焦化企业清洁生产审核的实践与应用

闻 超 魏立安

(南昌航空大学环境与化学工程学院，江西 南昌 330063)

0 前言

中国是焦炭生产、消耗以及贸易出口的几个大国之一。焦化产品早已广泛的应用于化工行业、医药行业、耐火材料和国防工业。近些年来，焦化行业的飞速发展有目共睹。回顾2004年，我国约有焦化企业700多家，其中有各个种类的焦炉1900余座，产焦达1.7亿吨，在建的机焦能力0.87亿吨，近二三年建成后产焦能力可达2.66亿吨，将占世界焦炭产量54%，可生产4亿多吨钢[1]。经过了7年的发展，2011年，我国生产焦炭42779万吨，约为2004年的2.5倍，可以满足8～9亿吨钢铁产量的需求，将占世界焦炭产量70%[2]，早已成为世界上产焦最大的国家。

为了控制焦化行业发生严重的污染事件，我国每年投入了大量资金来治理企业产生的污染，但是治理效果尚不理想，达不到制定的预期目标，传统的末端治理已经不能满足对当今环境治理的需求。面对焦化行业污染现状以及资源、能源的大量浪费，焦化企业需要从源头削减污染，走可持续的清洁生产道路，实现我国焦化行业的不断前进的可持续发展。

本文以某焦化企业清洁生产工作为例，介绍了焦化企业的清洁生产审核过程。在审核过程中，为企业提供节能、降耗、减污、增效的方案，始终把清洁生产技术的应用放在首位，通过应用清洁生产技术，进行清洁生产审核达到解决企业环境污染的问题的目的。

1 焦化工艺及污染源分析

焦化的生产过程一般包括有备煤、炼焦、煤气净化、熄焦、焦油精制等工序备煤工序的主要污染物为煤尘。炼焦工序产生的废气主要有：粉尘、CO、NOx、H2S、SO2、B[a]P等，其废水为含有高固体悬浮物浓度的湿法熄焦水。煤气净化车间污染物主要为SO2、NOx、NH3、HCN、H2S、粉尘及剩余氨水、粗苯分离水、各工序水封废水。焦油精制工序管式炉燃烧焦炉煤气产生SO2、NOX等废气，并且产生高浓度含酚污水。整个焦化工艺产生煤尘、焦油渣等固体废弃物，具体焦化工艺流程及污染源分布图见图1。

2 企业开展清洁生产审核情况

某大型焦化企业始建于1983年，目前拥有两座高4.3m和两座6.0m炭化室的顶装焦炉、两座高4.3m的捣固焦炉，具备生产干焦210万吨/年、外供焦炉煤气40000万m3/年的生产能力。2012-2013年该企业展开了清洁生产审核工作，对照《炼焦行业清洁生产标准》(HJ/T 126-2003)[4]，审核前企业清洁生产水平见表1。

由表1中可以看出，企业资源能源利用指标中，一级水平1个、二级水平2个、三级水平1个；污染物产生指标中，一级水平1个、二级水平1个、三级水平2，其中气污染物SO2指标不达标，说明企业清洁生产水平相对较低，具有有较大的清洁生产潜力。

☆：产品；◆：固体废弃物；△：废气或粉尘类；○：废水图1 焦化工艺流程及污染源分布图

表1 审校前企业清洁生产水平

3 清洁生产潜力分析

3.1 污染物减排潜力分析

(1)1#～4#焦炉由装煤所产生烟气和粉尘量大，导致污染大气，给企业环保工作带来巨大压力；

(2)企业在焦化工艺中，由于废水处理工艺所限，废水监测结果表明：废水中有些污染物不能稳定达标。

3.2 节水潜力分析

企业的部分水能源没有充分的循环利用，如水封水没有综合利用、部分冷凝水及二次水没有收集循环使用。增加了新鲜水用量，浪费水资源。

3.3 节能潜力分析

(1)由于天然气置换使焦炉大量的煤气富余，导致大量能源浪费。

(2)由于配煤由人工操作，配煤准确度不高导致原料煤的浪费且消耗大量的人力。

3.4 技术改造潜力分析

(1)由于5#、6#焦炉还是采用传统的湿法熄焦方式，在熄焦过程中会产生的含有粉尘、酚、氰、硫化物等大量有害气体，污染大气。

(2)由于技术问题，焦炉烟气没有有效的脱硫脱硝方法，直排导致排放浓度不能达标。

4 清洁生产方案的实施

根据企业清洁生产水平现状及上述企业清洁生产潜力分析，从企业的实际生产情况的角度出发，提出如下清洁生产方案，见表2。

表2 清洁生产方案

5 实施后成效

审核后，根据企业生产数据显示：企业年节省炼焦精煤989.85t，节省电4971000kw·h，节水22.97万m3。结合表1中指标，企业资源能源利用指标及污染物产生与排放指标得到进一步提升：

①工序能耗由153.5 kg标煤/t焦下降至143.6 kg标煤/t焦，达到一级水平。

②吨焦耗电量由38.82 kW·h/t焦下降至34.78kW·h/t焦，到达一级水平。

③水循环利用率由93.1%上升至95.6%，达到一级标准。

④气污染物SO2指标由0.668焦下降至0.094kg/t，由不达标水平上升到二级水平。

通过开展清洁生产工作，企业的清洁水平得到显著提高。

[1]李晓哲，李成海.中国焦化行业发展现状与竞争态势分析[J].中国市场，2005(50)：202.

[2]郑文华.“十二五”我国焦化工业的发展[J].鞍钢技术，2012(4)：2.

[3]段丽娟.沿面放电等离子体降解焦化废水及提高其可生化性的研究[D].大连理工大学，2013.

[4]炼焦行业清洁生产标准HJ/T 126-2003[S].