中石化股份天津分公司化工部 天津 300271
摘要：随着环保和市场竞争压力的增加，化工企业出于对安全生产和降低成本的需要，清洁生产技术和理念以前所未有的势头在化工生产的各项基础工艺过程中广泛应用和发展。笔者就清洁生产技术在聚酯过滤器清洗工艺过程中的发展和应用进行相关论述，旨在为同类装置提供相应借鉴。
关键词：清洁生产；过滤器清洗；水解；超声波
1 前言：
清洁生产的相关理论和技术手段应用于聚酯过滤器清洗工艺过程中，使化工生产与环境相结合，着眼于资源的合理利用，将工艺、生产、设备、管理、物流等各个元素有机结合，优化运营，以实现提高生产效率、降低企业成本、减少环境污染、保护人员健康的目的，包括清洁的生产工艺，清洁的生产设备，清洁的能源原料等方面[1]。结合聚酯过滤器清洗工艺过程的特点，具体来说包括以下几个方面：工艺路线的优选；清洁生产设备的革新和应用；清洗剂的替代；资源综合利用程度的加深等。
2 工艺路线的优选
目前国内针对熔体过滤芯一般采用蒸汽水解或三甘醇（全称三乙二醇醚）醇解清洗两种方式，清洗工艺如下：
1、蒸汽水解法：水解炉清洗→碱洗→水洗→高压水冲洗→超声波清洗→泡点测试
2、三甘醇醇解法：三甘醇炉清洗→碱洗→水洗→高压水冲洗→超声波清洗→泡点测试
两种工艺特点对比如下表：
对比两种清洗工艺特点，蒸汽水解清洗法虽然一次性投资比三甘醇清洗法大，但其每次的清洗成本大大低于三甘醇清洗法，防爆要求低，环境污染小，无需考虑化学品挥发和处置问题。目前国内新建的聚酯项目（包括涤纶长丝项目），95%以上都选用水解法工艺路线清洗熔体过滤芯。
3 清洁生产设备的革新和应用
传统滤棒清洗设备专业化、自动化程度较低，表现为能源消耗大、污染严重、劳动强度高、安全危害无法消除。随着科技的进步和环境保护与本职安全的需要，清洗设备开发水平不断提高，技术不断发展和完善，逐渐向专业化，系列化，智能化发展，进而降低能源消耗，减少环境污染，提高清洗质量，降低劳动强度和职业健康危害。
3.1全自动高压清洗设备
在传统高压冲洗工序中，一般采用人工冲洗方式，劳动强度高，工作效率较低，冲洗效果难以保证，而且由于冲洗方式是敞开式的，冲洗时形成碱性水蒸汽烟雾和粉尘，不仅污染环境而且对清洗作业人员人身健康造成危害。
自动高压清洗方式对人工清洗方式的替代，给高压冲洗工序带来新的变革。不仅仅是清洗质量和效率上的提高，而且冲洗设备工作期间是全封闭的，不会释放出腐蚀性的烟雾，可大大改善现场操作环境，能有效减少用工人数和降低劳动强度，消除对职工职业卫生的影响，达到本质安全的要求。
3.2超声波清洗设备
在超声波清洗工序中，由于滤芯的过滤精度高，纳污力强，并且材料柔性吸声，需要很高的超声波能量才能清洗干净，相较于落后的普通聚能型或分布式超声清洗机，新一代更为先进、清洗效果更佳的Z字聚能型和复合Z字型超声波清洗机的开发和应用，功率密度更高，超声能量散失更小，清洗效果和质量更佳，延长过滤芯使用寿命（上线周期和使用次数）。
3.3检验设备
滤棒清洗效果的检验需要以异丙醇（危险化学品）为媒介进行检验。由于传统检验方式是敞开式的，加之异丙醇高挥发、刺激性气味、低毒的物理化学性质，不能消除对检验作业人员人身健康的影响，长期工作在这种环境下，容易引发职业健康问题，给装置周围环境带来污染，同时检验结果受人为因素的影响大，不能保证过滤棒的检验效果。自动检验设备的开发，实现由自动操作代替人工操作，消除职工职业健康危害，降低环境污染，减少人为因素对检验结果的影响。
4 清洗剂的选择替代
金属清洗剂在滤棒清洗碱洗工序中被广泛应用，其主要成份为碱，加之一定比例的螯合剂、分散剂、剥离剂等成分，一般说来，可分为固体清洗剂和液体清洗剂两种。固体清洗剂运输方便、成本相对低，但其在调配过程中，需要加热、搅拌，能耗增加的同时，而且易形成碱雾，不仅污染环境，对调配操作人员身体健康带来损害。液态清洗剂使用方便、调配简单，可在常温下直接调配，不需要加热，没有能源消耗；因其无需升温加热和搅拌，调配过程中不存在环境污染和职业健康损害问题。目前市场中以液态清洗剂代替固体清洗剂的趋势明显，能耗更少兼环保更佳的液态清洗剂被越来越多的装置所采用。
5 资源综合利用程度的加深
资源的综合利用，不仅仅体现在聚酯滤棒清洗工艺过程当中，而是延伸到化工生产整个链条的各个工艺生产单元中。聚酯滤棒清洗水解产生的废料，作为下游装置的原料使用，清洗的废水经处理后，输送至芳烃、聚酯等其它工艺生产单元，而其它工艺生产单元产生的二次热能、工业循环水等又可作为滤棒清洗介质重新使用。资源综合利用程度的加深，使得资源利用率进一步提高，降低生产成本，减少对环境的影响。
6 清洁生产技术在滤棒清洗工艺生产中的发展方向
6.1滤棒清洗工艺技术的发展方向
6.1.1向上游工艺生产单元延伸
在线水解清洗技术的发展，使滤棒清洗工艺环节延伸到上游聚酯生产工艺环节，利用高温蒸汽的通入，将熔体切换后的滤棒、腔体、部分管道、阀中残留的聚合物废料在线水解，从源头上减少排废量。
6.1.2追求更佳的清洗效果和最少的残渣存留。
随着对过滤棒清洗工艺的不断创新和发展，氧化水解工艺将是未来发展的新趋势，与广泛采用的水解、醇解、真空煅烧等工艺流程相比，氧化水解工艺要比高温裂解更加迅速，彻底地移除工件上的聚合物，比使用热溶剂（三甘醇浸泡）要更加有效地去除网状的分子链，不会留下任何的碳残渣。
6.2更加高效、清洁的清洗设备
随着化学过程工艺的进步和环境保护要求的提高，清洗设备开发水平不断提高，技术不断发展和完善，依靠科技进步，开发出更加高效、无废、少废的清洗设备。
6.3更加清洁的清洗剂使用
通过技术进步，完善、革新清洗剂配方，提高清洗效果，同时降低清洗剂对周边环境的影响。
6.4资源综合利用更加深化
进一步提高资源综合利用程度，对清洗过程中产生的废水、废料、废碱等，尽可能多的回收循环利用，使废弃物资源化、减量化、和无害化。
6.5 清洁生产管理进一步提升
国内外实践表明，只要改进操作，改善管理，便可获得明显的削减废物和减少污染的效果[2]。通过科学化、系统化、集成化、专业化的管理，获得更好环境效益和企业效益。
7 建议
清洁生产技术的不断进步和持续发展，必须通过开发和应用新的工艺技术和生产设备，合理使用能源和原料，提高资源综合利用率，不断提升管理水平，真正实现可持续性发展。从目前清洁生产技术在滤棒清洗工艺生产过程乃至石化行业其他工艺生产过程中，已经达到了基本要求水平，更重要的是如何降低技术成本，平衡好企业效益与环境需求的矛盾。
参考文献
[1]胡卫新，张洁，王兴涌.清洁生产：化学工业的可持续发展道路[J].《工业安全与环保》，2009年6期.
[2]贾爱娟，靳敏等.中国推行清洁生产的现状与对策研究[J].《污染防治技术》，2011年3期.
论文作者:张鑫
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/19
标签：工艺论文; 清洗剂论文; 聚酯论文; 设备论文; 清洁论文; 甘醇论文; 过程中论文; 《基层建设》2017年6期论文;