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1、前 言 本套练习选取我国一家化工企业作为背景企业，结合其清洁生产审核过程，对清洁生产审核的每一个阶段进行逐步练习。,化工厂企业清洁生产审核培训练习,第一章：筹划和组织,工 厂 介 绍这家化工厂属于某化学工业集团公司，自从1956年建立以来，已经发展成为一家精细化学品工厂，生产塑料添加剂和其它有机化学品。该厂是高聚物材料 (聚氯乙烯、聚烯烃、涂料等)添加剂的专业生产厂家。全厂约有2800名职工，其中包括630名工程师和技术人员。厂里的主要设备建于1956年，现在仍然可以使用，但是工厂领导认为这设备已经过时，正在寻求资金更新设备。工厂的生产业务计划由厂里制订，整 体战略计划则由总部制订;大的投资须
2、由总部来批准；研究开发任务以及投资项目的准备工作由工厂承担完成。工厂主要根据长期订单来制订其生产计划。其它服务如维修等等，在工作分派上从属于生产，即根据生产需要进行安排。,这家化工厂的产品主要分为6类：抗氧化剂、两种增塑剂、有机溶剂和两种聚烯烃，共约40种产品。 在过去十年中，工厂为了达到政府制订的环境标准，已经实行了多项环保措施。目前工厂每天排放约7600吨污水，COD平均每天产7吨。一年交纳70万元排污费。为了达到地方环境部门制订的污染物排放标准，该厂认为需要扩大污水处理厂的能力，在两年内将COD排放总量降低20%。,作业1:管理层的参与 至少找出一条在审核前可能因工厂管理层的原因而遇到的
3、障碍，对障碍进行分析并提出解决的办法。,答1.工厂管理层可能提出的障碍为：工厂老化、技术工艺落后，需要花费巨大的资金进行技术改造，现在工厂正为资金问题而发愁，更别说清洁生产审核费用了。面对这种障碍难题，首先向其介绍清洁生产的意义和作用，但更关键的是让其认识到清洁生产审核方案实施后所能带来的巨大经济收益。因为企业领导层都是最终使企业财政收入支出及经济效益问题了。通过向其解释清洁生产的目的是“节能、降耗、减污、增效”，通过清洁生产，对生产过程、产品和服务采用污染预防的战略，而非传统意义上的末端处理，这样就提高了原辅材料和能源利用效率，使生产过程合理化，通过员工培训和加强管理，优化工厂管理体系，尤其
4、是减少了废弃物生产量，极大降低了后续处理量和处理费用。这些节省下来的资金要远远高于清洁生产审核费用。,答：2.工厂领导层认为审核工作会影响全厂的生产。对此，应向其仔细介绍清洁生产审核的程序内容，审核工作由清洁生产领导小组、工作小组和聘请的审核专家及行业专家完成。通过对企业现状和审核重点的分析，得出切实可行的方案，不会阻碍企业的正常生产经营活动。,这家工厂有6个主要生产车间，直接受厂级领导管理，并设有辅助部门，例如财会部门、技术设备部门(包括维修科、实验室和研究开发科)和环保部门。该厂实行厂长负责制，总工程师负责配合厂长工作。每个辅助部门的领导直接向厂长汇报工作。每个车间设一名车间主任，并有一名
5、技术主管负责协助管理工作，车间主任和技术主管分别向厂长和总工程师汇报工作。车间有各自的环保工程师、技术员和过程控制人员，工人被分为不同的班组轮班工作。图1给出了该化工厂的组织机构示意图。,图1：化工厂组织机构示意图,厂级领导决定进行清洁生产审核后，成立了审核小组。审核小组的首要任务是使全厂认识到清洁生产审核的目的及其重要性，并选择一个车间进行重点审核，设立清洁生产目标。因此，审核小组首先对车间主任进行培训，向他们介绍清洁生产的概念以及清洁生产审核的相关知识。但是由于工作负担重，只有几个车间主任参加了此次培训。,作业2：审核小组 根据图l，请组建一个审核小组，注明每个审核小组成员的专长和职能，并
6、且阐明审核小组为什么需要这种专长和这项职能。,拟组建的清洁生产审核小组如下表：,至少找出一条审核小组在实施清洁生产审核过程中可能遇到的障碍，并提出克服障碍的方法。采取何种措施才能够使普通员工参与清洁生产审核工作并且确保厂级领导能够持续参与支持清洁生产审核工作?,答：可能的障碍有： 1.认为清洁生产审核工作比较复杂，担心会影响生产。解决方案：讲清审核工作量和它所能带来的各种效益之间的关系，在审核过程中会有外部清洁生产审核专家进行咨询、培训、指导。 2.企业6个车间独立性强，协调困难。解决方案：审核小组由厂长亲自担任组长，由各部门各车间主要领导与技术骨干组成，厂长便于发挥其组织协调作用，另外，审核
7、小组也有相应的职权。通过广泛持久的关于清洁生产审核过程、内容及意义的大力宣传，不仅让领导能够参与并长期支持审核工作，而且让全厂上下，特别是普通员工将清洁生产思想自觉地转化为指导本岗位生产操作实践的行动。另外，向领导展示同行业其他企业通过审核提出的方案获得的巨大经济、环境效益，那更能打动其内心，让其更加主动参与支持。,第二章：预评估,审核小组所面临的首要任务是减少废水排放。审核小组在启动预评估后，根据所掌握的数据资料，对各生产车间的产出、废水排放和能耗等情况进行了比较分析，结果如下：无论在数量上还是价值上，两个聚烯烃车间的产出都是最高的；抗氧剂车间的产出最低。 聚烯烃一车间的COD排放量大约占全
8、厂COD排放总量的50%。 抗氧剂车间的排放物数量少，但其最终产品(一种有毒的锡的金属有机化合物) 可能会随废水流失，造成其排放物的毒性最大。 塑化剂一车间和溶剂车间的能耗较低，根据反应计量、计算，其能耗已接近于理论最佳值。 审核小组认为两个聚烯烃车间和抗氧剂车间都存在较大的清洁生产潜力。 清洁生产审核工作启动后，聚烯烃一车间和抗氧剂车间的工人都非常积极，表示愿意参加清洁生产审核工作。,作业3：审核重点 根据所给信息，确定三个本轮清洁生产审核的备选审核重点，并从中筛选出本轮清洁生产审核的审核重点。要求说明做出这种选择的原因。,答：三个被选审核重点及其原因如下： 聚烯烃车间：产量最高；COD排放
9、大；清洁生产潜力大；员工积极性高。 抗氧剂车间：毒性大；员工积极性高。 溶剂车间：清洁生产潜力大，机会多。综合考察后，聚烯烃车间由于入选原因最多，机会更大，故被选定为本论审核重点。,作业4:清洁生产目标 为审核重点设定具体的、定量的清洁生产目标。,答：综合考虑前面叙述，从减少企业负担及运行费用，和目标的可达性、时限性出发，将COD（7t）削减20%设定为清洁生产目标。即：削减COD20%，折合为重量为7t20%=1.4t,第三章：评估,聚烯烃一车间由5个单元操作组成（产品为季戊四醇，用作可溶性涂料的分散剂）。第一部是合成反应，后面四步是将聚烯烃精制、浓缩成最终产品。整个生产过程用到四种原料（A
10、、B、C和D）。在配料单元，这四种原料首先与工艺水进行混合，之后被送到合成反应器中进行反应。合成反应是放热的，用冷却水进行间接冷却。反应结束后，合成溶液被输送到一次蒸发器中，蒸发出的液体进入回收单元，该液体含有未反应的原料A，经过回收单元处理后，一部分送回配料单元，其余的直接排掉。一次蒸发单元的产物(一次母液)进入二次蒸发器。二次蒸发器蒸出的液体也随着废水一起排掉，产物(二次母液)被送到澄清槽(冷却以加快沉降速度)，沉降下来的产品被送到洗涤站，剩下的产物(沉降母液)作为副产品出售。洗涤在一个离心机上进行，洗后的水和干燥器中的粉尘送回到二次蒸发器中(产品回收)。作业5：工艺流程图画出烯烃一车间的
11、工艺流程图(部分)，包括配料、合成、一次蒸发和回收单元这几部分单元操作，指出可能的污染物排放点。,作业5：工艺流程图画出烯烃一车间的工艺流程图(部分)，包括配料、合成、一次蒸发和回收单元这几部分单元操作，指出可能的污染物排放点。,答：本处画的是整个流程，只需一车间即可。,下面的表(1-3)中给出了化工厂合成反应及部分后续单元的生产数据汇总，操作单元包括配料、合成、一次蒸发以及回收。这些数据都是在正常生产过程中通过实测得到的。 表1：合成反应单元的总输入,表二：反应器的输出（合成溶液的成分）,表三：一次蒸发器的输出（一次母液的成分）,作业6：物料平衡将输入-输出数据纳入工艺流程图中，利用物料平衡
12、计算出下列数据： 1.合成反应器冷却系统的冷却水用量； 2.回收单元排出废水的成分； 3.一次蒸发器中的损失。,一次蒸发器中的损失,（单位：kg/h）,输入的原料A,B和C是液体，批量运输；原料D是固体，装在5kg的袋中运送。在配料区，每种原料分别同新加的工艺水和回收单元中的回收液(原料A)混和。合成反应是放热的，因此要用水冷却，反应产率依赖于反应温度。一次蒸发是用来除去多余的水和未反应的原料A和D。因为缺少维修，一次蒸发器的状况较差，检测到几处泄漏和溢流。在回收过程中，部分过量(未反应)的原料A循环回到配料区，但由于合成反应器冷却系统的制冷量低，目前只有其中的一部分被重复使用。在单元操作之间
13、，液体原料通过管道运送，固体原料用传送带运送。现场调查发现管道上有几处泄漏。在操作中，随机抽取样品，手动控制生产过程。合成、澄清工序同最终产物的洗涤都是分批进行的，其余工序的步骤都是连续进行的。工厂的生产一天24小时分3班连续进行。合成工序的产率在80%到90%之间。车间负责组织安排生产过程的各项操作，在车间的要求下维修组负责对设备进行维修。,作业7：原因分析分析上面练习中说明的废弃物产生的原因。参照以下8条提示，从前面给出的信息推出可能原因：,1.原辅料及能源是否对废弃物的数量或成分有影响? 答：输送原材料时有泄漏现象，装D的5kg包装袋太小，造成废弃物（包装袋）增加。 2.技术工艺是否对废
14、弃排放物的数量或成分有影响? 答：80%-90%产率波动太大，不稳定，应研发使其稳定的工艺。3.设备是否对废弃物的数有影响? 答：设备老化，造成一次蒸发器上有漏泄和溢流现象，提高合成反应器制冷效果。4.过程控制是否对废弃物的数量或成分有影响? 答：手动控制不精确，造成浪费与损失。,5.产品是否对废弃物的数量或成分有影响? 答：提高产品转化率可减少废弃物的产生。6.废物本身特性是否对废弃物的数量或成分有影响? 答：废弃物可回收、循环利用，减少后续处理。7.管理是否对废弃物的数量或成分有影响? 答：加强管理、维修，减少跑冒滴漏。8.员工素质是否对废弃排放物的数量或成分有影响? 答：提高员工素质与积
15、极性，会减少废弃物产生。,第四章 方案产生和筛选,作业8：方案产生根据工艺说明、物料平衡及相关的分析，产生清洁生产方案。 从八个方面着手产生相应的方案，并将方案简要写在表中(表4)。 如何改进原辅料及能源才能尽量减少或消除废弃物?2. 如何改进技术工艺才能尽量减少或消除废弃物?3. 如何改进设备才能尽量减少或消除废弃物?4. 如何改进过程控制才能尽量减少或消除废弃物?5. 如何改进产品才能尽量减少或消除废弃物?6. 如何利用废弃物本身特性才能尽量减少或消除废弃物?7 如何加强管理才能尽量减少或消除废弃物?8. 如何提高员工素质才能尽量减少或消除废弃物?,表4：方案产生,第五章：可行性分析,为了
16、说明可行性分析的过程，下面就四个清洁生产方案进行了详细分析。这四个方案是从审核小组产生的众多方案中挑选出来的。,1.冷却系统的改造,为了提高制冷能力，必须安装第二台制冷设备，这样可以增加合成反应器的进料量，进而使一次蒸发器中出来的原料A可以得到全部的循环利用。安装第二套循环系统需要新的冷却水管道，反应器本身只需要在管道方面做有限的改动。市场上很容易找到关于冷却系统的技术，技术设备部门的工程师也熟悉这些技术。反应器旁边有容纳制冷设备的空间。不需要额外的培训，但是由于反应器的进料量增加，必须为操作工制订新的操作规程并进行相应的培训和管理。,2.安装电脑控制的反应器装料和过程控制系统,可以安装一台微电脑控制器对过程进行最优化控制。合成反应器上需要增加连线。因为原料B在合成反应中完全转化，其流量可用来作为反应过程的控制参数，还要增加连线和管道从而控制原料B的流量。这方面的技术相当简单，但是还没有应用于化工厂，操作工和技术设备部门将需要进行额外的培训。,3.将原料D的5 kg包装桶改为可重复使用的200 kg包装桶,这会减少包装浪费，避免向混料箱(配料)装料时的撒落。因为财务部门负责定购，所以必须通知该部门。需要制定新的操作规程，并对操作工人进行相关培训，同时还要添置新的操作设备。,
