清洁生产审核练习-化工厂-0906

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化工厂

企业清洁生产审核培训练习 国 家 清 洁 生 产 中 心

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。

在本练习中，每一阶段的第一部分，都对工厂的相关情况进行了简要介绍，同时为学员提供了完成作业所必需的相关信息。随着培训课程的逐步深入，针对每一道新作业题都会给出新的信息，大多数的作业都需要考虑此题之前给出的信息。每一题仅与练习中此题之前提供的信息有关，与其后的信息没有直接联系。

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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批设备已经过时，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。其它任务如维修等等，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国家环境排放标准，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产生量平均每天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障碍，对障碍进行

分析并提出解决的办法。

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。

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。

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作业2：审核小组

? 根据图1，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

且阐明审核小组为什么需要这种专长和这项职能。

? 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？

管理层 财务部门

溶剂车间

图1：化工厂组织机构示意图

抗氧剂车间 塑化剂二车间 环境部门 技术设备部门 实验室 研究开发科 维修科 聚烯烃一车间 聚烯烃二车间 塑化剂一车间 车间主任 技术主管 过程监督员 操作工

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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产生量大约占全厂COD产生总量的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溶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。

作业4：清洁生产目标

? 如果工厂污水处理厂的处理效率不变，为了使COD排放总量降低20%，必

须将COD产生量降低20%。请为工厂和审核重点设定具体的、定量的清洁生产目标。

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第三章：评估

聚烯烃一车间由若干单元操作组成。第一步是合成反应，后面是粗品的蒸发、冷却结晶、离心过滤、干燥，形成最终产品。整个生产过程用到四种原料(A、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，用新鲜水进行间接冷却。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。（后续生产过程省略）。 作业5：工艺流程图

? 画出聚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。

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表5：清洁生产方案的初步分析 方案 冷却系统的改造 电脑控制 改进维修程序

厂级领导根据审核小组的方案筛选结果，决定立即改变包装和进行预防性维修，结果审核重点的一次蒸发器产出（含产品和副产品）提高了5%，审核重点排出的COD减少了3%。

作业 10：实施有效的车间管理方案

? 利用上述改进车间管理类方案的实施所取得的经济收益，估算这些方案的实

施对物料平衡的影响，并将计算结果填入表6中：

表6：有效车间管理实施前后的经济效益对比 项目(价格) 输 产品(10 Y/kg) 副产品(50Y/t) 总收益 出 COD(0.4Y/kg) 实施前 实施后 差别 数量(/h) 价值(Y/h) 数量(/h) 价值(Y/h) 经济收益(Y/h) 改用200kg包装桶 涉及的变动 实施难易 投资成本 所需进一步评估 预计实施时间 人员 设备 简单 复杂 低 高 技术 环境 经济 短 中 长 扩大制冷量需要安装一套氨冷却系统，这样在保持同样的反应效率(相同的产率)和产品质量的情况下，反应器的进料量可增加约12%，总产出也可增加约12%，耗水量增加到18t/h。同时，回收单元回收的原料A的重复使用率可达到100%。

由于提高了原料A的重复使用率，COD可减少100kg/h。而配料、合成、冷却、蒸发和回收操作的耗电量则从190 kWh/h增加到200kWh/h。

作业11：技术评估：节约的证明

? 估算冷却系统的改动引起的物料平衡的变化。（在作业10的基础上做） ? 利用这条信息计算节省的操作成本。

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完成下表(表7)。

表7：冷却系统的改动对物料平衡的影响和预计节省费用 项目(价格) 输入原料： 输 A(2.7 Y/kg) B(4.4 Y/kg) 入 C(1.7 Y/kg) D(4.8 Y/kg) 水(0.7 Y/t) 电(0.4 Y/kWh) 输 产品(10 Y/kg) 出 副产品(50 Y/t) COD (0.4 Y/kg) 总收益

冷却系统的改动扩容所需投资91万元(包括管道和设备)。

作业12：经济评估

? 利用表8中的数据，评估改动冷却系统的经济（财务）可行性。要求至少计

算出投资偿还期和净现值。

实施前 数量 (/h) 价值 (Y/h) 实施后 数量 (/h) 价值 (Y/h) 差别 经济收益 (Y/h) NPV??(1?Fi)j?I

j?1nF n I i j

10= = = = =

j?1年净现金流量 项目寿命周期 总投资费用 贴现率 年份

1注：?(1?12=5.6502 %)j

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表8：财务数据 费用 总投资 节省的操作成本(每年)* 增加的操作和维修 年度总节省 贴现率 折旧年限 工厂税率 *：

Y 910,000 作业11的结果 无 12 % 10年 11 % 一年300个工作日

作业13：环境评估

? 这项方案的环境效益是什么？聚烯烃一车间是否已经达到其制定的清洁生

产目标？

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第六、七章：清洁生产方案的实施和持续清洁生产

清洁生产方案产生和筛选，并对部分初步可行的中高费方案进行了可行性分析之后，根据评估结果，审核小组认为所提出的这四项中高费方案均可行，即冷却系统的改造、实现电脑控制、采用200 kg新包装和实施预防性维护。审核小组决定将本轮清洁生产审核得主要成果向厂级领导进行汇报。

作业14：重要结论

? 本轮清洁生产审核最重要的结论是什么？

作业15：持续清洁生产

? 提出几条明显应该实施的措施，使该化工厂的清洁生产能够持续下去。

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