环境保护综合名录政策与化工行业的发展—— 以毒死蜱技术为案例
第二、经济可行
传统工艺,三氯乙酰氯环合法生产三氯吡啶酚钠,经营成本费用25364元/吨,三氯乙酰氯环合法生产三氯吡啶酚钠产生的废水需要经过蒸发浓缩、焚烧等工序处理,处理成本约为4200元/吨。吡啶双定向氯化合成法生产三氯吡啶酚钠,总成本费用28980元/吨,无废物治理费用(2014年12月份吡啶价格已降至29000元/吨,双定向先进工艺的总成本显著降低)。但是,如果传统工艺不治理污染,那么成本低于双定向产品。
环境保护综合名录的政策是产品管理政策,它的特点一是直接与环境经济政策挂钩,环境友好产品可以享受绿色贷款、出口退税等政策;二是,定为高污染、高风险的产品14个部委统一封杀。
环境保护综合名录政策的实施主要依靠各个行业协会的支持,名录与化工行业协会的关系非常紧密。例如对聚碳酸酯,环氧树脂的发展都进行过现场考察,开过评审会,明确提出环境友好产品与工艺。
一、环境保护综合名录工作的进展
根据国务院部署,自2007年以来,环境保护部组织开展综合名录制定工作。2015年发布的综合名录是在对历年制定的综合名录进行修订、完善的基础上,汇总2015年制定的新一批综合名录形成的。综合名录共包含两部分:一是“高污染、高环境风险”产品(简称“双高”产品)名录,包括837项产品;二是环境保护重点设备名录,包括69项设备。其中,“双高”产品包含了50余种生产过程中产生二氧化硫、氮氧化物、化学需氧量、氨氮量大的产品,30多种产生大量挥发性有机污染物(VOCs)的产品,近200余种涉重金属污染的产品,500多种高环境风险产品。
目前,综合名录在推动构建绿色税收、绿色贸易、绿色金融等环境经济政策方面发挥了越来越大的作用。近年来,结合综合名录研究成果,环境保护部先后推动和配合有关部门,出台了一系列环境经济政策:一是将涉重金属的高污染的电池、挥发性有机污染物含量较高的涂料产品纳入消费税征收范围;二是对“双高”产品不予综合利用增值税优惠、不予调高出口退税,目前已有400余种“双高”产品被取消出口退税、禁止加工贸易;三是推动金融机构按照风险可控、商业可持续原则,严格对生产“双高”产品企业的授信管理;四是推动企业实施绿色采购,引导企业避免采购“双高”产品;五是结合推进生活方式绿色化,引导企业和公众减少对“高污染、高环境风险”产品的使用。这些政策措施都有利于充分体现“双高”产品生产和消费过程中的环境损害成本,利用市场机制遏制其生产、使用和出口。
在掌握实情的基础上进行科学决策,尽可能准确揭示产品生产过程中的环境代价,始终是综合名录制定工作中的一条主线。2015年综合名录制定过程中,有关团队和专家深入分析每一项产品的相关工艺,综合考虑产排污强度、产排污总量、污染物毒性、污染物治理达标成本、环境污染事故发生频率及其造成的环境损失等指标;向社会公开征求意见,研究吸纳有关方面数十条意见,并针对重点关注产品组织专题论证调研。
今后一方面要推动和配合有关部门在更多政策领域、更多监管环节运用综合名录,形成“政策合力”,有效引导生产方式和生活方式绿色化,为“绿色发展”发挥应有作用。另一方面,要总结综合名录多年来的工作经验,进一步完善工作程序和机制,特别要更加注重吸引基层环保部门、企业、公众等方面参与综合名录工作,构建一个更为全面、开放的综合名录政策决策平台。
二、我国现在实施的工艺导向型环境政策存在弊端
我国现在实行的基本上是工艺导向型环境政策,传统的工艺导向环境政策以解决各种环境问题为出发点,按照环境媒介的不同将各种环境问题划分为水污染、空气污染等不同的种类。相应地,环境政策采取的主要措施是对企业各种污染物的排放按种类分别制定不同的排放标准和技术规范。这种方法的最大缺陷在于:在制定标准和规范时缺乏综合性考虑,对一种污染物进行治理时不能阻止环境风险以另一种污染物的形式转移到其他环境媒介之中。而且随着各种污染排放标准不断地被推出,各种环境污染标准之间的关系变得日益复杂,时常会出现相互影响和冲突的现象。另一方面,由于工艺导向环境政策针对的主要是产品生产阶段的环境影响问题,没有将产品生产和消费等整个生命周期的环境影响联系起来,也就不能防止产品的环境影响从生命周期的一个阶段转向另一个阶段。因而运用这种缺乏系统性考虑的方法来解决环境问题,结果只能是顾此失彼。
三、我国产品导向型环境政策(环境保护综合名录)正在发展
我国从2007年开始实施的环境保护综合名录就属于产品导向控制政策的领域,它的鲜明特点是直接与环境保护经济政策挂钩,是中国创新的产品导向控制政策,到2014年11月,环保部向国家发改委、工信部、财政部等13个部门提供了《环境保护综合名录(2014年版)》,同时向社会全文公开,将环境保护的要求有机融入经济发展过程。截至目前,综合名录所列产品中,已有300余种"双高"产品被财税和贸易主管部门取消出口退税,并被禁止加工贸易,有效遏制了"双高"产品大量生产和出口造成的国内环境损害。
环境保护综合名录就是环境保护产品控制政策,就是环境保护工作落实中央政策的载体,这一工作必须强化。
四 环境保护综合名录产品的编写(以毒死蜱为案例)
环境保护综合名录政策是根据对产品实施从摇篮到坟墓的全过程控制的原则。
1、毒死蜱杀虫剂的发展
毒死蜱是1965年由美国陶氏益农化学公司开发的有机磷类杀虫剂,已成为有机磷类杀虫剂最大吨位品种。 毒死蜱是乙酰胆碱酯酶抑制剂, 可用于水稻、麦类等多种作物上防治稻纵卷叶螟、小麦黏虫等百余种害虫等作用。毒死蜱上市以来,已陆续在世界上100多个国家取得登记。 中国和印度是毒死蜱的最大市场,也是毒死蜱原药的主要生产国,产量占全球供应量的70%以上。中国将毒死蜱作为高毒有机磷杀虫剂的替代品,三氯乙酰氯环合法生产三氯吡啶酚钠使用高危险性的多种溶剂及催化剂,反应后会有相当一部分催化剂、溶剂留在了废水中,很难治理,造成了严重的环境污染,还使用了丙烯腈为原料,其工艺用水中含有“氰根”,不能得到降解,对地下水造成的污染是无法根治的。环合法生产中的废渣为生产过程中使用过的催化剂,含有氯化亚铜和铜粉等重金属。生产一吨三氯吡啶酚钠约产生13.4吨废水,其中包括重金属与难降解有机污染物。
2、吡啶双定向氯化合成三氯吡啶酚钠工艺是重大突破
山东谦诚工贸科技有限公司积极响应国家环保政策,自主研发了吡啶双定向氯化合成三氯吡啶酚钠的清洁生产新工艺,以吡啶为原料,开发了吡啶连续定向光氯化,2,6-二氯吡啶定向氯化制备三氯吡啶酚钠的工艺。吡啶双定向氯化合成三氯吡啶酚钠,实现了反应的高转化率、高选择性、高纯度,工艺用水实现循环利用,无废液、废固排放,解决了传统工艺高污染、高能耗的世界性难题,可以说这是毒死蜱生产工艺技术的革命。
该项目通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定,鉴定委员会专家认为:该项目综合技术达到国际先进水平。
第一、技术创新
吡啶双定向氯化合成三氯吡啶酚钠是以吡啶为原料,经过两次定向氯化,合成三氯吡啶酚钠。第一次定向氯化是在吡啶环的两个α-位进行紫外光催化氯化;第二次定向氯化是应用次氯酸钠作为氯化剂进行β-位的定向氯化。生产过程中产生含氯化钠的工艺水,采用隔膜电解氯化钠制取次氯酸钠用到合成三氯吡啶酚钠产品中,继续进行亲电取代反应,这样就形成了一个循环体系。把副产物氯化钠和尾气全部充分利用达到一个理想的清洁工艺,无废液、废固排放,工艺过程是常压反应,该工艺两次定向合成均采用水作溶剂,做到了低碳环保型工艺。


利用次氯酸钠作为亲电取代试剂进行6-氯-2-吡啶酚钠的β-位定向取代,直接生成三氯吡啶酚钠,收率达80%。β-位定向常压氯化实现了高转化率和高选择性,三氯吡啶酚钠分离工艺简单。

产品分离后的碱性水吸收吡啶光氯化的尾气,采用隔膜电解氯化钠制取次氯酸钠用到合成三氯吡啶酚钠产品中,实现循环利用。
氯化钠电解后,生成次氯酸钠,次氯酸钠和6-氯-2-吡啶酚钠反应,生成三氯吡啶酚钠,把产品分离出来后,碱性水和副产物氯化钠全部回用,碱性母液经过吸纳吡啶光氯化工段尾气后,又有氯化钠生成,再经过电解槽电解,又产生次氯酸钠,继续进行亲电氯代反应,这样就形成了一个循环利用体系,没有废水、废固的外排,这样的工艺是一个理想的清洁工艺。
循环工艺合成图如下所示:

图4-1 流程示意图
其优势在于:①工艺用水实现循环利用,无废液、废固排放。②副产物氯化钠和尾气通过循环系统全部重新利用,是一个低碳环保型的工艺。节省了原材料成本,无废物治理费用,生产环节循环套用。③不使用高危险性的溶剂及污染环境的催化剂,不会造成环境问题,工艺安全可靠。
表 吡啶双定向氯化合成法与三氯乙酰氯环合法的技术比较
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项目
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吡啶双定向氯化合成法
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三氯乙酰氯环合法
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原料
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吡啶
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三氯乙酰氯、丙烯腈
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溶剂
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水
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邻二氯苯/硝基苯
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三废
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无废液、废固排放
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每生产1吨三氯吡啶酚钠,约产生13.4吨废水,包括强碱、高cod废水及有毒有机废液
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收率
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80%以上
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60~70%
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成本
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生产成本稍高
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生产成本低、三废处理费用高
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第二、经济可行
传统工艺,三氯乙酰氯环合法生产三氯吡啶酚钠,经营成本费用25364元/吨,三氯乙酰氯环合法生产三氯吡啶酚钠产生的废水需要经过蒸发浓缩、焚烧等工序处理,处理成本约为4200元/吨。吡啶双定向氯化合成法生产三氯吡啶酚钠,总成本费用28980元/吨,无废物治理费用(2014年12月份吡啶价格已降至29000元/吨,双定向先进工艺的总成本显著降低)。但是,如果传统工艺不治理污染,那么成本低于双定向产品。
第三、环境可达
吡啶双定向氯化合成三氯吡啶酚钠,只使用吡啶一种基础原料,两次定向合成均采用水作溶剂,吡啶双定向氯化合成法利用次氯酸钠做为氯化剂进行第二次(β-位)的定向氯化这个特殊的工艺条件,采用合理、巧妙的循环工艺设计,工艺水中氯化钠经过隔膜电解制取次氯酸钠,作为原料再回用到β-位定向氯化合成三氯吡啶酚钠生产中,工艺用水实现了循环利用,确保了工艺生产清洁化,无废液、废固的排放。
新工艺利用电解法将含氯化钠的工艺水制成次氯酸钠,作为原料用到β-位定向氯化合成三氯吡啶酚钠的生产中,这样形成了一个循环体系,真正意义上实现了工艺用水的循环利用,大大节约了水资源的利用,保护了环境,降低了能耗。新工艺实现了水的循环利用,关键点是利用次氯酸钠做为氯化剂进行β-位定向氯化,生产工艺中所用的水再去制作次氯酸钠循环套用。新工艺把副产物氯化钠和尾气通过循环系统全部充分利用,无废物治理费用,节约了资源和能源。
2013年8月30日,经专家评审认定,环境保护部《环境保护综合名录(2013年版)》将吡啶双定向氯化合成三氯吡啶酚钠列为环境友好工艺。
(环境保护部环境与经济政策研究中心 曹凤中)





