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pvc清洁生产审核意见
（PVC）分厂清洁生产预审核意见
（讨论稿）
一．项目背景
…有限公司是自治区环保局首批确定的十四家清洁生产试点企业之一。
为了更好的完成本次清洁生产审核工作，提高企业的清洁生产水平，切实达到减污增效的目的，…有限公司专门成立了以…副经理为组长的清洁生产审核小组（审核小组组成见附表1）并委托…环科院清洁生产指导中心担任清洁生产审核咨询工作。
二．企业概况
（以下称PVC分厂）隶属…有限公司。
PVC分厂全厂共有员工人，其中管理人员人，工程技术人员人。
2000年企业通过了ISO9002国际质量体系认证，2002年完成了ISO9001：
2000国际质量体系认证换证工作。
聚氯乙烯生产采用纳米碳酸钙原位聚合技术生产工艺。
其中：
聚乙烯工序采用脱析新工艺回收废盐酸中氯化氢气体变为聚氯乙烯的原料，消除了废酸的排放。
聚氯乙烯采用了30m3的聚合釜，用DCS控制系统，密闭进料，压缩冷凝，气体等新工艺，其新工艺技术达到目前国内同类行业中上水平。
2003年公司进行第八批国债重点技术改造项目建设，在原有工艺的基础上，采用国产70m3聚合釜，操作采用DCS全自动控制，工艺技术达同行业先进水平。
改造后的PVC分厂生产规模达13.9万吨/年。
生产工艺流程图见附图1。
三．审核过程
2004年10月20日审核咨询小组对该公司PVC生产线进行了第一次现场调查。
2004年10月30日，审核咨询小组在…对企业领导、各职能部门负责人及生产一线的班组长进行了清洁生产基础知识培训。
11月17日，审核咨询小组第二次到现场。
11月17日下午，由…质检环保部负责召集，咨询小组集中对清洁生产审核小组全体成员进行了清洁生产审核知识培训，并对PVC分厂清洁生产审核小组人员进行了分工。
11月18-19日，咨询小组在清洁生产审核小组成员的配合下通过现场调查、询问、座谈、报表分析、数据分析等多种方式，对PVC生产线的整个生产过程以及产污排污状况进行了详细的了解，制订了审核工作计划（见附表2），并根据PVC分厂清洁生产审核小组的反馈意见形成以下预审核意见。
四．审核发现
经现场考察PVC的实际生产过程；查阅年度生产统计报表、月生产报表和财务报表；并与厂领导和各部门技术人员多次座谈，形成本次清洁生产审核预评估阶段的主要审核发现如下：
1、PVC生产线现场运行正常，废水处理装置运行正常，污水排放得到有效控制；
2、生产管理严格、有效，但是还有待进一步提高；
3、主要环境问题为电石在储存、破碎过程中所产生的污染。
4、现场生产记录较完整，数据可信。
5、生产过程中有一些不完善的环节，存在较多的清洁生产机会，清洁生产潜力较大。
五、清洁生产机会及潜力分析
1、电石利用率
根据电石法生产PVC工艺，电石与水发生化学反应生产乙炔气，为PVC生产提供原料气，根据生产成本分析，电石消耗占PVC生产成本的65％以上，所以电石的单位发气量和电石损耗量直接影响到生产成本。
根据现场调查和电石特性，电石损耗与电石在破碎、储存过程中的自然风化密切相关，电石的发气量大小则与购进的电石质量密切相关，同时受电石在储存过程中的自然风化的影响。
PVC生产过程中的电石的实际消耗量又对污染物的产生有极大影响。
（1）2003～2004年电石单耗、平均发气量比较分析
如果电石中的有效成分得到充分利用，电石耗量和电石发气量的关系应为电石发气量越高，吨产品电石单耗越小。
否则说明在生产装置之外发生了电石的损耗。
根据对2004年前九个月以及2003年全年的生产统计报表，对电石折标单耗（按300L/kg）、月平均发气量进行对比分析和相关性分析，分析结果见表1、图1、图2。
表12003年吨产品电石月单耗、平均发气量
月份（2003）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
平均
折标后电石单耗（t/t）
1.387
1.375
1.376
1.37
1.409
1.395
1.395
1.393
1.382
1.366
1.34
1.402
1.383
平均发气量（L/kg）
265.05
266.5
266.38
268.46
265.86
266.47
265.09
264.7
265.83
266.14
271.83
271.34
266.97
月份（2004）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
平均
折算后电石单耗（t/t）
1.402
1.482
1.479
1.458
1.465
1.524
1.465
1.443
1.505
1.469
平均发气量（L/kg）
271.45
272.76
272.19
281.07
278.91
278.97
279.92
281.06
287.63
278.22
图12003年折算电石单耗与平均月发气量关系图
图22004年折算电石单耗与平均月发气量关系图
表1中的统计数据表明，2003年的电石平均发气量低于2004年，平均单耗也低于2004年。
也就是说2004年每生产一吨PVC要比2003年多消耗电石（折标）86kg，按2004年PVC产量12万吨计算，要多消耗10320吨电石（发气量300L/kg）。
电石折标月单耗（按300L/kg）、月平均发气量二者之间的相关分析也表明，2003年二者之间有一定的相关性（相关系数-0.43），与理论相符，而2004年二者则没有相关性，这与理论正好相反。
这种现象是非常不正常的，说明2004年与2003年相比，在生产过程中的电石利用率有所下降，存在一个或多个浪费环节，或者说随着2004年生产能力的扩大、原料电石发气量的提高，使原有的浪费环节进一步凸现出来。
（2）影响电石利用率的因素分析
根据对PVC生产线的实地了解，可能影响电石利用率的主要因素包括：
●电石露天库存过程中的自然风化；
●电石入库量不稳定或入库量较大，造成短期库存量过多或时间过长加剧电石风化；
●电石破碎过程损失；
●乙炔发生过程中电石反应不完全；
●氯乙烯单体转化率不高产生的尾气排放损失；
●氯乙烯聚合母液排放损失。
PVC生产的主要原料是乙炔气和氯化氢，上述六个因素都会引起电石单耗的增加，但后两个因素同时也会引起氯化氢单耗的增加，前四个因素与氯化氢单耗无关。
要想了解和掌握电石的损失环节及各环节损失量在总量中的比重，必须通过开展物料平衡分析才能解决。
由于预审核阶段无法了解2003年和2004年氯化氢准确的单耗变化，所以仅对前四个因素做简要的分析，为确定本次清洁生产审核重点提供依据。
1电石露天库存过程中的自然风化；
电石露天库存自然风化是难以避免的，并且电石发气量越大，风化速度越快。
正常情况下，进入生产系统的电石应尽快破碎，并送入密封的电石库（氮封储罐）内储存。
PVC分厂最初设计规模为1万吨/年，近年来生产规模不断扩大，仅2004年与2003年相比，PVC产量就从6万吨/年扩大到12万吨/年，但电石氮封储罐还停留在满足最初年产1万吨PVC生产线的配套规模上。
2004年PVC产量提高，电石用量增加，并且电石发气量也高于2003年，必然会造成电石损耗加大。
故电石库存不当引起电石自然风化应该是电石单耗增加的重要因素。
由于电石风化试验正在进行中，因此还无法对电石自然风化损耗进行定量分析。
2电石入库量不稳定或入库量较大，造成短期库存量过多或时间过长加剧电石风化
图32003年电石日入库量和PVC产量曲线图
图42004年电石日入库量和PVC产量曲线图
图3、图4是2003年、2004年的日入库量与月平均PVC产量的关系图。
从图上我们可以看出，2004年的入库波动要比2003年大，并且2003年PVC月产量与入库量的相关性要比2004年好一些。
2004年入库量的不稳定也可能是造成2004年电石单耗增加的原因之一。
（3）电石预处理过程现场管理因素分析
审核咨询小组通过现场调查注意到，PVC分厂的电石进入乙炔发生器前的预处理过程和水泥行业的石灰石的一次破碎有几分相似，破碎过程中产生大量粉尘，属于劳动强度大，工作环境恶劣的岗位，整个操作现场管理也没有明显区别，均采用相对粗放的管理模式，存在明显的物料损失。
所不同的是电石库存量小，且储存在有遮雨棚的开放式库房内，而石灰石是直接堆放在露天料场，破碎后进入生料立仓。
同时也注意到电石与石灰石的理化性状、采购价格及所占产品的成本比例存在巨大的差异。
电石的风化特性决定了破碎前后的电石、破碎过程中产生的电石粉尘只要暴露在空气中，就会发生持续不断的风化反应，并且单位重量的电石粒径越小，表面积越大，风化速度越快。
随着电石的风化，其自身的使用价值也会逐渐消失。
电石的采购价格为2300元/吨，而石灰石的商品价格是30～50元/吨。
也就是说电石的商品价格是石灰石的数十倍，如果损失（浪费）同样重量的原料，PVC分厂的付出的经济损失也是水泥厂数十倍。
电石占到PVC生产成本的65%，石灰石占到水泥生产成本的20％～30％。
综合上述分析，咨询小组认为电石的预处理过程（含临时库存）的现场管理没有按照原材料的自身价值、理化特性采取与之相对应的管理手段，管理水平低下是影响电石利用率的重要因素。
疑问？
公司月统计显示2003年电石平均单耗低于2004年，出现这种情况的原因在前文已经进行了分析。
然而，我们对电石入库量与PVC产量相关性分析的时候发现了与公司月统计报表相互矛盾的结果。
以2003年、2004的2～5月的数据为例可以看出，2003年的PVC产量（18290吨）与电石入库量（30577吨）之比是0.6，2004年的PVC产量（32538吨）与电石入库量（37321吨）之比是0.87，并且上述数据是在充分考虑了库存数据个别日期缺项的情况下，对PVC产量做了修正后的结果。
根据现场调查，电石入库量应该是电石实际消耗量最直接的数据，尽管PVC产量与电石入库量之间有一个滞后的问题，但不应该存在如此大的矛盾。
当然我们不认为电石入库量和PVC产量之比这组数据是可靠的，原因是如果由此来推断PVC生产的电石单耗，2004年2～5月的电石单耗为1.14吨（折标后则更低）。
很显然这一结果已经远低于我国电石法生产PVC同类厂家的水平，甚至可以说电石单耗之低难以置信。
但根据审核小组物料组同志的介绍，单月或全年电石用量的估算方法是当月（当年）电石消耗量＝当月（当年）的电石入库量＋上月（上年）电石库存余量－当月（当年）电石库存余量。
电石余量不准可能会造成统计误差，但当月（当年）库存余量与入库量相比占的比重不大，并且上月库存余量和当月库存余量的估算误差会相互抵消，因此电石余量估算不准不是唯一因素。
由此可以推断，在生产统计过程中的电石入库统计、电石使用量统计、电石余量统计、电石单耗估算等各个环节中存在较大的误差。
这些误差的存在会对企业的成本管理带来很大的影响。
2、PVC生产线中计量装置不足和计量不准对清洁生产水平的影响
现场调查过程中发现PVC生产线中计量装置不足和装置计量不准确的现象十分普遍，在有些必须有计量装置的地方或是计量装置失效，或是无计量装置。
因此审核咨询小组在进行生产统计数据分析时很难获得准确的单班生产能耗、物耗数据。
从生产管理角度讲，如果缺乏单班生产能耗、物耗统计，将无法对生产过程的能耗、物耗进行控制和考核。
由于生产线采用四班三运转的模式进行生产。
如果不能进行单班考核，则无法开展精细化管理，不利于对整个生产过程进行成本控制，不利于调动职工的积极性。
从清洁生产角度讲，如果生产线中计量装置不足和装置计量不准确，则无法通过生产全过程控制手段来达到节能降耗、减污增效这一清洁生产的根本目标。
因此，我们认为健全PVC生产线中的计量装置，实现单班考核是提高清洁生产水平的重要途径。
3、聚乙烯单体转化率
根据现场调查，目前PVC分厂存在转化器数量不够，造成个别转化器触媒超时使用，聚乙烯单体转化率降至80%以下时仍在运行。
虽然通过多个转化器的串并联使用和前后台转化器倒换使用，似乎总转化率影响不大，并且转化过程是个放热低能耗过程，另外触媒的更换比较麻烦，所以分厂在转化率控制方面没有采取严格量化管理规定，如当某一台转化器的转化率降至多少时或触媒使用多长时间时必须更换触媒。
从清洁生产角度分析，虽然转化过程是个低能耗过程，但如果转化率过低会增加后续工段（压缩、精馏）的能耗，精馏塔的低沸物（未转化的乙炔气和氯化氢气）需重新回到系统进行转化，进一步增加能耗，甚至以尾气的形式排放，污染环境。
因此提高转化器的转化率，制定量化管理规定可以有效地提升PVC生产的清洁生产水平。
转化过程使用的氯化汞—活性炭触媒，从环境保护和清洁生产角度讲属毒性物质，由于氯化汞蒸气分压较高、相对密度大、扩散慢，对人体健康危害较大。
积极跟踪乙炔与氯化氢合成聚乙烯单体的触媒技术，使用低毒的触媒也是提升PVC生产清洁生产水平的潜力之一。
4．冷却循环水利用率
PVC生产过程中需要大量冷却循环水。
据公司管理人员和一线操作人员的反映，PVC老聚合系统的循环水冷却系统有飘水现象；转化工段的冷却水（纯水）由于水温较高，接近沸点，蒸发损失严重。
根据现场观察，PVC生产系统确实存在冷却循环水无效损失的问题。
如转化工段的两个循环水罐（热水罐）冷却水（纯水）存在直接排放的现象。
经现场初步测量，单罐每秒损失量为0.125升，每天大约消耗10.83吨；PVC老聚合系统循环水补水无计量装置，凉水塔百叶板有破损现象。
上述问题均影响冷却循环水的利用率，使生产系统水耗增加。
5．企业管理的问题
目前公司采用的考核模式为公司考核分厂，分厂考核车间（部分）。
采用这种考核办法的客观原因是由于计量装置的不足，无法进行单班考核。
严格讲采用这种考核方式，会导致考核奖惩与员工切身利益的关系不够紧密，无法最大限度的调动员工全面参与到企业清洁生产活动中来，对企业推行清洁生产是非常不利的。
五、清洁生产审核重点
通过前一阶段的清洁生产预审核工作，咨询小组建议…公司PVC分厂本轮清洁生产审核的重点为乙炔车间。
清洁生产审核工作第三阶段的重点为通过物料平衡分析摸清电石损耗环节，通过一系列的清洁生产方案降低电石单耗，减少电石使用过程中产生的污染物，提高企业的经济效益和环境效益。
六、清洁生产建议
1、降低电石损耗
（1）目标
·近期目标（六个月）：
改善电石储存、破碎工序的现场状况，提高现场的除尘效率，减少现场的扬尘，减少因现场管理不当带来的电石损耗。
·远期目标（一年内）：
通过改善库存条件将电石年平均单耗（按发气量300L/kg折）降到1.3（t/t），电石单耗达到国内同行业的先进水平。
（2）改进手段
·加强电石原料的管理，在保证正常生产的前提下，尽量压减库存量。
·建议增建若干储料罐，电石破碎后直接入罐氮封，可大大降低电石风化损失。
·建议尽可能采购高发气量电石，通过减少电石实际用量来减少废渣产生量和生产供排水量。
·改善现场操作的环境，规范岗位操作程序，降低电石粉尘损失。
·在仓库及破碎现场增加集气装置，提高电石粉尘回收率。
（3）预期的经济效益
表22003年、2004年电石单耗、原料价格一览表
年度
平均折算（发气量为300L/kg）电石单耗
（吨/吨）
本地电石平均价格
（285—305L/kg）
元/吨
内地电石平均价格
（285—305L/kg）
元/吨
2003年1—12月
1.3830
2300
2500
2004年1—9月
1.4596
2300
2500
从表2可以看出，2004年的平均单耗明显高于2003的平均单耗，若以2003年平均电石单耗为标准，2004年前九个月PVC产量83783.75吨，因电石单耗的提高，生产成本多支出1476.1万元。
（1.4596-1.3830）×83783.75×2300=14761021（元）
如远期目标能够实现，按年PVC产量12万吨，本地产电石和内地产电石各占50%计算，与2003年相比生产成本可降低2390.4万元
（1.383-1.30）×120000×2400=23904000（元）
（4）环境效益
减少电石的使用可降低排渣量，由电石使用量和产渣量的比例为1：
1.2可得：
能降低电石渣排量9960×1.2＝11952t/年
可节水11030.4×60％＝7171.2t/年
按1.5元/t水价计算可节约资金：
7171.2×1.5＝10756.8元/年
2、改善计量现状
（1）目标
●近期内（一个月）把已有的计量装置中无法正常工作的进行更换或校准。
●远期内（半年内）在能安装而未安装计量装置的地方加上计量装置。
（2）改进手段
在生产线中必须要有计量装置的地方应该及时安装计量装置，已经失效的计量装置也应及时更新，并加强对计量装置的检修力度，使生产流程数字化，便于生产管理及奖惩考核。
3.提高转化器冷却水和聚合冷却水循环利用率
（1）目标
●近期内（3个月）：
将热水罐排水全部回收利用；对凉水塔进行维护，避免飘水现象发生。
●远期内（半年内）：
通过采用新型制冷技术减少热水罐蒸发损失。
（1）改进手段
转化器排放的冷却水完全可以回收再利用，而且处理投入的资金很少，应尽快地回收利用起来，可直接把水加入循环利用水系统中。
（2）经济效益
排放的冷却水加上处理费用和成本费，每吨为4元。
若能全部回收利用，则每年可产生经济效益为2.85万元。
10.83×330×4×2=28591.2（元）
4、提高聚乙烯单体转化率
5.改善管理手段
在计量装置完善的前提下，尽早实施单班考核，增大考核奖惩力度，将企业效益与职工的切身利益更紧密的联系到一起。
建议在全厂开展全员节能、降耗、减污、增效等清洁生产合理化建议活动，并制定切实可行的激励机制，鼓励员工提出合理化建议。
七、小结
电石法生产PVC存在着巨大的清洁生产潜力，如果能达到上述清洁生产目标，可产生直接经济效益2394.33万元/年，减少电石原料用量9960吨（发气量为300L/kg）/年，并减少固体废物11952吨（电石渣）/年，节水14319立方米/年。
由于生产稳定性的增加，其他各项消耗指标也将有所下降。
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