近日,《中國化工報》記者走訪調研新安股份,探尋新安循環(huán)經濟的綠色創(chuàng)新實踐。
磷元素綜合利用率提高28.7%,達到98.3%;氯元素綜合利用率提高20.4%,達到97.4%;硅元素綜合利用率提高11.6%,達到96.5%。新安股份草甘膦與草銨膦協同生產、草甘膦與有機硅協同生產、含膦廢液定向轉化這三條貫穿產業(yè)鏈的綠色連續(xù)化生產線,是支撐這組數據的核心“原動力”。
在花園式工廠里,不同產線間的廢料通過其他生產線再生利用變“廢”為“寶”。新安這種“連續(xù)制造、多鏈融合”的循環(huán)模式,正在將傳統化工的線性生產模式升級為“資源—生產—消費—再生”的閉環(huán),實現綠色躍遷。
“領跑”草甘膦綠色制造:首創(chuàng)草甘膦全產業(yè)鏈連續(xù)生產技術
2024年11月22日,在加快建設創(chuàng)新浙江因地制宜發(fā)展新質生產力動員部署會暨全省科學技術獎勵大會上,“大宗除草劑產品連續(xù)化綠色制造關鍵技術創(chuàng)新及產業(yè)化”項目,榮獲2023年度浙江省科學技術進步獎。正是這項由新安主導的成果,讓我國在草甘膦綠色制造領域實現了從“跟跑”到“領跑”的跨越。
“高能耗、低效率、高排放”是草甘膦間歇生產的弊病,如何讓間歇變連續(xù)?
在國家科技支撐計劃、“863”計劃以及國家重點研發(fā)計劃的支持下,新安歷經多年攻關,一條國際領先的“工藝連續(xù)化—能量利用集成化—資源化清潔處置廢液”創(chuàng)新技術路徑逐漸成型并在產業(yè)中爆發(fā)出勃勃生機。
在“智能制造+綠色工藝”雙輪驅動下,新安攻克了甘氨酸法合成機理難題,建成全球首條萬噸級草甘膦連續(xù)化生產線。通過合成裝備大型化、水解氣液分離連續(xù)流、自動化分離與終端產品連續(xù)加工等核心技術突破,實現了從原料投加到成品包裝的全流程“零斷層”連續(xù)化生產。該技術使草甘膦收率提升1%,廢水排放量較國際標桿降低66.7%,蒸汽能耗下降20%,綜合成本降低超15%。
核心產品之外,產業(yè)鏈全鏈條能否實現連續(xù)化生產?通過自主創(chuàng)新及相關高校、科研機構的聯合創(chuàng)新相結合,在上游關鍵中間體三氯化磷、亞磷酸二甲酯生產技術方面,新安先后攻克連續(xù)氯化、連續(xù)酯化及尾氣連續(xù)處置等新工藝及配套新裝備。在下游草甘膦終端制劑創(chuàng)制及加工上,新安自主創(chuàng)新形成了全球領先的產品線及其連續(xù)制備平臺技術,先后實現了可溶液劑、可溶粒劑等產品的連續(xù)配制、連續(xù)包裝,部分產品實現了全連續(xù)流制造。至此,涵蓋中間體—農藥原藥—農藥制劑的全產業(yè)鏈連續(xù)生產,在新安實現了。
跨產業(yè)鏈大循環(huán):首創(chuàng)草甘膦尾氣氯甲烷連續(xù)回收系統
數據顯示,每生產1噸草甘膦,可回收1噸以上氯甲烷。如何喚醒草甘膦生產尾氣中的“沉睡寶藏”?將草甘膦尾氣中的氯甲烷轉化為有機硅原料,是新安自主研發(fā)的主攻方向。
在物料衡算發(fā)現尾氣中“缺失”的氯甲烷,并歷經20余年攻關后,新安開發(fā)出了水解—氣液分離耦合連續(xù)化技術,建成全球首個氯甲烷連續(xù)回收系統。該技術以99%以上的回收率,將氯甲烷純化為有機硅單體原料,通過“管道運輸”直供有機硅生產線,形成跨產業(yè)鏈的循環(huán)樞紐。目前,有機硅單體進一步通過管路輸送至下游產品線,實現全鏈條連續(xù)化操作。這一創(chuàng)新每年為新安創(chuàng)造數億元直接效益,同時減少碳排放超百萬噸。
自產業(yè)化應用以來,這條“黃金管道”已為新安累計輸送200萬噸氯甲烷,更帶動全行業(yè)累計回收氯甲烷超600萬噸、創(chuàng)造直接經濟效益180億元。新安這一原創(chuàng)性、突破性技術榮獲國家科技進步獎二等獎。
破解高鹽廢液之困:首創(chuàng)磷資源逆向回收技術
草甘膦生產過程中產生的高鹽高磷廢液長期困擾行業(yè),其經濟高效處置是全球難題。如何突破高效增值利用難、二次污染控制難、系統可靠運行難三大難題?新安“十年磨一劍”,采用定向轉化思路,首創(chuàng)了“連續(xù)催化氧化—定向轉化—逆向合成”技術路線,實現了高鹽有機廢液中磷資源的低成本回收。
這一技術不僅將高鹽含磷廢液轉化為工業(yè)級磷酸鹽產品,同步完成無害化處置與資源化利用,更實現了多個首次應用——首創(chuàng)定向轉化法有機廢液資源化利用技術并工業(yè)化應用,首次實現精細化工危廢清潔利用過程中焚燒煙氣的超低排放。
目前,該技術已在全國16個省份的農藥、醫(yī)藥、染料及危廢處置等領域建立了58臺套裝備并運行良好。僅新安自身就已累計處置高鹽有機廢液360萬噸,回收工業(yè)磷酸鹽產品超32萬噸,創(chuàng)造直接效益近8億元,間接效益超30億元;全行業(yè)累計處置高鹽有機廢液近1200萬噸,回收工業(yè)級磷酸鹽產品170萬噸(綜合節(jié)能降碳超1300萬噸),節(jié)約戰(zhàn)略性磷礦50萬噸/年,相當于保護了3個中型磷礦的生態(tài)儲量,直接經濟效益近40億元;通過工藝水循環(huán)利用系統,每噸產品耗水量較行業(yè)均值降低65%。
技術成果帶來顯著的經濟和環(huán)境效益,也讓這一項目獲得了中國石油與化學工業(yè)聯合會科技進步一等獎、中國環(huán)保產業(yè)協會環(huán)境技術進步一等獎。
“產業(yè)共生”的乘數效應
草甘膦副產的氯甲烷作為草銨膦關鍵中間體原料,其生產過程中產生的氯化氫氣體又回用于草甘膦生產,形成“草甘膦—草銨膦”生產中的全新氯元素循環(huán)系統,推動資源綜合利用率再創(chuàng)新高。這是新安在首創(chuàng)氯硅磷三元素的循環(huán)利用先進技術、在草甘膦—有機硅產業(yè)鏈協同基礎上,創(chuàng)新設計的產業(yè)協同技術新路線。
新路線讓草甘膦、草銨膦、有機硅,通過“產業(yè)協同—資源再生—多鏈循環(huán)”模式,構建起了“產業(yè)共生”的生態(tài)圈。也正是因為產業(yè)耦合共生,才有了多元產業(yè)資源利用效率的最大化,促進了資源要素流向的最優(yōu)化。
三個首創(chuàng)技術,三個產業(yè)鏈的耦合應用,最終實現了跨產業(yè)鏈的向“綠”向“新”和循環(huán)經濟的能級躍升,讓總裁周曙光所說的“綠色轉型絕非成本負擔,而是價值創(chuàng)造的戰(zhàn)略支點”變成了現實。
新安構建的“連續(xù)制造、多鏈融合”循環(huán)模式,是技術引領下產業(yè)間多循環(huán)相互支撐、相互鏈接、智能化調控的“產業(yè)共生”;磷元素綜合利用率提高28.7%、氯元素綜合利用率提高20.4%、硅元素綜合利用率提高11.6%的成效,則是產業(yè)共生所引發(fā)的“乘數效應”。也正是這樣的技術集成與產業(yè)耦合共生,為構建嶄新的低碳、高效、綠色資源要素循環(huán)利用工業(yè)新體系,蹚出了一條新路。