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1、第七章 清洁生产与循环经济分析第七章 清洁生产与循环经济分析清洁生产是将污染预防战略持续地应用于生产全过程，通过不断地改善管理和技术进步，提高资源利用率，减少污染物排放，以降低对环境和人类的危害。清洁生产的核心是从源头抓起，预防为主、生产全过程控制，实现经济效益和环境效益的统一。清洁生产涉及的范围很广，从改善日常管理的简单措施到原辅材料的变更，从工艺设计的选择到新设备的更换，都是清洁生产所包括的内容。清洁生产旨在既要尽可能取得资源利用的最优化，又要降低或消除环境影响。7.1 项目清洁生产分析总体思路本项目属于新建的医药中间体项目， 据了解，国内尚没有工业化生产的同类产品生产企业，因此无法进行医
2、药中间体生产企业间相关物耗能耗指标的对比。本次清洁生产的评价重点是通过对项目产品、工艺、设备、“三废”排放等方面进行分析，找出清洁生产的机会，明确项目清洁生产方案，根据可供参考的资料，对项目的清洁生产水平进行分析，最大限度地利用资源，减少废物排放，减轻末端治理负担，使环境保护与经济的可持续发展协调统一。7.2 清洁生产方案本项目建成投产后，公司应在注重经营效益的同时，把环保和安全放在重要的位置，重点从以下三个方面开展清洁生产工作：（1）强化清洁生产的管理，包括完善生产工艺和生产过程的控制能力，优化操作，尽量减少“三废”的产生；（2）建立和健全相应的规章制度及奖惩原则，提高员工的环境保护意识；（
3、3）技术改造和开发方案，其主要包括： 生产工艺的改造。加强原料的预处理，提高原料和能源的利用率，减少生产用水，加强生产控制，减少生产过程中废液、废水和废气等污染物排放； 设备的改良。尽量采用无废少废的设备，淘汰低效多废的设备； 将清洁生产的概念和工艺设计贯穿到技术改造中，力争在生产工艺设计中考虑将对环境的影响降到最低。根据国内同类企业开展清洁生产的经验，清洁生产的方案应体现生产全过程以及采取预防污染的综合措施。本项目清洁生产的方案见图7-1。生产工艺体现预防污染的宗旨1.选择无毒或低毒原材料2.采用清洁能源调整原材料和能源结构建立健全企业质量管理体系强化企业管理目标：节能、降耗、减污环境管理生
4、产组织管理原材料管理设备管理工艺管理清洁生产工艺工艺标准参数操作规程维修保养技术革新定额管理回收利用处置储运管理包装物管理生产组织形式生产调度管理落实污染治理措施贯彻各项环境管理制度达标排放，不产生二次污染少量污染物末端治理生产过程控制图7.1-1 清洁生产方案示意图7.3 清洁生产方案分析7.3.1 原辅材料和能源原辅材料的清洁生产指标主要取决于原辅材料的毒性、生态影响、可再生性以及可回收利用四个方面。本次工程采用L-乳酸甲酯、四氢吡咯、苯甲基溴、氢氧化钠、二氯甲烷、四氢呋喃原料，所有原辅材料均从其它企业采购，不会因为原辅材料的获取过程而对生态环境产生影响。毒性方面本项目采用原料除二氯甲烷为
5、中等毒性外，其余原辅材料均为低毒或无毒，因此本次工程所用原辅材料符合清洁生产要求。本项目生产中的能源消耗为电，采用电加热导热油炉为反应釜供热，电加热热效率较高，且不会造成环境污染，因此本次工程能源结构符合清洁生产要求。7.3.2 生产工艺本项目工艺流程短，反应条件温和，提取溶剂可以回收利用，有很强的成本优势。符合循环经济要求，简化反应步骤，缩短生产周期，降低制造能耗。（1）本项目工艺反应条件温和，简化反应步骤、缩短工艺流程，缩短生产周期，提取的溶剂可以回收充分利用，降低了制造能耗，产品收率一般在98%，有很强的成本优势，符合循环经济要求。（2）本项目结合该公司的实际情况、产品的市场定位，并根据
6、产品加工生产的特点，采用可靠的加工技术，在低温、常压或负压反应，使用通用反应釜等设备，控制简单，计量罐人工控制物质量，确保产品质量稳定。（3）本项目工艺设计中针对使用量较大且毒性较大的二氯甲烷低沸点溶剂，设计采用减压蒸馏+-40低温冷阱冷凝装置冷凝回收工艺，对二氯甲烷溶剂的回收率达到95%，相对于国内医药中间体生产企业普遍采用的常压/减压蒸馏+列管水冷/空冷工艺对二氯甲烷低沸点溶剂仅有85%的回收效率，本项目溶剂回收率较高，溶剂回收过程中不凝气的产生量较小。（4）本项目在蒸馏环节采用天津大学精馏中心的最新填料技术，该填料使产品蒸馏时温度降低30度达到92度，蒸馏时间缩短20%，能耗降低39%。
7、7.3.3 设备（1）本项目采用进口超低温溶剂回收设备，可达到-40低温，使溶剂总回收率达到97%以上，避免了环境污染，并且大大减少了生产成本，领先同行水平。（2）本项目终产品蒸馏使用先进的分子蒸馏设备，既降低能耗同时大大提高了产品收率。（3）本项目各类生产设备按照国际最高标准的GMP车间要求设计、生产和安装的，可有效减小能耗和物料的损失；生产设备尺寸设计时均采用较高的安全系数，配备较先进的仪表仪器，保证生产安全和降低风险事故的发生。（4）本项目工艺过程中涉及部分有机溶剂具有一定的挥发性，因此，设备设计时均考虑了防止无组织气体排放的措施，生产过程中尽量采用设备密闭操作，加料采用真空抽提而不用正
8、压泵送防止跑料。7.3.4 污染治理采取积极的污染治理，使废水、废气等污染物的排放均能达到国家和地方环保标准，是清洁生产不可缺少的重要一环。（1）废水治理：清污分流、污污分流，做到生产废水、设备冲洗水、循环冷却排水、生活污水、前期雨水等分类处理，各类废水分别经厂区不同的污水管道收集，各行其道，分类治理。真空泵废水、萃余水相蒸馏浓缩后的污冷凝水、设备冲洗水和生活污水经厂内污水处理站处理达标后外排，废水经处理后降低了废水对当地地表水的污染，减少污染物的排放。项目废水排放量为1.637m3/t产品，污染物排放强度为COD90kg/t产品、氨氮10kg/t产品，废水排放量及污染物排放强度均低于化学合成
9、类制药工业水污染物排放标准（GB21904-2008）中各类化学其他类合成药物的基准排水量。（2）废气治理：对于不凝气采用高效的活性炭吸附装置降低有机废气排放，对于无组织排放的多种有机气体，建设方也提出了采用先进设备，同时加强设备管理，定期维修等措施尽量减小有机溶剂的挥发和无组织气体排放。（3）噪声控制：对于噪声，建设方在设备选型阶段即优先选用低噪声设备；对高噪声设备用房尽量采取封闭结构，设备安装采取减振防噪声措施；对高噪声设备如引风机、鼓风机、空压站、冷冻站等，设置操作值班室，门窗、墙壁进行隔音处理；而对于风机采用加消音器、隔音罩、隔音房等措施进行消声隔音措施；同时在厂区道路两旁种植乔、灌木
10、等绿化带，以进一步减少对周围居民的影响。7.3.5 产品产品的清洁生产指标主要从销售、使用、寿命及报废等方面来评价，也就是在产品的销售过程、使用过程以及报废后对环境的影响程度。本次工程产品是泊沙康唑关键中间体(2S) -2- (苄氧基) -3-戊酮，作为医药中间体，在销售和运输过程不会带来相关的环境问题，且泊沙康唑关键中间体在制成医药产品使用后在人体内转化，因此本工程产品符合清洁生产要求。7.3.6 环境管理企业环境管理依据清洁生产与末端治理相结合的思路，从生产原料进厂到产品出厂整个过程中对原料使用、能源利用、设备维护、污染物治理等方面认真做到严格管理，加强员工清洁生产意识，严格操作规程，杜绝
11、生产过程中不必要的原料及能源的损耗。评价建议企业在以下方面加强环境管理：建立生产和质量管理机构。各级机构和人员职责应明确，并配备一定数量的与化工生产相适应的具有专业知识、生产经验及组织能力的管理人员和技术人员；制定有利于清洁生产的管理条例及岗位操作规程；制定专门的管理制度及可持续清洁生产计划，推行ISO14001环境管理体系。7.3.7 员工管理员工素质也是影响清洁生产的重要环节，任何生产过程，无论自动化程度有多高，均需要人的参与，因此员工素质的提高和积极性的激励也是有效控制生产过程和废弃物产生量的重要因素。从事生产操作人员应经专业技术培训，具有基础理论知识、实际操作技能，并进行专业技术培训；
12、加强对员工清洁生产意识的教育，制定清洁生产的奖励及惩罚措施，提高员工参与清洁生产的积极性。7.4 清洁生产水平分析根据调查，目前国内同类产品生产企业有天津正大天晴制药有限公司和西安新通制药有限公司。正大天晴制药于2009年建设，目前年产量在700-800kg。西安新通制药于2010年建设，目前年产量为800kg。本次项目设计规模为1000kg/a，并且项目采用了与“正大天晴”、“西安新通”相同的反应过程，本项目与同类企业清洁生产指标对比见表7.4-1。 表7.4-1 本项目与同类企业清洁生产指标表调查指标天津正大天晴制药有限公司西安新通制药有限公司本项目生产规模（kg/a）8008001000
13、物料单耗（kg/kg产品）L-乳酸甲酯0.6110.6020.595四氢吡咯0.5140.4920.479苯甲基溴0.9980.9860.971氢氧化钠0.4650.4480.432二氯甲烷0.550.530.5乙基氯化镁0.5040.4980.486四氢呋喃6.1456.1245.998氯化铵0.4570.4460.432用水量（m3/kg产品）5.755.685.41排水量（m3/kg产品）2.532.422.2电（kwh/kg产品）153016101320从表7.4-1可以看出，本项目设计规模为国内同类产品生产企业中规模最大，且与天津正大天晴制药有限公司和西安新通制药有限公司相比，本项目
14、的物耗水耗略低、排水量较小，电耗较低，因此本项目清洁生产水平在国内同类企业中处于清洁生产先进水平，达到清洁生产水平二级标准。7.5 节能减排措施本项目主要耗能设备为蒸馏、干燥设备等，项目能耗较低，主要采用的节能措施为：（1）采用水浴加热的方法对反应釜及反应温度进行控制，温度控制稳定、准确，提高了产物收率，同时节约了能源；（2）合理涉及和选用各种设备及动力装置，减少动力消耗带来的损失，节约用电；（3）电力系统尽量采用高压配电，合理选择配电线路，减小回路输电电流和线路损失，降低能耗；（4）新购设备遵循“先进、成熟、可靠、适用、经济”的原则，选取低能耗环保设备；（5）本项目对所用的二氯甲烷、四氢呋喃
15、溶剂采用-40低温冷阱冷凝装置进行冷凝回收，回收率达到95%，节约物料，减少有机废气排放；（6）本项目工艺生产过程中产生的精馏残液和萃余水相蒸馏浓缩残渣，送专业厂家综合利用，减少对环境的影响。7.6 持续清洁生产7.6.1 持续清洁生产的必要性持续清洁生产的必要性见表7.7-1。表7.6-1 企业实行持续清洁生产的必要性分析序号企业实行清洁生产的必要性1为了最大限度地节约资源，减少排污，企业应该有领导、有组织、有计划地按照工业企业清洁生产手册上推荐的清洁生产内容开展清洁生产工作2评价清洁生产分析中所产生的清洁生产方案中，有从经济上、技术上分析目前实施有困难的，随着企业经济及技术实力的增强，应给
16、以实施3企业在发展过程中会不断出现新问题，需要一个不断的清洁生产过程，针对企业在每一个新的发展阶段出现的问题都能发现和解决，并不断减少企业资源消耗和废物排放，进一步提高企业清洁生产水平7.6.2 建立和完善清洁生产组织清洁生产是一个动态的、相对的概念，是一个连续的过程，因而需要一个固定的机构，稳定的工作人员来组织和协调这方面的工作，以巩固已取得的清洁生产成果，并使清洁生产工作持续开展下去。7.6.2.1 清洁生产组织评价建议该公司应设立单独的清洁生产办公室，由厂长直接领导，且需要专人负责，并须具备以下能力：熟练掌握厂内有关清洁生产的知识、熟悉企业的环保情况，了解企业的生产技术和工艺过程，具有较
17、强的工作协调能力和较强的工作责任心和敬业精神。7.7.2.2 任务清洁生产组织的任务主要是：组织协调并监督管理清洁生产方案的实施；为下一轮清洁生产分析作准备；经常性组织对职工的清洁生产教育和培训；负责清洁生产活动的日常管理。7.6.3 建立和完善清洁生产管理制度清洁生产管理制度包括把清洁生产成果纳入企业的日常管理轨道、建立和完善清洁生产奖惩机制、保证稳定的清洁生产资金来源。7.6.3.1 把清洁生产成果纳入企业的日常管理把清洁生产成果及时纳入企业的日常管理，是巩固清洁生产成效的重要手段，特别是把清洁生产分析产生的无投资或低投资的方案及时纳入企业的日常管理轨道。（1）把清洁生产提出的加强管理的措
18、施形成制度。（2）把清洁生产提出的岗位操作改进措施写入岗位操作规程，并要求严格遵照执行。（3）把清洁生产提出的工艺过程控制的改进措施纳入企业技术规范。7.6.3.2 建立和完善清洁生产奖惩机制与清洁生产相协调，建立清洁生产奖惩激励机制，以调动全体职工参与清洁生产的积极性。7.6.3.3 保证稳定的清洁生产资金来源清洁生产的资金来源可以有多种渠道，但是清洁生产管理制度的一项重要作用是保证实施清洁生产所产生的经济效益，部分用于清洁生产分析，以持续性地推进清洁生产。建议企业财务对清洁生产的投资和效益单独立帐。7.6.4 搞好职工培训工作清洁生产措施能否顺利落实，清洁生产目标能否达到与企业职工的素质有
19、很大关系。评价建议企业应加强对职工关于清洁生产方面的培训和教育，同时也要对各级干部、工程技术人员、车间班组长进行培训，并把清洁生产的目标具体分配到每一个人，以利于清洁生产目标的实现。7.6.5 制定持续清洁生产计划清洁生产并非一朝一夕的事情，需要制定清洁生产计划，使清洁生产在企业中有组织、有计划地进行下去。评价建议企业执行以下清洁生产计划，见表7.7-2。表7.6-2 清洁生产计划一览表项 目内 容组建清洁生产组织组建清洁生产领导小组，新技术研究与开发小组，开展清洁生产分析工作清洁生产方案实施在各车间推行清洁生产新技术研究与开发污水处理技术、废液回用技术、固体废物处置技术清洁生产培训对厂级干部
20、、中层干部、工程技术人员、车间班组长进行清洁生产知识培训清洁生产审计开展清洁生产审计工作，积极进行ISO14001认证7.7 循环经济分析循环经济是指在生产、流通和消费等过程中进行的减量化、再利用、资源化的活动，其中“再利用”是指将废物直接作为产品或者经修复、翻新、再制造后继续作为产品使用，或者将废物的全部或者部分作为其他产品的部件予以使用，“资源化”是指将废物直接作为原料进行利用或者对废物进行再生利用。本项目作为新型医药中间体生产，由于项目产品市场相对用量较小，本项目生产规模相对较小，因此，项目使用各类物料总量相对较少，但是本项目针对使用量较大的溶剂且毒性较大的二氯甲烷采用低温冷阱冷凝工艺进行回收，回收效率均达到95%以上，降低溶剂消耗量，减少不凝气废气的排放量，符合资源、废物减量化的要求。7-9
