黄磷工业清洁生产评价指标体系征求意见稿编制说明Word文档格式.docx
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黄磷在黑暗中能发光，其活泼性比赤磷大，与卤素、氧能直接反应，生成相应的卤化物或氧化物，并放出大量的热。
有恶臭。
极毒！
磷有白磷、红磷、黑磷三种同素异构体。
其中，白磷又叫黄磷，为白色至黄色蜡性固体，密度1.82g/cm3。
熔点44.1℃，沸点280℃，闪点：
<
20℃，着火点是40℃。
白磷活性很高，必须储存在水里，人吸入0.1克白磷就会中毒死亡。
放于暗处有磷光发出，有恶臭，剧毒。
白磷几乎不溶于水，水中溶解度20℃时0.0003g/100ml。
蒸汽压20℃时3.5Pa，易溶解于二硫化碳溶剂中。
职业接触限值：
中国MAC（mg/m3）：
0.03，前苏联MAC（mg/m3）：
0.03。
健康危害：
急性吸入中毒表现有呼吸道刺激症状、头痛、头晕、全身无力、呕吐、心动过缓、上腹疼痛、黄疸、肝肿大。
重症出现急性肝坏死、中毒性肺水肿等。
口服中毒出现口腔糜烂、急性胃肠炎，甚至发生食道、胃穿孔数天后出现肝、肾损害。
重者发生肝、肾功能衰竭等。
动物经口LD家兔为0.21g（溶于油中），猫为0.01-0.03g，狗为0.05-0.1g。
LC50小鼠和大鼠为150-160mg/m3
本品可致皮肤灼伤，黄磷灼伤后创面可深达骨骼，表面呈棕褐色或黑色。
磷经灼伤皮肤吸收引起中毒，重者发生中毒性肝病、肾损害、急性溶血等，以致死亡。
经呼吸道吸入，一般吸入黄磷蒸汽数小时后出出头晕、乏力、恶心、心动过速或过缓，血压偏低等。
慢性中毒：
神经衰弱综合征、消化功能紊乱、中毒性肝病。
引起骨骼损害，尤以下颌骨显著，后期出现下颌骨坏死及齿槽萎缩。
1公斤黄磷溶解在水体中，将造成3000m3的地表水受到污染，一吨泄漏黄磷暴露在空气中，自燃，产生2.29吨五氧化二磷，可使500000m3空气达到最高允许浓度限值，可在事故中心区域产生短时间内P2O5浓度1000mg/m3重污染空气约5000m3之后将形成磷酸进入土壤，造成土壤污染。
4.3行业发展概况
4.4
黄磷工业是我国基础原材料工业，其下游产品品种繁多，具有较高的经济延伸价值，它广泛应用于农业、石油化工、轻工、纺织、化学建材、电力、冶金、国防军工、建材、食品加工、电子等国民经济各命脉部门，在我国经济发展中具有举足轻重的地位。
据有关部门预测1万吨黄磷产品所带动的一次性经济产值在10亿元人民币以上。
黄磷是资源型和高能耗产品,对环境有一定影响有产品被环保部列入“高能耗、重污染”产品名录，受到国家有关部门的关注。
经过50多年的发展，特别是近十年来我国黄磷工业的发展十分迅速，形成具有我国特色的工业。
目前我国黄磷产能、产量、消费和出口已位居世界第一位，在国际市场上占主导地位。
目前我国黄磷总能力超过230万吨/年。
近年来国产大型电炉发展，多电极、电炉尾气、磷泥、磷渣综合利用使我国黄磷生产能耗有了大幅度下降、技术提高到了一个新的水平。
从整体上看我国黄磷生产技术已达到世界先进水平。
2006～2010年中国黄磷产量变化情况见表1：
表12006～2010年中国黄磷产能、产量变化表单位：
万吨/年、万吨
项目
2006年
2007年
2008年
2009年
2010年
产能
190
200
232
产量
80
83
93
91
2010年全国共有黄磷生产企业139家，涉及黄磷装置348台，变压器总容量504.07万千伏安，总设计生产能力232万吨/年,其中在建装置26.5万吨/年,已投产的205.5万吨/年。
重点生产省云南、贵州、四川、湖北的产能和产量分别占全国总产能和产量的96.4%和96.55%。
我国黄磷生产的地域分布情况见图1，生产情况见表2。
图1我国黄磷生产地域分布情况
表22010年我国黄磷生产情况
云南省
四川省
贵州省
湖北省
4省合计
其它
总计
产能／万吨/年
110.4
44.9
44．8
24.45
224.55
7.4
231.95
2010年产量／万吨
46.3
16.56
14.83
10.57
88.26
2.96
91.22
开工率%
41.94
36.9
33.1
43.31
39.3
40
39.32
生产企业数／家
48
33
36
16
133
6
139
平均产能/万吨/年/家
2.3
1.36
1.24
1.53
1.69
1.23
1.67
总电炉数／台
125
79
81
51
336
12
348
变压器总容量／万KVA
260.30
98.01
96.32
33.34
487.97
16.1
504.07
平均单台炉变压器容量
2.08
1.19
0.65
1.45
1.34
1.46
4.5生产原料与工艺
4.6
目前国内黄磷生产工艺均采用电炉法，即将磷矿石、硅石、碳质还原剂混合料加入密闭三相电炉中，在1400～1500℃高温下熔融，进行还原反应。
反应生成的黄磷、CO等气体同时挟带粉尘逸出，称黄磷炉气，经除尘、洗涤、冷却，黄磷凝聚成液滴，与大部分粉尘一起进入收磷槽中，得到粗磷。
粗磷在精制锅中用蒸汽加热，漂洗精制、澄清后，得黄磷，再经包装得到产品黄磷。
按除尘方式不同可分为干法除尘和湿法除尘，目前国内除引进的装置外均采用湿法除尘。
黄磷生产工艺流程见图2
4.7生产装备技术水平
4.8
.2.4.1现有生产装置物耗和能耗情况
经过多年生产和技术进步，我国黄磷生产技术有了很大的提高，能源和物耗有了一定幅度的下降，但由于磷矿品位降低，矿价和煤（焦）能源价格提高，生产成本提高。
国内现有黄磷生产物耗和能耗情况见表3。
表3国内现有装置物耗、能耗情况
能耗与自然资源原料
现有装置能耗物耗
单位产品综合能耗tce/t
3.6-3.2
可比电炉电耗kwh/t
12800-13800
磷矿（30%标矿）消耗t/t
8.7-10
焦炭（标焦）消耗t/t
1.6-2.0
硅石消耗t/t
1.1-1.5
电极（石墨/电极糊）消耗kg/t
15-20
新鲜水用量t/t
9-20
2.4.2生产成本的构成
黄磷生产成本构成中,可变成本占97%,其中电力成本占49.3%,矿石成本占22.3%,，焦炭占20%，磷矿、焦炭、电三项所占比例达到91.6%。
因此黄磷生产成本与售价受磷矿和电力价格的影响大，涨跌幅度较大。
国内黄磷生产可变成本构成见图3。
2.4.3污染物排放情况
黄磷生产对环境会产生一定的影响。
其主要的污染物为废水、废气和废渣。
黄磷生产电炉尾气是最主要的污染源，吨产品尾气排放量为2500-3000m3，尾气的处理和综合利用是黄磷生产关键的技术。
黄磷生产过程产生的含单质磷污水实行密闭循环，不外排。
黄磷生产产生的磷渣基本无毒，可综合利用如生产建材产品。
目前国内黄磷生产污染物排放水平情况见表4。
表4主要污染物排放水平情况表
污染物名称
单位
污染物产生量
排放量
废水
m3/t产品
单质磷污水密闭循环，不外排。
清洁废水外排。
0-10
尾气量
2500-4000
0-4000
磷泥量
t/t产品
0.25
内部处理不得外运。
炉渣量
8-10
2.4..4行业技术进步情况
近年我国黄磷生产有了快速进步，促进了产品物耗和能耗降低，污染物排放下降。
（1）大型黄磷电炉国产化技术普遍在行业内推广，国产电炉装置已达1万吨/年及以上，并能长期稳定运行；
自动化控制电炉工作电压与电流，能确保炉气过滤层及炉气与炉料热交换比面积都达到最佳值，从而炉气温度控制适宜，炉气中的粉尘在生料层能得到有效的过滤，进入精制系统的粉尘会相对很少，磷收率会提高。
而人式操作爱干扰的因素多，不易达到最化操作条件，能耗、物耗波动大，生产成本较高。
（2）装置自动化发展很快，多数黄磷装置已实现DCS控制；
自动控制电极升降，解决了传统的手动控制电极升降，可以实现单位产品电耗下降，提高了劳动生产效率；
（3）磷矿粉烧结造粒技术、焦炭黏结造粒技术已取得突破，并实现了工业化运行；
解决了粉矿和粉焦的利用问题，并可确保入炉料质量，减少含水量、达到合格粒度。
（4）电炉本身的技术改造造：
①采用4冷凝塔回收磷和泥磷回收工艺技术，提高了磷收率，降低了能耗；
改进受磷槽、精制锅和磷泥回收池等的保温方式和磷泥回收方式，减少直通蒸汽使用量，降低贫富磷泥的产生量，从而提高磷收率。
②运用“双园6电极12料管均匀分布型”或7电极技术，可以有效降低单位产品能耗；
成熟的6或7电极技术最大优势就是其电流分布更合理，熔区能量分布更均匀，避免了过热过冷区的产生，因而副反应相对减少，化料量增加；
炉气与生料的能量交换更均衡，炉气过滤更均匀，因而产率会更高，化料量的增加和产率的提高最终使得电炉电耗和磷矿等原料消耗以及电极等辅料消耗下降，因此效益将更优。
同时，同等容量电炉，实际运行功率一样时，6电极或7电极电流密度低，电极消耗低。
对于大中型容量黄磷电炉更应考虑选择6或7电极。
③采用入炉混合配料预焙烧，减少了入炉料水分，可以降低二氧化碳对能耗的影响，从而降低产品能耗；
实践证明：
配合炉料中每增加1.0%的水分，因其入炉后汽化热、显热、反应热等造成电炉电耗上升1.3%左右，同时由于水分的存在夹带粉尘后造成炉料物理化学性质改变和焦比与硅比准确度难以掌握，进而引起电炉反应恶化，磷泥量增加造成磷的损失，最终电炉电耗上升远远高于1.3%；
另外因水分的存在夹带粉尘后，炉料堵塞料管、炉内结拱架桥塌料甚至引起喷火伤人和电极折断的安全事故和生产事故等，其损失与影响比原料烘干成本会高出很多。
④采用磷炉水保蒸汽，取缔燃煤锅炉为生产系统提供蒸汽的传统生产方式，不仅节约原煤的消耗量，还可以减少对水及电能的消耗。
（5）磷炉尾气利用的利用
目前国内黄磷电炉多数企业已在程度上进行了利用主要利用手段有：
①用于发电尾气通过净化，用作锅炉燃料转换蒸汽发电，对装置相对集中、产能较大且相对连续生产的企业已实现如云南澄星；
②烘干矿石该技术已普遍使用，但尾气的利用率仅为20%左右；
③替代燃煤锅炉蒸汽昆明锅炉厂成功开发出黄磷炉尾气混合型锅炉，不仅可以替代传统燃煤锅炉生产蒸汽的老方式，而且为磷炉尾气发电提供了技术装备支撑。
国内多家企业已经采用。
④生产甲酸钠将尾气简单净化后即可生产甲酸钠等产品。
⑤尾气经深度净化达到秤和碳一化学品的要求，生产高附加值的化学产品如乙二醇等。
（后面将详细介绍）
（5）黄磷尾气电除尘技术，针对国产电炉采用电除尘技术改造造现有湿法除尘，解决湿法除尘所带来的各种癖瑞。
（后将详细介绍）
（6）磷渣显热能回收及利用技术，如用于生产微晶玻璃、矿棉等，目前仅有工业化试验装置，大规模工业化生产技术需要突破；
（7）污染物治理取得了较大的进展，目前含单质磷污水已全部实现密闭循环，一些企业达到生产污水全部循环；
泥磷实现企业内处理，利用；
（8）磷渣综合利用；
目前后业绝大多数企业已经实现磷渣的综合用于，如用于生产水泥浆料料、水泥填充材料等。
（9）泥磷的综合利用，实现了在生产现场治理，并转化的成磷酸或黄磷。
（10）实现了与硅化工、煤化工、碳一化工、氯碱化工、建材等产业耦合共生等。
部分共生耦合技术发展模式已在一部分工业园区初现，拉长了产业链、拓宽了产品幅。
2.6存在的主要问题
在我国黄磷行业发展中，虽然技术，环保水平有较大提高，仍存在很多问题。
主要有：
2.5.1能耗，资源消耗高
黄磷行业是资源型高能耗有污染的产品，近年行业在节能减排方面有了较大的进展，但发展不平衡。
先进企业与落后企业间的单位产品能耗差中很大。
先进水平吨产品能耗仅2.7-3.3吨标煤，而落后企业的能耗高达4.0吨标煤。
其中主要是黄磷尾气未加利用直接燃烧放空，不仅浪费了宝贵的能源，同时污染了环境。
2.5.2污染物排放水平差异大
行业污染物排放水平参差不齐，先进企业黄磷尾气利用率达到95%以上，而差的企业尾气利用率为0，千成的后果是气体污染物排放量大，对环境影响大，水污染物排放量好的企业排放为0，差的企业量10吨以上/吨黄磷。
2.5.3技术创新能力不高
今后各国黄磷企业生存和发展的一个重要因素将取决于其生产技术水平的高低，目前黄磷行业科研开发与技术创新能力不能满足生产发展的要求，科研成果转化慢、基础差。
如黄磷尾气深度净化生产碳一化学品，经过10多年努力，目前国内推广应普及率仍在35%左右，大部分企业仍未能气的净化和综合利用，又如干法电除尘，上世纪90年代引进国外装置就采用电除尘，经过20多年，国内电除尘仍未实现大规模工业化生产，国产电炉目前仅有极少数企业开始探索干法除尘。
2.5.4清洁化生产水平需提高
我国黄磷生产企业较多，各企业能源消耗、清洁化生产水平差别较大。
不少企业现有生产成本仍没有完全体现出环保治理成本和对社会应承担的成本，在今后国家对环境要求不断提高的状况下，企业综合生产成本会有进一步提高，不能达到清洁化生产水平的企业必淘汰。
2.5.5安全管理水平有差异
目前国内黄磷企业安全管理水平存在一定差异，安全管理规范、标准、防范措施、应急求援体系等同国外发达国家相比也存在一定差距。
一些企业安全管理需要加强。
2.5.6上下游产品一体化，原料工艺路线状况
磷化工产品种类多，合理的上下游产品一体化及原料工艺路线有利于能源、原料的有效利用，平衡生产和降低综合成本，是市场经济发展的必然趋势。
目前不少企业仅有黄磷单一产品，竞争力较差，尚需改善和提高。
2.6评价指标体系编制意义
企业要实现清洁生产，必须有一个努力目标和判断指标。
清洁生产评价指标就是企业努力的目标，也是企业是否实现清洁生产的判断标准。
《黄磷工业清洁生产评价指标体系》的制订可以促进国内黄磷工业走清洁生产的道路，为企业开展清洁生产提供技术导向，为企业清洁生产审核、清洁生产绩效公告及环境影响评价、排污许可证等相关环境管理制度的实施提供依据。
5适用范围
6
本评价指标体系适用于黄磷工业。
可作为实施清洁生产审核的基准和标杆。
本评价指标体系适用于黄磷工业清洁生产审核、清洁生产潜力与机会的判断、清洁生产绩效评定和清洁生产绩效公告制度。
7编制依据和参考资料
8
8.1编制依据
8.2
根据环境保护部办公厅环办函（2011）312号“关于开展2011年度国家环境保护标准制修订项目工作的通知”及其项目计划表编制此标准。
中国无机盐工业协会、中国化工环保协会起草的《黄磷行业清洁生产评价指标体系》初稿已编制完成。
指标体系选取资源与能源消耗指标、产品指标、污染物指标、资源综合利用指标及健康安全指标等5个方面指标作为黄磷行业的清洁生产评价指标；
这些指标的高低将反映企业的生产工艺水平、资源综合利用水平、污染物产生和排放水平以及安全环境健康管理水平。
该项成果是本评价指标体系的重要基础。
在专家讨论会的基础上，确定《黄磷工业清洁生产评价指标体系》的基本框架和各项指标。
8.3主要参考资料
8.4
[1]《中华人民共和国清洁生产促进法》（2002年6月29日第九届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过中华人民共和国主席令第七十二号）
[2]《清洁生产审核暂行办法》（国家发展改革委、国家环保总局令2004年第16号）.
[3]《污水综合排放标准》（GB8978－1996）
[4]《大气污染物综合排放标准》（GB16297－1996）
[5]《第一次全国污染源普查工业污染源产排污系数手册》
[6]《黄磷行业准入条件》（工信和信息化产业部产业（2008）第17号）
[7]《黄磷单位产品能源消耗限额》（GB21345-2008）
[8]《产业结构调整指导目录（2011年本）》（国家发展和改革委员会令第9号）
[9]《磷化工行业“十二五”发展规划》
9编制方法和技术路线
10
10.1编制方法
10.2
本评价指标体系的制订严格按照清洁生产的定义，立足企业，根据黄磷生产的工艺为主线，确定从五个方面提出了黄磷工业的清洁生产指标，即装备要求、资源能源利用指标、产品指标的确定、污染物产生指标（末端处理前）和环境管理要求。
具体做法是：
根据国家颁布的清洁生产促进法以及一系列有关清洁生产、环境保护方面的法规、标准和规范，参照国内外先进经验，结合实际，立足我国黄磷工业的企业生产实际，采用系统综合、效益论证等方法，将企业生产实践和环保要求有机结合起来，由此达到对企业生产环节提出要求，实现环境与经济可持续发展的协调统一。
10.3
专家讨论
技术路线
10.4
标准标准技术路线见图4。
资料研究
标准值的论证和确定
重点企业调研
生产工艺与装备要求
资源能源利用指标
产品指标的确定
污染物产生指标
环境管理要求
现场考察
国内外标准研究
行业相关政策、法规研究
行业发展现状
图4黄磷工业清洁生产评价指标体系编制技术路线图
11指标确定说明
12
12.1方法概述
12.2
《黄磷工业清洁生产评价指标体系》的制订在国内乃至国际尚属首次，因此没有现成的标准或要求可借鉴。
此次标准的制订严格按照清洁生产的定义，立足企业，确定从五个方面提出本评价指标体系的指标，即：
装备要求、资源能源利用指标、产品指标的确定、污染物产生指标（末端处理前）、废物回收利用指标和清洁生产管理指标。
12.3本评价指标体系的使用目的
12.4
本评价指标体系主要是为指导和推进我国黄磷工业实施清洁生产，本指标体系的制订可作为黄磷工业在生产过程中，或进行清洁生产审核时分析污染状况以及对所使用的工艺和技术评估的主要依据。
指导企业分析污染物产生的原因，找出物料流失的环节，从而制定切实可行的清洁生产措施，选择清洁生产技术与装备，使黄磷工业的发展与环境保护相协调，从而使其达到可持续发展的要求。
12.5本评价指标体系指标的确定
12.6
根据清洁生产战略，本评价指标体系要体现污染预防思想，本评价指标体系重点考察生产装备选择的先进性、资源能源利用的可持续性、污染物产生的最小化、废物回收利用和环境管理的有效性。
本评价指标体系在对国内黄磷企业的考察的基础上，确定各指标数据，具体分为以下六类：
●生产工艺与装备要求（定性指标）；
序号
一级指标
一级指标权重
二级指标
二级指标权重
Ⅰ级基准值
Ⅱ级基准值
Ⅲ级基准值
1
0.15
单台磷炉变压器容量
0.15
kVA
≥20000
≥10000
2
黄磷尾气净化处理装置
0.45
深度净化，达到生产碳一化学品质量
要求
初步净化，生产甲酸钠等
简单净化，用作燃料
3
排渣系统烟气处理装置情况
0.20
排磷渣产生的烟气排放冷却处置装置
有烟气收集装置，
无烟气收集装置
4
黄磷污水、泥磷处理装置
含磷污水密闭循环，泥磷全部得到有效回收利用，且气体污染物得到有效控制
含磷污水封闭循环，泥磷有回收装置，但处置装置对环境有一定影响
●资源能源利用指标（定量指标）；
资源能源利用指标*
单位产品综合能耗注
0.30
tce/t
≤2.6
≤3.0
≤3.6
7
磷矿消耗（折30%P2O5标矿）
0.10
t/t·
P4
≤8.5
≤9.0
≤9.5
8
电炉电耗
0.35
kwh/t·
≤12800
13200～13800
≥13800
9
炭质还原剂消耗量（折固定炭84%）
t/t·
≤1.5
≤1.8
≤2.0
10
单位产品新鲜水消耗
≤4.0
≤5.0
≤10.0
升级会员 