“双碳”时代,一家化工企业的“进化论”

文章来源:群众新闻碳交易网2021-12-07 09:41

今年9月,由陕西超腾生态环境咨询股份有限公司最新发布的评估报告显示:陕西金泰氯碱神木化工有限公司(以下简称金泰氯碱)三项新技术的创新与应用,将让企业每年减少碳排放60万吨。
 
多年来,金泰氯碱取得多项科技成果鉴定和技术奖,在绿色减排方面拥有20余项发明专利,应用三项技术碳减排效益估算,每年能够产生3029万元的经济效益。
 
金泰氯碱提前8年布局的低碳环保技术创新终结硕果。
 
从废渣到氧化钙
 
金泰氯碱注册成立于2003年,地处榆林市米脂县,是由陕投集团控股的氯碱化工企业,目前已形成30万吨/年聚氯乙烯、23万吨/年离子膜烧碱的装置产能。金泰氯碱董事长薛卫东告诉记者:“由于受传统技术的束缚,高耗能和汞污染一直困扰着企业的绿色高质量发展。为了突破这一困境,金泰氯碱踏上了科技推动环保的道路,形成了以‘无汞催化合成氯乙烯’‘电石渣制氧化钙循环利用’‘含盐废水零排放’三项核心技术为代表的电石法聚氯乙烯绿色低碳节能减排创新技术,站上了双碳双控的新台阶。”
 
电石渣是电石法生产聚氯乙烯不可避免的副产物。据测算,每生产1吨聚氯乙烯,就会产生1.8吨的电石渣。全行业每年约产生3400万吨电石渣。
 
“最开始对电石渣的处理方式是粗放的——清理出一片山沟,做好防渗处理后进行堆埋。但由于量太大,这样的山沟三四年就被堆满了,也没办法完全遏制对环境的污染。”金泰氯碱高级技术顾问赵驰峰说,“后来用电石渣制水泥的技术消耗这些废渣,但附加值太低,消耗量也是杯水车薪,无法实现真正的循环利用。”
 
2016年,中科院过程所发布了电石渣制氧化钙的中试成果,让他们看到了电石渣循环利用的可能性。金泰氯碱与中科院过程所展开合作,经过两年反复调研、设计和调试,实验室中冰冷的数据被工程化开发,落地成为10万吨级工业化实验装置。
 
“电石在生产过程中需要焙烧碳酸钙生成石灰石,也就是行业中俗称的‘烧石灰’。”公司研发人员说,“电石渣通过焙烧成氧化钙,然后再循环用于电石生产,实现了‘电石—聚氯乙烯—电石渣—氧化钙—电石’产业链的完整闭路循环,最大限度降低了烧石灰导致的碳排放。这项技术已大规模应用在我们在建的60万吨高性能树脂环保示范项目。投产后,仅此一项在整个产业链上将使每吨产品减少二氧化碳排放约0.8吨,降幅可达20%以上,降碳效果显著。”
 
工业废水能养鱼
 
在金泰氯碱厂区里,有一个有趣的景象:一头是热火朝天的化工生产现场,另一头却是工厂中间的小花园,一群色彩斑斓的鱼儿在水池中欢快地游动。
 
路过的员工骄傲地说:“可别小看这个看似不起眼的水池。池子里的水可全部来自处理合格的工业废水!”
 
一个化工企业环保做得好不好,污水处理是关键。工业废水能养鱼,可见污水净化之干净。
 
动力分厂副厂长何旭东告诉记者,化工企业处理达标后排放的污水含盐量高,无法直接循环利用。因此实现零排放对污水的处理提出了更高要求。
 
“传统的含盐污水循环利用,一般是采用蒸发法,通过加热实现固液分离,能耗较高。金泰氯碱另辟蹊径,自主研发深度处理装置,利用电石渣作为除硬剂,开发了废渣利用、化学除硬、沉降分离、双膜处理、分质回用处理高盐废水集成技术,以液液分离思路,分离出清水和含盐量更高的液体,分别投入到不同的生产流程中,节省了处理过程中的大量能耗。”他说。
 
在“工业废水养鱼池”附近,有一个总外排口。曾经,一年有80万立方米的水从这里排放出去。如今,通过完善的处理体系和设备,工业废水经过净化,被再次投入到生产当中。从2016年6月2日17时起,这个排口再也没有排出过一滴污水。
 
一场对“汞”的突围战
 
2017年8月16日,《关于汞的水俣公约》(以下简称《公约》)正式生效,中国的履约时间表随之出炉。其中,到2020年,氯乙烯生产行业实现单位产品的使用量在2010年的基础上降低50%;到2032年,要关停所有原生汞矿的开采。
 
对相关行业而言,这个《公约》无疑是一场平地惊雷。
 
“我国汞的总需求量居全球首位,而我国电石法聚氯乙烯生产中汞的使用量占全国汞消耗量的60%,这就决定了我国电石法聚氯乙烯将成为未来国际公约履约的最重要领域。如果解决不了无汞催化剂的问题,行业发展将受到致命约束。”金泰氯碱副总经理张军锋告诉记者。
 
这是行业的“生死之战”——想要更好顺应全球低碳大潮,聚氯乙烯行业传统的生产方式必须改变。其中,开发无汞催化技术是关键。
 
一场对“汞”的突围战打响了。金泰氯碱投资1亿余元,与南开大学、清华大学、西安凯立公司合作研发“无汞催化合成氯乙烯”项目。项目不仅从源头上实现无汞化,消除汞污染,而且可以将反应热回收成蒸汽,进一步减少能源消耗和碳排放。
 
“项目研发成本大,而且缺乏可供参考的经验,所有的事情都是摸着石头过河,研发难度可想而知。”张军锋告诉记者,“第一次运行装备的时候,2个月就损失了600万元。”然而,付出终有回报:2018年11月,金泰氯碱独立设计开发的万吨级无汞催化氯乙烯合成装置顺利投产,至今运行良好。无汞催化合成氯乙烯技术,年可消除汞排放28.8吨、减碳9万吨;推广到全行业,能够实现年消除汞排放约725.76吨、减碳242万吨。
 
“低碳发展是我国的大趋势,也是国际的大趋势。企业的环境友好型和低碳可持续发展能力必将成为一个企业的重要竞争力。”薛卫东说,“我们将持续推进三项技术的继续研发和推广应用,推进自动化、数字化、智能化的探索,抓铁有痕地奔向‘双碳’目标。”(记者 申东昕)

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