一、國內(nèi)新形勢
改革開放后,經(jīng)濟(jì)發(fā)展是中國的第一要?jiǎng)?wù),環(huán)境保護(hù)處于次要地位。進(jìn)入21世紀(jì)后,“酸雨”、沙塵暴、河流湖泊等水質(zhì)黑臭等環(huán)境問題頻發(fā),2005年12月3日,《國務(wù)院關(guān)于落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的決定》發(fā)布,中國從重經(jīng)濟(jì)增長輕環(huán)保轉(zhuǎn)變?yōu)楸Wo(hù)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)增長并重,這是中國環(huán)保發(fā)展史上一個(gè)重要的里程碑。
“十一五”期間,國家主抓大氣二氧化硫排放和水體化學(xué)需氧量排放問題;“十二五”期間,霧霾引發(fā)全社會(huì)高度關(guān)注,國家在“十一五”的基礎(chǔ)上著重對(duì)大氣進(jìn)行了重點(diǎn)規(guī)劃,加強(qiáng)了煙塵、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)污染物和有毒廢氣的排放控制;“十三五”規(guī)劃的10個(gè)目標(biāo)中,加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)首度被寫入五年規(guī)劃,習(xí)總書記指出“綠水青山就是金山銀山”,國家將環(huán)保上升到了一個(gè)新高度。環(huán)保法規(guī)、行動(dòng)計(jì)劃等在此期間密集出臺(tái),環(huán)保高壓成為新常態(tài)。
2013年9月12日,國務(wù)院發(fā)布了《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(“大氣十條”)。2015年1月,“史上最嚴(yán)”的環(huán)保法出臺(tái);4月,《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(“水十條”)正式發(fā)布;8月,《大氣污染防治法》再次修訂,VOCs納入了監(jiān)測范圍;11月,《環(huán)境保護(hù)“十三五”規(guī)劃基本思路》出臺(tái)。2016年1月,新《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》面世;5月,《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(“土壤十條”)發(fā)布。
2016年6月,環(huán)保部出臺(tái)《關(guān)于積極發(fā)揮環(huán)境保護(hù)作用促進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的指導(dǎo)意見》,提出了總體思路和重點(diǎn)任務(wù)。在中央環(huán)保督察的推動(dòng)下,各省相繼關(guān)停了很多排放不達(dá)標(biāo)、嚴(yán)重污染環(huán)境的“小、散、亂、污”企業(yè)。石化、鋼鐵、有色、化工、煤炭、水泥等高污染、高能耗行業(yè)污染治理需求進(jìn)一步釋放。
2017年3月,政府工作報(bào)告提出打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn),京津冀“2+26”城市PM2.5平均濃度和重污染天數(shù)要求同比下降15%以上。污染治理效果與地方政府官員考核績效掛鉤,“河長制”、中央環(huán)保督查、專項(xiàng)整治行動(dòng)等相繼展開,處罰力度史無前例。
2017年9月,《“十三五”揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作方案》指出,到2020年,建立健全以改善環(huán)境空氣質(zhì)量為核心的VOCs污染防治管理體系,實(shí)施重點(diǎn)地區(qū)、重點(diǎn)行業(yè)VOCs污染減排,排放總量下降10%以上。通過與NOx等污染物的協(xié)同控制,實(shí)現(xiàn)環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善。
2018年1月1日,《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)稅法》施行,以現(xiàn)行排污費(fèi)制度為基礎(chǔ),與新修訂的環(huán)保法相銜接,按照“稅負(fù)平移”的原則,明確了環(huán)境保護(hù)稅的納稅人、征稅對(duì)象、計(jì)稅依據(jù)、稅目稅額和征收管理等制度,積極發(fā)揮稅收在控制和減少污染物排放、保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境方面的重要作用。
2016~2017年,中央環(huán)保督察組對(duì)全國31個(gè)?。▍^(qū)、市)實(shí)現(xiàn)了全覆蓋摸底檢查,基本摸清了全國污染防治現(xiàn)狀。2016年全國行政處罰案例12.4萬余份,罰款 66.3 億元,全國實(shí)施按日連續(xù)處罰、查封扣押、限產(chǎn)停產(chǎn)、移送行政拘留、移送涉嫌環(huán)境污染犯罪案件共22730件;2017年,全國實(shí)施行政處罰案件23.3萬件,罰款金額115.8億元,督察進(jìn)駐期間共問責(zé)黨政領(lǐng)導(dǎo)干部1.8萬多人。
環(huán)保高壓形態(tài)和倒逼機(jī)制要求橡膠助劑行業(yè)與時(shí)俱進(jìn),持續(xù)改善,從安全、環(huán)保、工藝裝備等方面全面創(chuàng)新,適應(yīng)當(dāng)前新常態(tài),實(shí)現(xiàn)橡膠助劑行業(yè)的新發(fā)展。
二、橡膠助劑行業(yè)產(chǎn)能及規(guī)模分布
2017年橡膠助劑總產(chǎn)量114萬噸,同比(下同)微增長1.7%,基本實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供應(yīng);總銷售收入215.7億元,增長15%,充分體現(xiàn)了橡膠助劑供應(yīng)偏緊造成價(jià)格上漲的全行業(yè)態(tài)勢;出口量增長2.3%,出口(量)比率29.4%;出口額增長15.4%,出口(額)比率30%,橡膠助劑價(jià)格全球差異性在逐步減小甚至消失。
2005年之后,橡膠助劑市場供求關(guān)系開始傾斜,慢慢出現(xiàn)供大于求的市場格局,價(jià)格也隨之逐步下滑。2016年下半年開始,隨著國家新環(huán)保法的出臺(tái)與實(shí)施,在環(huán)保浪潮的巨大沖擊下,橡膠助劑行業(yè)也不例外。2017年橡膠助劑行業(yè)開工率出現(xiàn)較大下降,曾經(jīng)短期出現(xiàn)橡膠助劑供不應(yīng)求的現(xiàn)象。加上橡膠助劑原材料(基礎(chǔ)化工原料)也受環(huán)保浪潮的沖擊,有些出現(xiàn)斷供的情況,比如二環(huán)己胺、叔丁胺、間苯二甲胺等,使得促進(jìn)劑DZ、TBBS、PK900等橡膠助劑出現(xiàn)供應(yīng)緊張的局面。
在國內(nèi)橡膠助劑企業(yè)格局方面,由于環(huán)保高壓和市場的優(yōu)勝劣汰,馬太效應(yīng)增強(qiáng),各品類橡膠助劑生產(chǎn)企業(yè)趨于規(guī)?;⒓谢?,小型企業(yè)減少,少數(shù)中大型企業(yè)占據(jù)半壁江山。
1.促進(jìn)劑
2017年產(chǎn)量33.3萬噸,微增0.6%。其中,尚舜化工、科邁化工、濮陽蔚林、陽谷華泰4家企業(yè)促進(jìn)劑總量達(dá)到19.2萬噸,占促進(jìn)劑總量的57.7%左右。
2.防老劑
2017年產(chǎn)量36.9萬噸,下降1.6%。其中,99%出自圣奧化學(xué)、尚舜化工、科邁化工、南京化工、斯遞爾、翔宇化工6家企業(yè)。
3.加工助劑
2017年產(chǎn)量22.4萬噸,增長13.1%。其中,彤程新材、陽谷華泰和武漢徑河3家公司產(chǎn)量占加工助劑總量的59.5%。
4.硫化劑及過氧化物
2017年產(chǎn)量達(dá)10.4萬噸,其中不溶性硫磺產(chǎn)量7.29萬噸,占據(jù)72.1%。主要生產(chǎn)企業(yè)為尚舜化工、陽谷華泰、無錫華盛、開侖化工等。
5.特種功能性助劑
2017年產(chǎn)量為11萬噸,微增1.8%。主要生產(chǎn)企業(yè)為南京曙光、江陰三良等。
6.預(yù)分散母膠粒
2017年產(chǎn)量約2.92萬噸,增長16.8%。主要生產(chǎn)企業(yè)為寧波艾克姆、陽谷華泰、珠海科茂等。
三、橡膠助劑行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.安全現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
橡膠助劑產(chǎn)品屬于精細(xì)化學(xué)品,除去部分母膠粒、加工助劑等熔融造粒產(chǎn)品外,絕大多數(shù)品種的生產(chǎn)均涉及易燃、易爆、有毒的物料或溶劑,部分品種還涉及高溫、高壓、氧化等反應(yīng)。橡膠助劑生產(chǎn)總體范疇上屬于化工生產(chǎn)。
化工企業(yè)安全生產(chǎn)的特點(diǎn)是物料危險(xiǎn)、種類多、數(shù)量大,工藝生產(chǎn)工程復(fù)雜,容易發(fā)生事故且危害大。2017年,我國共發(fā)生17起化工和?;份^大以上事故,導(dǎo)致77人死亡。事故數(shù)量比2016年多5起,死亡人數(shù)比2016年多36人。其中,較大事故15起,死亡57人;重大事故2起,死亡20人。
化工安全生產(chǎn)一直備受重視,但事故屢有發(fā)生,除了客觀上物料危險(xiǎn)、工藝復(fù)雜多變的原因外,各企業(yè)在安全生產(chǎn)方面仍存在不少問題。
1.1安全管理
很多企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)安全生產(chǎn)工作重視不夠,將“安全第一”停留在口頭上,政策、措施和制度上實(shí)際都是生產(chǎn)第一,對(duì)事故發(fā)生存在麻痹思想和僥幸心理,不重視員工的生命安全,在安全管理中沒有真正建立和落實(shí)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)安全生產(chǎn)責(zé)任制。
雖然大多數(shù)化工企業(yè)都制定了安全生產(chǎn)的制度,并且配置了專門的安全管理人員,但較多企業(yè)的安全部門如同虛設(shè),對(duì)安全生產(chǎn)責(zé)任落實(shí)不到位。生產(chǎn)管理人員對(duì)生產(chǎn)過程中的隱患、異常、小事故等重視程度不夠,沒能深入調(diào)查分析問題本質(zhì),主觀上不愿或因自身水平不足而不能進(jìn)行更完善的安全投入和長遠(yuǎn)的安全規(guī)劃。
另外,在員工的安全培訓(xùn)方面,大多數(shù)企業(yè)力度不夠且流于形式,只負(fù)責(zé)培訓(xùn)而不管員工有沒有掌握,不能真正意義上提高全體員工的安全意識(shí)和安全操作能力。
1.2本質(zhì)安全
國家安全監(jiān)管總局在2013年規(guī)定,涉及“兩重點(diǎn)一重大”和首次工業(yè)化設(shè)計(jì)的建設(shè)項(xiàng)目,必須在基礎(chǔ)階段開展HAZOP分析。HAZOP分析意為危險(xiǎn)與可操作性分析,是?;奉I(lǐng)域排查事故隱患、預(yù)防重大事故的重要工具和有效手段之一,國外實(shí)踐表明,HAZOP分析能大幅降低化工過程重大事故率。
HAZOP分析的優(yōu)秀是因?yàn)樗且环N用于辨識(shí)設(shè)計(jì)缺陷、工藝過程危害及操作性問題的結(jié)構(gòu)化分析,可以幫助化工企業(yè)在工藝流程設(shè)計(jì)上找出安全隱患,從而提高化工企業(yè)的本質(zhì)安全水平,增強(qiáng)對(duì)事故防范的掌控能力。
國內(nèi)化工企業(yè)總體而言發(fā)展良好,但小企業(yè)多、老企業(yè)多,部分企業(yè)工藝裝置技術(shù)水平低,設(shè)備設(shè)施落后,自動(dòng)化程度不高,安全設(shè)施不齊全,本質(zhì)安全水平低的現(xiàn)象仍然普遍存在,而真正使用并用好HAZOP分析的企業(yè)少之又少。
普遍提高國內(nèi)化工行業(yè)的本質(zhì)安全水平,需要推廣HAZOP分析的應(yīng)用,并深入學(xué)習(xí),培養(yǎng)專業(yè)人才團(tuán)隊(duì)。加強(qiáng)并真正落實(shí)工業(yè)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)階段的HAZOP分析,對(duì)老項(xiàng)目同樣有必要進(jìn)行全面的HAZOP分析,并根據(jù)項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)程度每3~5年開展一次HAZOP分析,改造項(xiàng)目每次改造均需開展HAZOP分析。
1.3人員素養(yǎng)
進(jìn)入新世紀(jì)后,化工行業(yè)迅猛發(fā)展,然而隨著企業(yè)改制和用工形式的變化,不少化工企業(yè),尤其是中小化工企業(yè),大量使用未經(jīng)正規(guī)專業(yè)教育、未經(jīng)嚴(yán)格培訓(xùn)的員工從事化工危險(xiǎn)崗位作業(yè)。由于文化水平較低,又不具備基本的化工專業(yè)知識(shí)和操作技能,違規(guī)操作、冒險(xiǎn)蠻干現(xiàn)象比較嚴(yán)重,此重大隱患極易導(dǎo)致化工企業(yè)安全生產(chǎn)事故發(fā)生。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,安全生產(chǎn)事故80%以上是人為因素造成。必須提高化工生產(chǎn)從業(yè)人員準(zhǔn)入門檻,加強(qiáng)從業(yè)人員的安全意識(shí)和技能培訓(xùn),最終達(dá)到全面提高從業(yè)人員素質(zhì),減少生產(chǎn)過程中人員素養(yǎng)方面的安全隱患。
橡膠助劑行業(yè)要健康良好發(fā)展,安全生產(chǎn)是第一生命線。今后,加強(qiáng)安全管理意識(shí),完善安全管理制度,提高工藝、設(shè)備水平等本質(zhì)安全水平,提升從業(yè)人員專業(yè)素養(yǎng),將會(huì)成為橡膠助劑行業(yè)安全生產(chǎn)的發(fā)展趨勢。
2.環(huán)?,F(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
2.1廢水處理現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
目前,橡膠助劑行業(yè)針對(duì)廢水高含鹽、高COD的特點(diǎn),已基本形成統(tǒng)一的治理路線——“預(yù)處理-多效蒸發(fā)/MVR蒸發(fā)-生化處理”。
國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的蒸發(fā)工藝主要是多效蒸發(fā)和MVR蒸發(fā)兩種。MVR蒸發(fā)曾經(jīng)作為更加先進(jìn)的技術(shù)廣為傳播,其核心優(yōu)勢是節(jié)能。國內(nèi)在蒸汽和電力成本上有較大的區(qū)域性差別,蒸汽成本較低的區(qū)域選擇多效蒸發(fā)更為合適。
生化處理技術(shù)是最廉價(jià)且穩(wěn)定有效的處理方式,該技術(shù)最難的是如何穩(wěn)定運(yùn)營,有數(shù)據(jù)顯示全國有70%以上的生化污水處理廠不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。生化運(yùn)行需要嚴(yán)格控制各種進(jìn)水指標(biāo)和運(yùn)行指標(biāo),另外,菌種的培育也非常關(guān)鍵。
橡膠助劑廢水具有高有機(jī)物含量、高鹽分、難處理等特點(diǎn)。以橡膠促進(jìn)劑為例,主要品種的產(chǎn)品收率一般在87%~93%,每噸廢水中含有60kg~80kg的有機(jī)物,100kg~150kg的無機(jī)鹽。不作預(yù)處理的話,有機(jī)物會(huì)影響廢水的蒸發(fā)過程和蒸發(fā)量。預(yù)處理技術(shù)包括:絮凝沉淀、吸附、萃取、氧化等。
絮凝沉淀預(yù)處理
絮凝或混凝由于具有去除效率高、適用范圍廣、處理成本低廉、易于操作管理等優(yōu)點(diǎn),成為迄今為止最為常見的廢水預(yù)處理方法。通過在廢水中投加一定比例絮凝劑或混凝劑,使廢水中大顆粒污染物通過所形成架橋吸附共沉淀得以去除,達(dá)到提高B/C、降低污染物濃度及生物毒性的目的。
吸附預(yù)處理
活性炭由于其極好的吸附性能,在凈水處理中早已廣泛應(yīng)用,如在低濃度化工廢水預(yù)處理工程上已有所應(yīng)用,但對(duì)高濃度有機(jī)廢水,處理成本太高,影響其在工程上推廣應(yīng)用。開發(fā)高效低成本的吸附劑是吸附處理技術(shù)推廣應(yīng)用的關(guān)鍵,目前大孔吸附樹脂除酚的研究主要集中在吸附和脫附條件的優(yōu)化、吸附機(jī)理的探討方面,以期達(dá)到較高的環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益。
萃取預(yù)處理
萃取是向廢水中投加不溶于水或難溶于水的溶劑(萃取劑),使溶解于廢水中的某些污染物(被萃取物)經(jīng)萃取劑和廢水兩液相間界面轉(zhuǎn)入萃取劑中以凈化廢水的方法。萃取處理法一般用于處理濃度較高的含酚或含苯胺、苯、醋酸等工業(yè)廢水。
氧化預(yù)處理
氧化主要包括芬頓、微電解、電催化氧化、光催化氧化、濕式催化氧化等。
微電解法是利用金屬腐蝕原理,以Fe、C形成原電池對(duì)廢水進(jìn)行處理的工藝,又稱內(nèi)電解法、鐵屑過濾法。由于此法具有適用范圍廣、處理效果好、使用壽命長、成本低廉及操作維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn),成為近年來研究的熱點(diǎn)。經(jīng)該法處理過的廢水,不僅有機(jī)污染物可以得到大幅下降,而且可生化性B/C比可相應(yīng)提高?,F(xiàn)有工藝生產(chǎn)的微電解填料已克服了板結(jié)鈍化的弊端,填料可持續(xù)高效運(yùn)行。
濕式催化氧化技術(shù)是在高溫高壓條件下,在填充催化劑的反應(yīng)器中,保持廢水在液體狀態(tài),在氧氣或液氧作用下,利用催化氧化的原理,一次性地對(duì)高濃度有機(jī)廢水中COD、TOC、氨、氰等污染物進(jìn)行氧化分解的深度處理技術(shù)。該技術(shù)可以使有機(jī)物直接轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2、N2、水等,并可同時(shí)脫臭、脫色及殺菌消毒。該技術(shù)設(shè)備投資巨大,運(yùn)行費(fèi)用較高(比焚燒運(yùn)行費(fèi)用低),適用于高濃度、難降解、水量小的廢水。
近些年經(jīng)過不斷發(fā)展應(yīng)用,各種環(huán)保治理技術(shù)也去偽存真,更新?lián)Q代。由于活性炭再生技術(shù)的發(fā)展,降低了活性炭的消耗,所以活性炭吸附預(yù)處理在化工廢水領(lǐng)域得到發(fā)展應(yīng)用。有學(xué)者在化學(xué)萃取方面取得了進(jìn)展,使得化學(xué)萃取在橡膠促進(jìn)劑廢水預(yù)處理領(lǐng)域得到了良好應(yīng)用。
另外,國內(nèi)對(duì)處理化工廢水工藝的研究趨向于采用多種方法的組合工藝。例如,采取內(nèi)電解混凝沉淀—厭氧—好氧工藝處理醫(yī)藥廢水、采用大孔吸附樹脂吸附和厭氧—好氧生物處理—絮凝沉淀法處理有機(jī)化工廢水、采用絮凝—電解法聯(lián)用處理麻黃素廢水、采取臭氧一生物活性碳工藝去除水中有機(jī)污染物、采用光催化氧化—內(nèi)電解—SBR組合方法處理高濃度化工廢水都取得了比較好的結(jié)果。
沒有最先進(jìn)的處理技術(shù),只有最合適的處理技術(shù)。橡膠促進(jìn)劑廢水僅靠加酸沉淀處理就可以去除50%以上的COD,并且得到的固體還可以資源化利用。橡膠助劑種類繁雜,廢水問題同樣各不相同,如何選擇合適的處理技術(shù)需要不斷探索,橡膠助劑廢水處理技術(shù)的持續(xù)開發(fā)和改進(jìn)任重而道遠(yuǎn)。
2.2廢氣治理現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
近年來,國內(nèi)北方頻繁出現(xiàn)的霧霾天氣引發(fā)民眾對(duì)空氣質(zhì)量的關(guān)注度越來越高,霧霾影響的地域范圍正在加大,影響程度也在加重。2016年12月,北京及河北、山東大部分地區(qū)均出現(xiàn)因霧霾導(dǎo)致停課、機(jī)動(dòng)車限行、高速封閉、航班停飛等現(xiàn)象。霧霾的主要成分是PM2.5顆粒物,而PM2.5顆粒物形成的重要前提是VOCs(揮發(fā)性有機(jī)物)。VOCs主要來自工業(yè)生產(chǎn)、燃燒、交通運(yùn)輸?shù)龋瑏碜怨I(yè)生產(chǎn)的VOCs排放量占全國總VOCs排放量的50%以上,橡膠助劑行業(yè)的尾氣大多數(shù)都屬于VOCs廢氣。
工業(yè)VOCs的末端治理技術(shù)分為資源化處理技術(shù)和非資源化處理技術(shù),資源化技術(shù)主要包括冷凝回收、吸附回收、膜法分離等;非資源化技術(shù)主要包括蓄熱燃燒、催化燃燒、生物降解、等離子體等方法。
資源化技術(shù)的優(yōu)勢為經(jīng)濟(jì)效益良好,節(jié)約了資源,劣勢在于處理效率低下,很難達(dá)到排放限定指標(biāo)。
冷凝回收法是最通用、最簡單的技術(shù),其原理是將廢氣的溫度降低到有機(jī)物的露點(diǎn)溫度以下,使得有機(jī)物冷凝成液體沉降分離,達(dá)到凈化廢氣的目的。由于橡膠助劑的反應(yīng)大部分有加熱條件并且存在有機(jī)溶劑,所以反應(yīng)工序和溶劑蒸餾回收等工序一般均會(huì)配備冷凝回收裝置。
吸附回收法主要是利用活性炭、沸石、樹脂等比表面積較大的多孔物質(zhì)來將VOCs氣體吸附,然后利用蒸汽或者負(fù)壓手段來解脫附,達(dá)到凈化尾氣,提純回收VOCs的目的。吸附回收工藝最大的弊端是國家已將廢棄活性炭列為危險(xiǎn)廢物,廢棄的活性炭造成了二次污染,如何處理及處理成本成為瓶頸。
膜分離法是通過控制高分子膜或陶瓷膜的孔徑大小、滲透選擇性,在一定壓力下使得VOCs和空氣分離從而凈化尾氣。該方法優(yōu)勢是處理效率高、方法節(jié)能環(huán)保,不造成二次污染;劣勢在于投資較大,膜的使用壽命因組分、工況條件差別較大,且適用范圍較窄,僅適用于VOCs組分單一、濃度較高并且回收價(jià)值較高的尾氣。
非資源化處理技術(shù)與資源化技術(shù)相比,優(yōu)劣正好相反,其經(jīng)濟(jì)效益差,一般運(yùn)行費(fèi)用很高,但處理效率高,可以穩(wěn)定達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
廢氣處理方式燃燒法中應(yīng)用最為廣泛的主要是蓄熱式熱力燃燒(RTO)和蓄熱式催化燃燒(RCO)兩種技術(shù),直接燃燒法由于浪費(fèi)資源并且二次污染嚴(yán)重未能普及。
蓄熱式熱力燃燒(RTO)是把有機(jī)尾氣加熱到760℃以上,使得其中的VOCs氧化分解成二氧化碳和水。氧化產(chǎn)生的高溫氣體通過特制的陶瓷蓄熱體,陶瓷體從而升溫蓄熱,然后可以預(yù)熱后續(xù)的有機(jī)尾氣達(dá)到節(jié)省燃料消耗的目的。該技術(shù)適用尾氣濃度100~3500mg/m3,分解效率可以達(dá)到95%~99%,廣泛應(yīng)用于涂裝、化工、電子等行業(yè)。其缺點(diǎn)是投資高,運(yùn)行成本高,如果尾氣濃度較低,其運(yùn)行成本一般企業(yè)根本無法承受。
蓄熱式催化燃燒(RCO)其技術(shù)與RTO類似,區(qū)別在于RCO使用催化劑降低了反應(yīng)溫度,提高了燃燒效率,增大了熱回收率,還提高了尾氣凈化率,部分RTO無法分解的有機(jī)物在RCO中可以被氧化分解。RCO技術(shù)氧化溫度一般在200℃~500℃,熱回收效率可達(dá)95%,運(yùn)行費(fèi)用比RTO可節(jié)省33%~50%。所以,市場上RCO技術(shù)正在逐漸取代RTO技術(shù),部分已有的RTO設(shè)備也有部分正在改造為RCO設(shè)備。RCO取代RTO已經(jīng)成為趨勢,但RCO同樣存在一定問題,最關(guān)鍵的就是催化劑的壽命和效率,以及廢棄催化劑的處理問題,同時(shí)投資和運(yùn)行費(fèi)用高的問題同樣存在。
生物降解、等離子體、光催化氧化等作為新型技術(shù),有一定的技術(shù)和成本優(yōu)勢,但更多的是使用條件的局限性和處理效率的衰減性。對(duì)于橡膠助劑尾氣來說,特別是非單一產(chǎn)品企業(yè),尾氣成分復(fù)雜,濃度高低不同,單獨(dú)使用該類新型技術(shù)無法滿足排放要求。
目前,轉(zhuǎn)輪吸附+RTO/RCO已成為國內(nèi)廢氣治理行業(yè)中較為先進(jìn)、徹底的技術(shù),它解決了低濃度廢氣不適合RTO/RCO的難題。其局限性是當(dāng)前的轉(zhuǎn)輪全部依賴進(jìn)口,投資成本較大,且轉(zhuǎn)輪是否適用于橡膠助劑行業(yè)的尾氣,能否保證使用壽命均有待驗(yàn)證。
2.3固廢處理現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
國內(nèi)各個(gè)行業(yè)中,固廢處理都是剛剛起步。橡膠助劑行業(yè)中,有機(jī)固廢一般來自反應(yīng)釜的釜?dú)?、蒸餾或精餾釜的釜?dú)?。目前最佳處理方式是回收利用,不能利用的則選擇有機(jī)固廢焚燒爐進(jìn)行危廢減量化或者直接作為危險(xiǎn)廢物交有資質(zhì)單位進(jìn)行處理。以促進(jìn)劑MBT為例,部分廠家已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)證實(shí),其有機(jī)固廢可以通過反應(yīng)得到苯并噻唑。苯并噻唑作為塑解劑DBD的生產(chǎn)原料,附加值很高。由于橡膠助劑種類繁多,所以不同的有機(jī)固廢其回收利用方式各有不同,不再贅述。
橡膠助劑行業(yè)中最大的固廢問題是廢鹽問題。廢鹽主要來自于廢水蒸發(fā),從理論上講廢鹽中肯定存在有機(jī)物。廢鹽的去向和處理方式目前是全國的一大難題,目前國家尚未明確定性廢鹽應(yīng)該屬于危險(xiǎn)廢物、一般廢物或者副產(chǎn)品,或者說不同品質(zhì)的廢鹽屬于不同的分類。而新增的化工項(xiàng)目中,一般環(huán)評(píng)單位均將廢鹽定為疑似危廢,暫時(shí)按危險(xiǎn)廢物進(jìn)行管理和運(yùn)行。值得一提的是,草甘膦行業(yè)于2015年將其廢鹽定性為了副產(chǎn)品,并起草了草甘膦副產(chǎn)品鹽的國家標(biāo)準(zhǔn)。草甘膦行業(yè)為化工廢鹽的出路提供了一個(gè)借鑒性方案。
將廢鹽定性為副產(chǎn)品或者一般固廢,必須要進(jìn)行有效處理。目前該處理分為兩種,一是在蒸發(fā)前對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理凈化,使得廢水中有機(jī)物降低到一定程度,蒸發(fā)后得到的廢鹽可以達(dá)到很好的品質(zhì)。預(yù)處理一般采用高級(jí)氧化、吸附等。高級(jí)氧化運(yùn)行費(fèi)用較高,且處理效率一般在50%~70%;吸附主要是活性炭或者樹脂吸附,活性炭吸附效率一般在70%~80%,但吸附后的處理問題又轉(zhuǎn)化為廢水、廢氣問題,殘余部分則成為危險(xiǎn)廢物,其消耗成本加后處理成本也是不菲。二是對(duì)廢鹽進(jìn)行凈化處理,主流處理技術(shù)包括焚燒、溶劑清洗、氧化、萃取等。溶劑清洗、氧化和萃取等技術(shù)局限性大、效率低下,焚燒則是較為可靠和成熟的工藝。廢鹽焚燒需要考慮的是運(yùn)行成本、焚燒尾氣的再處理、耐火磚材質(zhì)等問題。
廢鹽處理后需要將廢鹽定性為副產(chǎn)品或鑒定為一般固廢,這一步需要國家政策的引導(dǎo)和全體橡膠助劑企業(yè)的共同努力。
橡膠助劑企業(yè)如果要將自身打造成環(huán)保閉環(huán)、真正不留任何處理尾巴的高標(biāo)準(zhǔn)要求的綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū),所需的投資成本和運(yùn)行成本不可能低廉。但隨著國家環(huán)保法規(guī)的日益完善和人民群眾對(duì)環(huán)境日益提高的需求,橡膠助劑企業(yè)需要舍得投資、敢于投資,持續(xù)性提高自己的“三廢”處理水平,完善“三廢”處理工藝,在穩(wěn)定有效達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上對(duì)“三廢”減量化、降低成本。環(huán)保治理勢必將成為下一輪優(yōu)勝劣汰的重要砝碼。
3、工藝裝備現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
橡膠助劑行業(yè)屬于精細(xì)化工領(lǐng)域,與大化工相比,規(guī)模和產(chǎn)能較小。因此也造成橡膠助劑的生產(chǎn)過程一般停留在間歇反應(yīng),且為了靈活控制產(chǎn)能一般采用多套小型反應(yīng)釜。由于裝料、卸料,造成物料消耗高、溶劑損失大,且產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定,既造成了成本偏高,又帶來了環(huán)保治理壓力。
近幾年,橡膠助劑行業(yè)面臨供大于求、競爭激烈的局面,而且還處于環(huán)保高壓執(zhí)法的新形勢,這就要求橡膠助劑企業(yè)向綠色化工、智慧化工的方向轉(zhuǎn)型升級(jí),提高工藝裝備水平,在保證產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定可靠的前提下降低生產(chǎn)成本,提升產(chǎn)品的綜合競爭力。
目前世界上化工裝備的發(fā)展趨勢呈現(xiàn)大型化和微型化的兩極分化。大型化反應(yīng)釜是為了便于自動(dòng)化、連續(xù)化,減少了物料轉(zhuǎn)移,提高生產(chǎn)效率,降低物料消耗,并保持產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定。而微型化方向就是當(dāng)前比較熱門的微化工技術(shù),該技術(shù)具有過程強(qiáng)化的優(yōu)勢,具有良好的傳熱傳質(zhì)性能、安全性好、易于控制和直接放大等特點(diǎn),提高了過程安全性和生產(chǎn)效率,物料消耗降低、“三廢”減少,展現(xiàn)了其獨(dú)特的優(yōu)越性。
微化工在橡膠助劑領(lǐng)域也得到了很多的應(yīng)用和嘗試,雖然目前還沒有大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)裝置,但可以預(yù)見,科學(xué)選擇適合微化工改革的產(chǎn)品和工藝,并克服微化工堵塞和腐蝕等方面的問題,橡膠助劑領(lǐng)域微化工示范性工程會(huì)逐步完成。 微化工技術(shù)一旦成功開發(fā)和應(yīng)用,將會(huì)對(duì)整個(gè)橡膠助劑領(lǐng)域產(chǎn)生巨大影響,甚至?xí)淖儺?dāng)前的世界格局。
橡膠助劑行業(yè)的大部分產(chǎn)品可以向微化工技術(shù)方面進(jìn)行研究發(fā)展,不適合發(fā)展、難度較大的品種可以向大型反應(yīng)釜、連續(xù)化、自動(dòng)化的方向進(jìn)行研究。無論哪種方式,最終根本目的都是向綠色化、智能化發(fā)展。相信隨著社會(huì)科學(xué)進(jìn)步,橡膠助劑人集思廣益,博采眾長,將給橡膠助劑行業(yè)帶來新的變革和發(fā)展。