近日,《中國化工報》記者走訪調研新安股份,探尋新安循環經濟的綠色創新實踐。
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鏈的綠色連續化生產線,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“連續制造、多鏈融合”的循環模式,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,實現綠色躍遷。
“領跑”草甘膦綠色制造:首創草甘膦全產業鏈連續生產技術
2024年11月22日,在加快建設創新浙江因地制宜發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化綠色制造關鍵技術創新及產業化”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?
在國家科技支撐計劃、“863”計劃以及國家重點研發計劃的支持下,新安歷經多年攻關,一條國際領先的“工藝連續化—能量利用集成化—資源化清潔處置廢液”創新技術路徑逐漸成型并在產業中爆發出勃勃生機。
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化生產線。通過合成裝備大型化、水解氣液分離連續流、自動化分離與終端產品連續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,產業鏈全鏈條能否實現連續化生產?通過自主創新及相關高校、科研機構的聯合創新相結合,在上游關鍵中間體三氯化磷、亞磷酸二甲酯生產技術方面,新安先后攻克連續氯化、連續酯化及尾氣連續處置等新工藝及配套新裝備。在下游草甘膦終端制劑創制及加工上,新安自主創新形成了全球領先的產品線及其連續制備平臺技術,先后實現了可溶液劑、可溶粒劑等產品的連續配制、連續包裝,部分產品實現了全連續流制造。至此,涵蓋中間體—農藥原藥—農藥制劑的全產業鏈連續生產,在新安實現了。
跨產業鏈大循環:首創草甘膦尾氣氯甲烷連續回收系統
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,是新安自主研發的主攻方向。
在物料衡算發現尾氣中“缺失”的氯甲烷,并歷經20余年攻關后,新安開發出了水解—氣液分離耦合連續化技術,建成全球首個氯甲烷連續回收系統。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,形成跨產業鏈的循環樞紐。目前,有機硅單體進一步通過管路輸送至下游產品線,實現全鏈條連續化操作。這一創新每年為新安創造數億元直接效益,同時減少碳排放超百萬噸。
自產業化應用以來,這條“黃金管道”已為新安累計輸送200萬噸氯甲烷,更帶動全行業累計回收氯甲烷超600萬噸、創造直接經濟效益180億元。新安這一原創性、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,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,首創了“連續催化氧化—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——首創定向轉化法有機廢液資源化利用技術并工業化應用,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,回收工業磷酸鹽產品超32萬噸,創造直接效益近8億元,間接效益超30億元;全行業累計處置高鹽有機廢液近1200萬噸,回收工業級磷酸鹽產品170萬噸(綜合節能降碳超1300萬噸),節約戰略性磷礦50萬噸/年,相當于保護了3個中型磷礦的生態儲量,直接經濟效益近40億元;通過工藝水循環利用系統,每噸產品耗水量較行業均值降低65%。
技術成果帶來顯著的經濟和環境效益,也讓這一項目獲得了中國石油與化學工業聯合會科技進步一等獎、中國環保產業協會環境技術進步一等獎。
“產業共生”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系統,推動資源綜合利用率再創新高。這是新安在首創氯硅磷三元素的循環利用先進技術、在草甘膦—有機硅產業鏈協同基礎上,創新設計的產業協同技術新路線。
新路線讓草甘膦、草銨膦、有機硅,通過“產業協同—資源再生—多鏈循環”模式,構建起了“產業共生”的生態圈。也正是因為產業耦合共生,才有了多元產業資源利用效率的最大化,促進了資源要素流向的最優化。
三個首創技術,三個產業鏈的耦合應用,最終實現了跨產業鏈的向“綠”向“新”和循環經濟的能級躍升,讓總裁周曙光所說的“綠色轉型絕非成本負擔,而是價值創造的戰略支點”變成了現實。
新安構建的“連續制造、多鏈融合”循環模式,是技術引領下產業間多循環相互支撐、相互鏈接、智能化調控的“產業共生”;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,則是產業共生所引發的“乘數效應”。也正是這樣的技術集成與產業耦合共生,為構建嶄新的低碳、高效、綠色資源要素循環利用工業新體系,蹚出了一條新路。