油廠的低碳生產：節能減排

左 青，徐宏闖，程水銀，呂 瑞，陳友軍，左 暉

(1.江蘇豐尚油脂工程技術有限公司, 江蘇 揚州 225127； 2.中儲糧東莞油脂工業有限公司，廣東 東莞 523147；3.中儲糧天門直屬庫有限公司，湖北 天門 431700； 4.廣州星坤機械有限公司，廣州 510890)

油廠CO2排放源主要分為直接排放源和間接排放源。直接排放源是固體、氣體燃燒排放，以及廢氣和污水造成的排放，間接排放源為外購電力、熱力、蒸汽以及原料和廢棄品運輸造成的排放。中儲糧東莞油脂工業有限公司先后建設一條3 500 t/d大豆壓榨線(含水化脫膠)和一條4 500 t/d大豆壓榨線(含水化脫膠)，一條600 t/d化學精煉線(20年的老線)和一條1 200 t/d化學精煉線，配套大豆原料倉和散粕立筒倉。在公司倡導“安全、健康、環保、綠色和低碳”下，按照“大型化、清潔生產、差異化、高附加值、智能化”發展理念，開展了系列節能減排措施的探索，并取得一定的成效，為了配合政府低碳規劃，還要不斷完善、加強節能減排體系的建設。茲對該公司的節能減排措施、效果等進行介紹，以供同行參考。

1 節能減排措施

油廠減少CO2排放措施主要是采用清潔能源，將自備燃煤鍋爐改為外購蒸汽、外部供電，利用可再生能源。通過采取節能技術、調整生產工藝等措施達到節能減排的效果。

1.1 壓榨

(1)在壓榨車間采取水循環泵替代蒸汽噴射泵。

(2)壓榨風機和除塵風機采用高分子不粘涂層，防止葉輪的腐蝕和磨損。

(3)在預處理車間采取熱泵技術[1]。熱泵是一種把低溫熱源熱量轉換到高溫熱源的能量提升裝置，實現制冷和制熱功能。

(4)采用二次破碎脫皮熱風循環利用技術[1]。

(5)浸出冷卻塔使用空化處理技術[1]，配合冷卻塔自清理技術，減少污水的排放。

(6)浸出尾氣礦物油回收系統增加了輔助冷凍系統[2-3]。

1.2 精煉

(1)對600 t/d化學精煉線于2017年進行改造，將水冷真空系統改為冷凍水真空系統[4]。

(2)精煉線采取中水回用[5],并保證中和油的質量，循環比例可以達到80%以上。

(3)堿煉過程中采取無水脫皂技術[6]。無水脫皂適用于殘磷量在15 mg/kg和殘皂量在350 mg/kg以內的脫皂油，要求進過濾機的油質量穩定。

(4)采用逆流脫色工藝[7],將干燥油穿過過濾機中的廢白土，但效率相對較低。

(5)改進脫臭系統，進行二次捕集，冷凍水真空或干冰真空[4]。油-油換熱器選用螺旋換熱器[8]或降膜式換熱器，換熱油達220℃(脫臭油溫度245℃)。采取兩段溫度脫臭，限制或減少反式酸和縮水甘油酯含量[9]。

(6)引進大豆油低溫發朦處理技術[10]。

(7)研究并應用防止大豆油和菜籽油返色返酸技術[7,11-12]。

(8)油脂精煉過程中,采用在線檢測技術對油脂色澤、雜質、殘皂量、含蠟量及換熱器泄漏情況進行檢測。

1.3 工藝安全管理和控制

工藝安全管理[13-14]包括原料庫、粕庫、罐區和工藝儲罐、化學品及油品裝卸、水環泵、高壓鍋爐、過濾機、氨冷機等。

關注地下溶劑罐管理液位、內部壓力，車間溶劑封閉系統的負壓、泄漏點、尾氣、法蘭、儀表、傳感器焊接點。

在設計和管理上關注高壓鍋爐的工藝安全，包括水位、水質管理、連鎖管理等。

真空水環泵設計要符合工藝安全需要，尤其是在浸出車間要注意氣體和水流量、液位、壓力、連鎖管理。

粉塵、高溫氣體、正己烷、危險品、壓縮空氣和蒸汽系統的控制。

1.4 廢氣處理

采取植物提取液吸收+復合光催化+VP布氣工藝，對產生的廢氣集中處理[15-16]，凈化后排放。

1.5 原糧接收和豆粕庫

原糧接收采取封閉輸送入庫和出貨，豆粕從預處理車間出來通過封閉刮板進立筒庫，出料密封輸送到自動打包機，經裝載機直接裝車或散裝卸進船內、罐車內。

1.6 全自動化

油廠實施全自動化管理,對生產、物流、采購、庫存、銷售、資金及管理等實現在線控制，減少人為因素的干擾，使各個環節按計劃高效運行[17]。全廠自控系統是實現總線與在線的數據采集與識別系統，用ABB控制系統將各種信息集中到一個平臺，包含所有生產服務系統和管理系統的信息，把分布在生產中的DCS和PLC過程控制進行集中調度，數據存儲在統一設計的工業數據庫中。

在車間生產中現代化控制系統除了硬件異常外,員工不需要在現場做任何調整[18]。除高壓鍋爐外，多數都可以實現與油溫連鎖控制。精煉離心機程序可以編入自動化程序內。整個裝置的開機、停機、循環、排空、切換等操作只需要在電腦上點擊確認鍵即可。如果出現異常情況,智能系統會自動判斷處理：部分在線循環或調整或停機,是自動恢復還是報警確認。員工巡視設備、容器、管道和潤滑系統是否出現跑冒滴漏，儀表是否失穩，隨時進行調整、檢修和更換。

通過自動化或高智能化生產運行，物料和產品按計劃穩定生產，蒸汽、電、溶劑、天然氣、生產輔料的投入量穩定，既不浪費能量也不增加排放。

2 節能減排效果

2.1 2016—2021年能源消耗

2016—2021年3 500 t/d大豆壓榨生產線和4 500 t/d大豆壓榨生產線的平均消耗指標見表1。

表1 大豆壓榨生產線消耗指標

2016—2021年600 t/d化學精煉生產線和1 200 t/d化學精煉生產線的平均消耗指標見表2。

表2 化學精煉生產線消耗指標

從表1、表2可以看出，整體能耗在下降。白土視大豆品質和成品油質量添加，廢白土按環保部門要求，由具備資質的公司定向處理為肥料。

2.2 CO2 排放量估算

(1)電

壓榨：電耗增加24.99-23.69=1.30(kW·h/t)

精煉：電耗降低14.92-10.88=4.04(kW·h/t)

節省1 kW·h等于減排0.997 kg CO2。

壓榨： CO2增加1.30×0.997=1.296 1(kg/t)

精煉:CO2減少4.04×0.997≈4.027 9(kg/t)

(2)天然氣

天然氣量增加(2018—2021年)2.35-1.98=0.37(m3/t)

1 m3天然氣按產生1.964 3 kg CO2計。

CO2增加0.37×1.964 3≈0.726 8 (kg/t)

(3)其他

壓榨生產線的溶劑消耗降低，但水耗增加，部分水經處理后回用，部分排出澆草坪，壓榨和精煉生產線蒸汽消耗降低對CO2減排均影響不大。

豆粕打包改為散裝存在立筒庫，散裝、噸袋和60～70 kg包裝發貨裝車。增加一條4 500 t/d大豆壓榨線和一條1 200 t/d精煉線，整體消耗指標下降。

3 結束語

我國大型大豆壓榨廠規模在3 000～6 000 t/d，蒸汽消耗在185～235 kg/t，電耗在22～25 kW·h/t，溶劑消耗在0.4～0.6 kg/t；配套精煉規模在 1 000～1 200 t/d，蒸汽消耗在36～50 kg/t，電耗在13～19 kW·h/t，天然氣消耗在2.5～3.2 m3/t。顯然新裝置能耗低，而且封閉性好、排放少；而舊裝置能耗高、排放多，改造的項目與統一設計的新生產線存在差距。

我國新建大型油廠的能源消耗指標基本達到或接近國外能源消耗指標，但是舊廠原設計和裝置沒有考慮現在的碳達峰和節能減排的要求，進行局部改造不可能達到新建油廠裝置的節能減排指標，只能向節能減排的方向努力。兩條壓榨線，其中3 500 t/d大豆壓榨線是2011年投產，而第二條4 500 t/d大豆壓榨線是2020年投產，其配置和設計要求不同，后面的指標優于前面。同樣一條600 t/d化學精煉線是2006年投產，一條1 200 t/d化學精煉線是2019年投產。通過學習、引進先進技術和經驗，不斷進行技術改造，公司每年都要落實節能減排的任務指標。

現在我國高能耗企業出口產品將成為“碳關稅”的對象，出口商品要碳足跡驗證，產品包裝上貼上國際認證機構認證的碳標簽。我國不同行業的碳排放核算標準體系還在建設之中，食用油工業還沒有建立低碳經濟指標體系和評估方法。建議油脂行業權威機構組織專家建立油脂企業低碳排放指標認證體系和評價指標，內容可涵蓋低碳材料、低碳能源、低碳技術、低碳生產、物流、員工工作和生活環境，如水、電、蒸汽、正己烷、輔料、廢棄物/污染物處理和排放、管理模式、引進新技術和技術創新、能源消耗/生產價值，使油脂企業有章可循，發展低碳經濟。

致謝：中國糧油學會油脂分會何東平教授和中儲糧油脂公司鄧浩田先生的支持！