“騰格里沙漠非法排污事件”曝光后,染料生產(chǎn)行業(yè)仍在使用的落后工藝引人關(guān)注,事實上,鐵粉還原的工藝已經(jīng)早該淘汰。日前,記者從“2014年精細化工催化加氫生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用交流會”上了解到,催化加氫生產(chǎn)技術(shù)已在我國染料化工生產(chǎn)方面起到了良好的提效降污示范效應(yīng),值得向同行業(yè)推廣,尤其是向中、小企業(yè)推廣。
面對環(huán)境保護的壓力,科研院所可以給企業(yè)提供什么樣的技術(shù)支撐?技術(shù)推廣又要破除哪些障礙?與會專家、學(xué)者給出了自己的建議。
能否找到第三條路?
2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚(對氨基苯甲醚還原物),對絕大多數(shù)人來說是非常陌生的一種化合物,但這是制備一系列分散染料的重要中間體,尤其是用于制備產(chǎn)量較大的分散深藍的偶合組分。
據(jù)了解,以對氨基苯甲醚還原物為原料生產(chǎn)的染料包括分散黑、分散藍、拼色系列等相關(guān)染料,占分散染料總產(chǎn)量的55%以上。由于目前市場上尚無相關(guān)替代品,因此,對分散染料進行全流程清潔化生產(chǎn)具有重要意義。
記者了解到,目前對氨基苯甲醚還原物的制備工藝路線主要有兩條。
一條以對硝基氯苯為初始原料,經(jīng)醚化、還原合成對氨基苯甲醚,對氨基苯甲醚再經(jīng)過?;⑾趸?、還原后得到此還原物。
另一條同樣以對硝基氯苯為起始原料,經(jīng)硝化、醚化、還原,再經(jīng)選擇性?;玫酱诉€原物。
簡單對比就可知道,第一條制備工藝路線流程較長,共5步反應(yīng)。而且,對乙酰氨基苯甲醚的硝化采用混酸硝化,每噸產(chǎn)品的硫酸單耗在5噸~6噸。2-硝基-4-乙酰氨基苯甲醚的還原由于采用的是鐵粉還原工藝,每噸產(chǎn)品產(chǎn)生鐵泥污渣3噸左右,且鐵泥污渣中含有大量酸性廢水。整體而言,這一工藝路線的產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定,收率較高,但生產(chǎn)過程污染較嚴重,現(xiàn)場環(huán)境較差,工人勞動強度大。
第二條工藝路線流程只有4步反應(yīng),但選擇性酰化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率較低,副反應(yīng)較多,全程收率只有70%多,存在高濃度硝化酸處理難度大、原料單耗大、生產(chǎn)成本高、產(chǎn)品質(zhì)量差等缺點,目前基本未見到有工業(yè)化生產(chǎn)的報道。
對氨基苯甲醚還原物的制備難道沒有第三條道路可走?其實,國家在這方面早有規(guī)劃。
日前,國家染料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟對由浙江龍盛集團股份有限公司承擔(dān)的“2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚清潔生產(chǎn)工藝開發(fā)及示范”課題進行了現(xiàn)場驗收,這一課題屬于“十二五”國家科技支撐計劃項目“染料及中間體清潔制備與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)”。
在當(dāng)前染料中間體發(fā)展受制于高污染、高能耗、高排放的背景下,這一課題為染料中間體綠色發(fā)展提供一條新路。
源頭減污好處多
“專家高度評價了這一成果,這也是國內(nèi)唯一一套采用清潔生產(chǎn)工藝生產(chǎn)此產(chǎn)品的工業(yè)化裝置?!闭憬埵⒓瘓F股份有限公司中間體事業(yè)部總經(jīng)理貢晗說。
據(jù)貢晗介紹,依托集團強大的研發(fā)能力及在硝化、催化加氫生產(chǎn)芳香胺方面的核心
技術(shù),經(jīng)過多年技術(shù)攻關(guān),公司順利完成了各項技術(shù)開發(fā),并在此基礎(chǔ)上完成了1萬噸/年工業(yè)化示范項目的建設(shè)。
依據(jù)這一課題,龍盛公司開發(fā)了新型?;磻?yīng)強化技術(shù)、高效連續(xù)硝化工藝、連續(xù)液相加氫工藝、稀硫酸資源化利用技術(shù)及工藝和設(shè)備的一體化集成技術(shù)。這些新技術(shù)可以讓每噸產(chǎn)品的醋酸單耗下降13%以上,硫酸單耗下降27%,硝酸單耗下降11%,產(chǎn)品收率提高10%以上,單位產(chǎn)品能耗下降60%。
而采用連續(xù)液相加氫技術(shù),得到高含量的液狀對氨基苯甲醚還原物產(chǎn)品,產(chǎn)品純度提高明顯,不經(jīng)結(jié)晶分離可直接用于后續(xù)產(chǎn)品生產(chǎn)。與原來國內(nèi)采用的鐵粉還原法相比,不僅消除了鐵泥污染,降低了能耗,還提高了收率。如果以COD計算,生產(chǎn)過程廢棄物排放可減少60%以上。
此外,高濃度的硝化稀硫酸治理一直是行業(yè)難題。一般廠家采用廉價的石灰或電石渣中和,而自從石灰中和得到的硫酸鈣渣被列為危廢后,硫酸鈣渣無害化處理的成本巨大,這條工藝路線的經(jīng)濟性全無。
龍盛集團根據(jù)這一課題提出的硝化廢酸資源化利用思路,使凈化處理后的稀酸直接用于其他產(chǎn)品生產(chǎn)或直接制備硫酸銨,解決了原來高COD廢酸無法低成本處理的難題。
貢晗介紹說,由于示范裝置生產(chǎn)過程原料采用管道化輸送,采用密閉化、連續(xù)化的DCS控制系統(tǒng),操作環(huán)境得到顯著改善,勞動生產(chǎn)率得到大幅提高。
出路只能靠綠色生產(chǎn)
新技術(shù)的大量采用,顯著提高了產(chǎn)品收率和質(zhì)量。
由于稀硫酸全部綜合利用,“三廢”總排量大幅減少。按每年3萬噸還原物測算,采用清潔化生產(chǎn)工藝,每年可減排鐵泥固渣9萬噸、硫酸鈣固渣42萬噸。
“現(xiàn)在只要一提到化工,很多人就避而遠之。這是一種消極的態(tài)度。”中國科學(xué)院院士陳洪淵表示,我國的化學(xué)工業(yè)貢獻了GDP的16%~17%和工業(yè)生產(chǎn)總值的35%,是物質(zhì)生產(chǎn)最多的學(xué)科,關(guān)乎社會發(fā)展和人民生活?!拔覀儽仨毼∥鞣絿摇任廴?、后治理’的教訓(xùn),唯一的出路就是綠色生產(chǎn)。因此,綠色化工的推廣、使用必須從國家戰(zhàn)略的高度去考慮和推進?!?/P>
“‘沙漠之殤’的現(xiàn)象政府必須高度重視,企業(yè)更應(yīng)該有責(zé)任感??蒲性核膊荒軆H停留在呼吁層面,更要做好技術(shù)支撐。”浙江工業(yè)大學(xué)副校長、中國催化加氫學(xué)術(shù)委員會主任、長江學(xué)者李小年教授表示,催化加氫工藝國外在上世紀80年代就已開始研究,目前我國與國外的技術(shù)水平差距不大。
如浙江龍盛集團和甘肅中科藥源生物工程股份有限公司就已分別在染料化工生產(chǎn)和加氫催化劑的研發(fā)與規(guī)?;a(chǎn)方面起到了良好的示范效應(yīng),值得向同行業(yè)推廣,尤其是向中小企業(yè)推廣。
李小年表示,對企業(yè)來說,安全比環(huán)保更重要,目前技術(shù)推廣面臨的最大問題,是要破除企業(yè)對催化加氫先進技術(shù)的恐懼感。李小年告誡相關(guān)企業(yè):“不把技術(shù)作為企業(yè)發(fā)展根本要素的話,企業(yè)是沒有可持續(xù)性的?!?/P>
“環(huán)境保護是每個人的責(zé)任,要利用我們的知識、技術(shù)來保護環(huán)境?!敝袊茖W(xué)院院士吳云東呼吁,國家應(yīng)進一步加強催化加氫的基礎(chǔ)研究和工藝技術(shù)改進,并出臺針對中小企業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的資金扶持政策,給予適當(dāng)?shù)馁Y金支持,以調(diào)動中小企業(yè)淘汰落后產(chǎn)能的積極性。