物处理及达标排放方面分析，本项目符合清洁生产的要求。13.3 清洁生产建议针对拟建项目特点，根据
22、清洁生产的要求，在项目工程设计中提出以下清洁生产方案和建议：（1）积极进行清洁生产的宣传教育，成立专门的清洁生产小组。（2）在设备选型时充分考虑节能降耗的要求，首先选用国家推荐的节能产品，选用密闭性较好的生产设备。（3）辅机选型时，尽可能选用高效节能产品，如采用节能型风机等。（4）对生产用水设置计量仪表，减少跑冒滴漏现象，加强节能监督。（5）照明系统选用气体放电灯，提高照明质量和效率，降低能耗。（6）加强全厂节能降耗工作，设立专职的能源管理机构，专门负责各车间能源定额计划，统计及定期巡检等具体工作，对发现的情况随时发现、随时解决，并将统计数据输入微机以便于管理。（7）项目建成后，企业应按照IS
23、O14000标准要求，逐步理顺全厂环境管理关系，抓好企业环境管理工作。同时，应定期开展清洁生产审核，持续改进和提高企业环境管理水平。（8）加强对厂区的绿化，以改善环境小气候。（9）建立和健全全厂环保管理和监测机构，对生产中的“三废”等进行系统化监测，对非正常排污应予以充分处理。13.4 清洁生产分析小结由以上分析可以看出，本项目从原辅材料的选取、产品、水耗、能耗及污染物处理等方面，均较好的按照清洁生产的要求进行了设计；在工艺流程、工程技术、能耗、物耗指标、污染物排放量控制等方面也达到了较高水平。较好地贯彻了“节能、降耗、减污和达标排放”为目的的清洁生产；项目生产实现了节约能源、保护环境、化害为利、变废为宝的目的。因此，本项目的生产符合清洁生产要求，清洁生产可达到国内清洁生产先进水平。
