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武汉生态化工园区建设模式的运行

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  [摘要]循环经济和低碳经济共同促进化工产业发展模式的重大转变,实现物质文明和生态文明的共赢。武汉化工区在吸取各种生态化工园区建设典型模式优点的基础上,着力打造“绿色环保、物质循环、低碳节能、企业集聚”的生态化工园区,构建独具特色的巨型混合模式。企业、组团及园区、区域三个层面的低碳与循环发展,分别成为武汉生态化工园区建设巨型混合模式运行的基础、核心及拓展。该模式的高效运行还有待于相关配套措施和政策的支持。
  [关键词]生态化工园区;建设模式;循环经济;低碳发展;武汉生态化工园区
  [作者简介]危怀安,华中科技大学公共管理学院教授,博士生导师,经济学博士;刘薛,华中科技大学公共管理学院硕士研究生,湖北 武汉430074
  [中图分类号]F062.2 [文献标识码]A [文章编号]1004-4434(2011)05-0116-04
  
  一、武汉生态化工园区的建设模式
  
  武汉化工区是依托于2007年12月18日开工建设的武汉80万吨,年乙烯项目工程而规划建设的新区域。新区沿长江布局北湖和左岭两大产业组团――北湖组团是以80万吨/年乙烯及下游化工产业为主体,形成以炼化一体化为基础,同时包括现代港口物流功能的产业园区:左岭组团利用现有化工产业基础(葛店集团),接纳武汉市中心城区部分搬迁改造的化工企业,形成基础化工、精细化工、化工新材料产业区和港口储罐区。
  武汉化工区的建设目标是打造成“绿色环保、物质循环、低碳节能、企业集聚”的一流生态化工园区。要实现这一目标,就必须总结和借鉴有关生态化工园区建设模式的经验教训。综观国内外的理论研究与实践探索,可以把生态化工园区建设的典型模式归纳为四种:一是核心依托型模式,具体又可细分为单核心依托型模式和多核心依托型模式;二是平等共生型模式;三是多级嵌套网络模式;四是综合性联合组团模式。吸取该四种模式的精华,武汉生态化工区构建具有良好柔软性和包容性、独具特色的巨型混合模式。
  从单个产业组团来看,北湖组团内部主要是以80万吨,年乙烯项目为核心,左岭组团目前主要是以葛化集团为核心,各自吸附众多的中小企业构建自己的工业共生系统,发挥单核心依托型模式的优点。从发展的视角看。左岭综合组团还可利用现有化工产业基础,同时结合武汉市城市发展规划,将原来分散在主城区的化工企业,集中搬迁、升级改造而建设左岭综合组团的平等共生模式。从整个园区着眼,以两大组团的两个核心项目――80万吨/年乙烯项目、葛化集团吸附众多业-务关系广泛、合作密切的中小型企业,构成多核心依托型模式。两个核心企业间,通过化工物料或副产品等的交换链条建立简单的工业共生关系,有利于发挥多核心依托型模式的优点和长处。整个园区由北湖、左岭两组团构成。构成联合组团模式。北湖组团围绕着80万吨,年乙烯工程项目吸附七条下游产业链的中小企业;同时以石油化工艺,烯项目带动葛化集团企业技术升级成为龙头,配置下游衍生(拓展横向宽度)和延伸(拉长纵向长度)产业,真正聚合多级嵌套网络模式和联合组团模式的优点和长处。此外,整个化工园区围绕80万吨,年乙烯工程项目与青山、阳逻、鄂州构成的虚拟型多级嵌套共生网络模式三部分组成。
  
  二、武汉生态化工园区建设模式运行的基础
  
  武汉生态化工园区建设模式的运行以“减量化、再利用、再循环”为原则,以“低消耗、低排放、高效率”为目标,将低碳的“环保、节能、减排”理念融入到化工园区的循环体系中,围绕企业、园区、社会三个层面,树立“企业层面侧重绿色制造,组团、园区层面侧重集成共享,社会层面侧重产品绿色消费和回收再生”的生态化导向。
  企业层面的循环发展与低碳增长是武汉生态化工园区建设模式运行的基础。它是指各个企业将循环经济思想和低碳经济理念注入到生产全过程,着力于以下三个方面。
  
  1.构建废物代谢的闭路循环
  依照系统集成模式,把以废物流为主线的代谢,称为废物代谢。即将上一个工艺过程或生产过程中形成的废物作为原材料输入下一个工艺过程或生产过程,再次形成初级产品和废物,初级产品或者是废物再次进入下一个工艺过程或生产过程,直至以最终产品形式进入市场或者是最终处置、排放。通过废物代谢闭路循环链的构建,可以充分地提高企业资源的利用效率、降低企业的生产成本。获得经济效益和社会效益。基于武汉生态化工园区的资源现状和产业产品链网,可以构建企业层面的4条废料链:一是将生产丙烯腈产生的废气氢氰酸,用于生产重要的化工中间体甲基丙烯酸甲酯(MMA)。二是将乙烯厂区中乙烯氧化制环氧乙烷装置产生的废气二氧化碳回收利用。用于以非光气法工艺生产工程塑料重要品种――聚碳酸酯(PC)。三是将通常用作燃料使用的乙烯焦油,用于提取萘等重要化工原料;四是利用乙烯工程制氧装置副产的富余氮气供应化工区近期项目使用,减少能源消耗,节约投资。
  
  2.清洁生产与低碳发展并重
  根据联合国环境规划署的定义,清洁生产是指将整体预防的环境策略持续地应用于生产过程和产品中,以便增加生态效率和减少对人类和环境的风险性。通过对产品设计、原料选择、技术革新、设备更新、工艺改造、生产过程产物内部循环利用等环节的全过程控制,可以提高物质转化过程中资源、能源利用率。并能够最大限度地减少废弃物的生成和排放,是使工业生产最终产生的污染物最少的源头控制模式。低碳经济是以低能耗、低污染为基础,以清洁生产为关键环节,以循环经济为根本方式的绿色经济。即着力提高能源的利用效率,同时大力发展新能源和可再生能源。要实现经济的低碳发展,节能减排是一种重要的方式和手段,即以减少能源消费和增加可再生能源及清洁能源使用作为减轻能源生产和消费负面影响的主要手段,继而实现经济的可持续发展。
  乙烯项目是武汉生态化工园区龙头项目。针对其产业链联、副产品多的特点。项目各装置均选取了先进、可靠,且物耗、能耗水平较低的工艺技术;根据国家化工行业统计数据。结合化工区核心产业特点,提出优于国内清洁生产技术的清洁生产指标。其中,将影响低碳经济的重要指标――能耗,吨标煤作为清洁生产的重要指标,以期同步实现清洁生产和低碳循环。葛化集团对集团部分企业进行技术改造、产品升级。改造升级后,能源消耗和污染物排放上显著减少。其中对于固体废物的利用达到了100%,实现了零排放,用水量减少了34.2%,标煤消耗减少了42.7%,废水排放量减少了82.7%。
  
  3.实行绿色制造模式
  企业层次的循环与低碳发展,还必须实行绿色制造模式,坚持符合技术经济可行性的绿色产品设计、绿色能源选用、绿色原料选择、绿色车间布局、绿色工艺规划、绿色包装设计、绿色回收再用等原则。产品设计要综合考虑资源和环境消耗少、生产和使用污染小、便于回收资源化;能源要 开发和推广使用清洁的、不可耗竭的能源,并通过热能联产、能源共享和能源梯级使用提高能源效率;原料要选用市场可得、环境友好、可回收再用的原料;车间要布局为具有安全性、舒适性、生态性、经济性、效率性、激励性的绿色车间:工艺规划要设计成生产过程无污染或少污染、生产环节少消耗的清洁生产工艺:包装设计要采用易回收和易再用、减量化和再生化、可焚烧和可降解的无公害绿色包装;回收再用要实施易拆卸、易再加工、易再生的绿色回收再用。
  
  三、武汉生态化工园区建设模式运行的核心
  
  组团及园区层面的循环发展与低碳增长是武汉生态化工园区建设模式运行的核心,主要是指两大北湖、左岭两大产业组团之间的循环构建与低碳发展。这一层面的园区运行的关键是按照循环、低碳要求规划项目产业链,构建基于整个园区的产业共生网络,实现各类资源共享集成。
  
  1.严把入园企业及项目审批关,坚持循环与低碳并重
  严格把好入园企业、项目审批和设计审查两道关,引导、鼓励入园企业采用先进工艺和清洁生产技术,是从源头上实现整个园区网络的“生态化”的关键。不论是招商高潮还是低潮,化工区都必须坚持循环经济和低碳经济的理念不动摇,对引进的项目绝不降格以求。
  武汉生态化工园区准入企业类型主要有:符合化工区生态产业链要求(生产型、消费型)的企业:属于武汉市总体规划化工产业整合集群的企业:以化工园区产业生产废物为原料的分解型企业。园区对于入园企业清洁生产实行了分类准入和差别管理。总体上把入园企业分为80万吨,年乙烯项目企业及下游延伸和衍生产品类、主城区迁入类以及分解型企业类。北湖组团和左领组团均将80万吨,年乙烯项目企业及下游延伸和衍生产品的6项清洁生产标准(即生产工艺与装备要求、资源能源利用指标、产品指标、污染物产生指标、废物回收利用、环境管理)定为一级;主城区迁入企业定为二、三级;分解型企业定为三级。这种级差管理体现了武汉生态化工园区积极强化弱势产业――分解型企业。严格控制龙头产业――乙烯产业,逐步推进升级企业――主城区迁入企业的发展模式。
  
  2.完善组团及园区企业间的产业共生关系,加粗延长产业链网
  按照“原材料――反应物――产品+副产品――原材料”思路设计产品生产链。特别是重点加强组团内部企业之间的生态产业链设计;注重关键产业链的衔接与拆补。以增强园区自身向心力及腾笼换鸟能力;园区项目筛选机制,不仅要看项目的先进性和环保性,还要看项目在园区产业发展中的“链接性”。从而推动园区循环与低碳经济的发展。
  北湖组团以江汉油田和武汉石油化工厂为其提供乙烯生产原料的上游产业。以80万吨侔乙烯项目为核心,同时向下游延伸7条产业链,实现产业链的纵向延伸。通过向左岭组团以及其他化工产业提供基础化工原料、精细化工原料以及化工新材料原料实现产业链的横向耦合。此外,两组团可以通过共享分解者企业以低成本、高效率的方式实现废物回收处置。进而达到低碳运行的循环目标。
  
  3.注重构建园区、组团、企业间的“水”、“热”、“废”集约利用系统
  系统集成是在区域范围内建立化工生态系统的关键,而“水”、“热”、“废”也是实现生态化工系统集成的核心。
  首先。重视水的集约利用。通过促进整个园区建立工序、厂内、厂际、园区多级循环用水思想,提高循环水的浓缩倍数,实现水资源消耗、污水排放减量化。化工区建设北湖组团乙烯项目区污水处理厂、北湖污水处理厂和左岭组团葛化集团污水处理厂及其配套管网;所有污水一律纳入污水管道系统,各企业废水须达到污水处理厂的接管标准;收集、预处理化工区生产装置区地面初期污染雨水,达接管标准后进入区污水处理厂;启动中水回用项目。把污水厂出水处理至中水,作为绿化喷灌、道路和车辆清洗、景观用水。
  其次,构建园区内的集中供热系统。采取热电联产模式,即利用生产过程中的余热来发电,所发的电又返回到生产过程。形成反馈循环和能源的循环利用。热电联产要比热电分产能效高10%-20%,是一种适合武汉生态化工园区的生产组合。目前,热电联产工程已经同80万吨乙烯工程、乙烯裂解炉土建工程、总变电站工程等6个项目同时开工,总投资30亿,建设6台550t/h锅炉,配套5台100MW机组。同时,鼓励有“余热利用”的项目进区,限制高能耗的项目进区,要求生活用能源的液化气使用率应达100%。
  再次,组建园区静脉产业系统。针对武汉生态化工园区的特点,为了防止二次污染的形成,对于组团循环后最终的工业“三废”排放采取分类处理的方式引入相关静脉产业。对于排放的废水,由中水项目统一处理后形成社会循环用于绿色灌溉等水层次要求较低的领域:对于热电联产产生的固体灰渣。则用于园区外建材企业生产水泥或作为新型建筑材料的原料:对于两组团内产生的三种主要废气。则针对不同污染物引入专项化学用品制剂的分解型企业。
  
  四、武汉生态化工园区建设模式运行的拓展
  
  区域循环与低碳发展是武汉生态化工园区建设模式运行的拓展。主要是指武汉生态化工园区要实现在园区外充分利用物质需求信息。与“青山一阳逻一鄂州大循环经济示范区”构建虚拟生态系统,使园区在整个区域经济循环中发挥链接作用,拓展物质和能源循环空间。
  “青阳鄂”大循环经济示范区是武汉8+1城市圈的核心地带,包括武汉市青山区、阳逻开发区、武汉生态化工园区和鄂州市的鄂州经济开发区及其扩展区,是典型的内陆临江型重化工聚集区。这四大经济示范区共同的支柱产业链间彼此存在着很强的互补性和共生性,极为有利于在试点区进行统一的生态设计、工业改进、技术合作、副产品和废弃物综合利用,易于形成全面和多样化的循环经济产业链和网络体系。
  推进武汉生态化工园区进入“青阳鄂”跨区大循环体系,必须开展以下工作:一是发展“油(化)一煤(化)一精细化工”一体化的循环型产业集群。在油化工方面,增强与武汉生态化工园区80万吨,年乙烯工程的配套能力,实现炼油向千万吨级跨越,乙烯向百万吨跨越,推动聚乙烯、聚丙烯、环氧丙烷等大型项目更大规模的发展。在煤化工方面。加快建设100万吨煤焦油深加工项目,大力发展煤化工下游产品。引进煤化工高精尖项目。二是构建完善的一体化基础设施共享体系。从试点区整体角度统筹规划建设大规模的港口设施、管廊工程、专用容器、专业运输、给排水设施和能源设施,实现公用设施专业化、规模化、绿色化、低成本化的一体式供给。充分整合,协调企业之间、园区之间、区域之间投资与共享关系。营造一流的投资环境。三是注重发展社会静脉产业,完善区域大循环系统。大力发展旧物调剂和资源回收产业,只有这样才能在整个社会的范围内形成“自然资源――产品――再生资源”的循环经济环路。回收处理的策略包括产品降级再用、产品维修再用、部件翻新、零件再造、材料再生、焚烧获能和废弃物处置(安全填埋)。整体区域循环系统通过积极吸引从事回收废弃资源的专业企业加盟,构建废弃产品回收再制造、再处理的闭环结构系统。
  
  五、结语与建议
  
  武汉生态化工园区的建设模式是一种循环经济发展和低碳式绿色增长共生齐进模式。是一种能够实现节约发展、低碳发展、清洁发展、低成本发展、低代价发展并最终实现低能耗、低污染、低排放和高效能、高效率、高效益发展目标的可持续发展模式。然而,这一模式的高效运行还有待于相关配套措施和政策的支持。为此,笔者建议:(1)强化全园区的绿色理念,进行绿色招商、绿色制造,建立健全绿色供应链;(2)以产业链为导向推进产业链的纵向延伸和横向耦合,实现产业集约、企业集聚,构建园区物质、能源、信息、技术的系统集成平台;(3)强化政府的导向和引领作用。通过制定支持循环与低碳发展的地方性法规和优惠政策,对生态化工园区的持续性发展给予扶持和引导。
  
  [责任编辑: 舒生]
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