清洁生产技术和清洁生产

化　工　环　保

　2003年12月ENVI RONMENTAL P ROTECTI ON OF C HEMI CAL INDUS TRY第23卷第6期清洁生产清洁生产技术和清洁生产

杨再鹏,陈殿英,刘建新,徐怡珊

(中国石化集团北京化工研究院环保所,北京100013)

[摘要]阐述了清洁生产技术在实施清洁生产战略中的地位、清洁生产技术的基本概念和技术

特点;分析了我国清洁生产技术开发领域存在的问题;提出了清洁生产的两种类型以及加强清

洁生产技术开发和应用的措施;指出传统的先进生产技术不一定是清洁生产技术及清洁生产

技术和末端治理技术的差别。

[关键词]清洁生产;清洁生产技术;末端治理技术

[中图分类号]X38 [文献标识码]A [文章编号]1006-1878(2003)06-0356-06

《中华人民共和国清洁生产促进法》经九届全国人大常委会通过,已于2003年1月1日起实施。为了配合《清洁生产促进法》的实施,国家经贸委相继出台了一系列的配套政策、规定,出版了《清洁生产促进法问答》、《清洁生产促进法挂图》、《清洁生产培训教材》等。许多省、市、自治区经贸委召开了动员大会,确定了清洁生产示范单位,掀起了学习清洁生产促进法、推进清洁生产的高潮。在推行清洁生产的实践中,遇到了一些有代表性的问题。本文阐述了作者对这些问题的见解。

1　清洁生产技术在清洁生产中的地位及其基本特点

1.1　清洁生产技术在清洁生产中的地位

《清洁生产促进法》[1]第二条确立的清洁生产定义为:“本法所称清洁生产,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、综合利用等从源头削减的措施,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。”清洁生产定义包含两层含义:一是清洁生产的内容;二是清洁生产的目的。清洁生产的内容有“改进设计”、“使用清洁的原料和能源”、“采用先进的工艺技术与设备”、“综合利用”及“改善管理”,除“改善管理”外,其他内容所涉及的均为清洁生产技术。

进行清洁生产审核是实施清洁生产的关键。在审核基础上提出的清洁生产方案中,有高费、中费、低费、无费方案。低费、无费方案的实施主要是通过改善管理来完成,不需要费用或仅用少量的费用,可以在审核过程中边查边改,收效快;高费、中费方案涉及到工艺技术的改造和设备的更新,因而需要较多的费用和较长的时间,只有等待项目完成后才能得到收益。一般而言,越是管理松散的单位,提出的低费、无费方案越多;反之,越是管理严格的单位,提出的低费、无费方案越少。如中国-加拿大清洁生产合作项目示范单位阜阳化工总厂,经过审核提出了32项清洁生产方案,其中低费、无费方案仅有9项,其余23项均为中费、高费方案。持续实施清洁生产的企业,很难再提出低费、无费方案[2]。其他开展过清洁生产试点的企业情况相似。由此可见,实施清洁生产,落实审核中提出的中费、高费方案就是采用清洁生产技术,即清洁生产技术在清洁生产中占据核心地位,离开了清洁生产技术便谈不上清洁生产。

1.2　清洁生产技术的基本特点

清洁生产技术的基本特点是:

(1)原料转化率高及废物产生量小。生产的设

[收稿日期]2003-02-11;[修订日期]2003-09-27

[作者简介]杨再鹏(1948—),男,河北省人,北京化工研究院环保所所长,教授级高工,主要从事化工环保领域的科研、管理工作。

计者和经营者都希望原料100%转化成产品,但由于原料的纯度不可能做到100%,其转化率也不可能做到100%,即使对使用纯料的机械加工行业而言,也总会剩余一些边角废料。对于化学工业来讲,由于大多数化学反应是可逆的,要做到原料的100%转化更是可望不可及。我国农药和染料的生产中,原料的转化率只有50%到60%,剩余的原料都变成了污染物进入了废水、废气或固体废弃物中。废物就是未反应的原料、中间产品或终产品。一般来说,原料的转化率越高,废物的产生量就越少。清洁技术的第一特点就是要具有原料的转化率高、废物的产生量少。目前,国外一些染料品种的生产中原料转化率已达到90%以上。

(2)工艺流程或生产周期短。对于以化学反应为主的化学工业来说,工艺流程的长短是非常重要的。工艺流程越长,涉及的化学反应越多,导致的原料损失就越大,产生的废物就越多,且基建与设备的投资就越大。如传统的苯胺生产是以苯为原料,用混酸进行硝化制硝基苯,然后再用铁粉还原制苯胺,生产1t苯胺产品,要产生1t高浓度的残液、4t废水及2.5t废渣;现采用苯酚与氨反应生产苯胺,工艺流程简单,设备投资仅为原工艺流程的25%,生产成本降低10%～15%,生产中只排少量釜底残液和反应生成水,1t产品仅产生0.9t废水[3]。

(3)生产装置规模大。生产装置和设备的大型化决不是数字的简单加和,需要采用许多新技术。生产装置和设备的规模大小与能耗、物耗、产率、产污有着直接关系。例如氮肥工业,生产1t合成氨,小型厂、中型厂和大型厂所排废水量分别是186t、184t和11t;废水中的氨氮量分别是14.51t、24. 76t和1.87t,国外的相应指标中小型厂是6～12 t、大型厂是0.05t。

(4)自动化程度高。自动化程度高,不仅仅是为了节省人力,更重要的是能够在选择的优化工艺条件下自动操作,以最少的原料获取最多最好的产品,即取得最大的利润,产生最少的废物。

(5)化学反应速度快。大多数化学反应不但具有可逆性,而且反应速度慢,甚至于慢到看不出反应的进行。为了加快化学反应速度,要使用催化剂。催化剂的品质和性能是决定化学反应速度的关键。

(6)能量消耗少。清洁生产技术不但要求较少的物耗,而且要求较少的能耗。同样的技术消耗的能量不同,除了技术本身的原因外,还有管理方面的问题。如:我们管理、操作引进的生产装置所消耗的能量比外国人管理、操作的同样的生产装置要多。

2　我国清洁生产技术开发领域存在的问题

科学技术是第一生产力,是实施清洁生产的根本保障。我国政府一直高度重视科学技术的发展。建国50多年来,我国在科学技术领域取得了巨大的成就,但是与世界发达国家相比,还存在较大的差距,主要表现在以下几个方面。

2.1　清洁生产技术的整体水平较低

中国在基础科学研究和一些尖端技术领域并不落后,有些单项技术甚至具备世界领先水平,但从整体工业技术水平看,中国落后世界先进水平20～30年。钢铁工业,只有宝钢能够达到日本20世纪80年代的水平,大多数企业只有美国20世纪60～70年代的水平;汽车制造业至多能达到美国20世纪60年代的水平;铁路运输业处于欧、美、日20世纪60年代的水平;化工、冶金机械等行业与世界先进水平也有数十年的差距。在整个工业体系中,高新技术产业所占的比重小,传统产业仍占绝对统治地位,乡镇企业、私有企业的技术状况就更加落后。2.2　科学研究经费投入少

科学研究经费投入是衡量一个国家科技水平的重要指标之一。我国科研经费投入仅占国民生产总值的0.5%,远低于发达国家、新兴工业国家2%～3%的水平。韩国1962～1992年花了70亿美元引进了8000多项外国技术,1991～1996年其科技研究和开发经费在国民生产总值中所占的比例从1.9%上升到3.5%,接近美国和日本的比例,到2001年将占国民生产总值的5%,远远超过其他国家的比例。另外,我国企业对技术开发的投入仅占销售额的0.5%,而发达国家则占5%～10%[4,5]。

世界著名跨国公司的技术开发投入经费更是惊人,一般要占其销售额的10%,有的甚至高达15%以上。以国际商用机器公司为例,1992年其科研与开发经费为51亿美元,而我国仅为25.4亿美元; 1997年该公司增加到73亿美元,而我国仅增至58.3亿美元。

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