南港化工生态园区构建 李京

南港化工生态园区构建 14 级化工一班 3014207011 李京 摘要：南港工业区位于天津市东南部，紧邻渤海湾，距离天津市区 45公里，距离天津机场 40公里，距离天津港 20公里。南港工业区是天津“双城、双港”空间发展战略的重要组 成部分，是泰达（天津经济技术开发区，简称“泰达”）品牌下开发建设的专业化工园区。 自 2009年建立以来，一直秉承着泰达精神，借助成熟的区域开发和企业服务经验，着力打 造世界级化工产业基地。 关键词：产业链 零排放 物质循环 正文：南港工业区规划西起津歧公路，向东围海造陆至-4 米等深线，南至青静 黄河右治导线，北至独流减河左治导线，规划面积 200平方公里，其中陆域面 积 162平方公里，海域面积 38平方公里。南港工业区具有 32.1km岸线，建设 东、西两个港区，西港池为石化专用港区，东港区为综合性港区，未来通航能 力达到 10-15万吨。 一 构建产业链 为了尽量实现废弃物的“零排放”，和提高原料的原子利用率，整个生产过 程中可以形成“资源-废弃物-再生资源”的能量和生产的闭路循环流动。 这样 不仅极大的节约了生产成本，还可减少环境污染。园区内各生产模块的网络化 和集中化会形成循环效应，形成能量的多级利用。 2009年 9月 1日，天津南港工业区管委会与中石油大港油田分公司在天津开 发区签署战略合作框架协议。根据协议，在南港工业区开放建设进程中，天津 开发区和大港油田公司将在能源供给、基础设施建设、人力资源与教育培训、 医疗卫生、物业管理、交通物流等方面全面合作。所以，在炼油生产能力方面， 大港油田可以提供原料。 南港工业区建设项目为：炼油，乙烯，聚乙烯，聚丙烯，环氧乙烷，乙二醇， 对苯二甲酸，纯苯和 PC。其中炼油生产能力为每年 1750万吨，乙烯生产能力 为每年 123万吨。位于各产物之首，所以乙烯产业链为重中之重。现各产业链 规划如下： 1 生物质乙烯产业链 包括乙醇制乙烯、OCT、乙烯-醋酸乙烯共聚物等 4个系列。采用生物质发酵 制得的乙醇为原料制乙烯，在石油资源日益紧张的情况下具有重要意义，其竞 争力将会随着技术水平的提高逐步显现。乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）无毒， 是绿色环保型产品，有优异的综合性能，广泛用于建筑、纺织、农用薄膜、汽 车、包装、鞋业、电子等领域。 2 聚乙烯产业链 聚乙烯产业链可分为三个部分：第一部分是上游的聚乙烯生产企业；第二部 分是中游的经销商；第三部分是下游的聚乙烯产品加工企业。 聚乙烯产品加工企业就是以聚乙烯为原料生产各类产品的加工企业，主要有 薄膜企业、管材企业、农膜企业、电线电缆企业。 具体来看，聚乙烯下游加工企业数量众多，规模较小，相对分散，主要包括 薄膜企业、管材企业、农膜企业、注塑企业、中空企业、电线电缆企业等。这 类企业，尤其是出口加工型企业，自身的抗风险能力较弱，也容易受宏观经济 走势波动的影响。 从利润分布上来看，由于聚乙烯产品加工行业的垄断竞争性质，因此议价能 力较聚乙烯生产企业弱而较经销商强，使得聚乙烯产品加工企业获得了该产业 链上相对尚可的利润。从净利润率的角度核算，大概为 2-8%，其生存环境虽说 也比较艰难，但总体仍能维持在一个尚可的水平。 从需求端来看，薄膜需求量远超于其他产品。所以我认为生产薄膜利润较高 且成本低。 3 聚丙烯产业链 聚丙烯市场是目前通用塑料里面很重要的一部分，2013 年它的表观消费量已 经达到了 1700万吨，仅次于目前最大的 PE，超过了 PVC市场。远远超出了工 程塑料和 PET的用量。其主要应用领域如下： 聚丙烯在注塑到纤维，到薄膜，但现在中国这两年发展最快的是共聚聚丙烯。 共聚聚丙烯改进了光学性能（增加了透明度并减少了浊雾），进步了抗冲击性 能，增加了挠性，降低了熔化温度，从而也降低了热熔接温度；同时在化学稳 定性、水蒸汽隔离性能和器官感觉性能（低气味和味道）方面与均聚物基本相 同。广泛应用于吹塑、注塑、薄膜和片材挤压加工领域，作食品包装材料、医 药包装材料和日常消费品。 4 环氧乙烷产业链 环氧乙烷产业链 包括乙二醇醚、聚对苯二甲酸丙二醇酯、乙醇胺、甲硝唑等 4个系列 5套装置。其中聚对苯二甲酸丙二醇酯是性能优异的工程塑料，也是 一种新型的化纤原料，其纤维制品具有良好的回弹性、尺寸稳定性和染色性能， 在服装领域有广阔的应用前景，国内尚无工业生产装置。 5 乙二醇产业链 中科院福建物构所研究小组日前采用室温下 Cu(II)离子辅助原位还原法合成 了一种新型钯纳米催化剂，该催化剂贵金属负载量超低(约 0.1%)、性能优异、 寿命长，可极大降低催化剂成本，节约大量贵金属资源。该催化剂制备成功后， 有望形成新一代煤制乙二醇催化剂技术。煤制乙二醇技术不仅可以有效缓解我 国乙二醇的供需矛盾，同时可以提升煤炭资源高效清洁转化利用水平。 乙二醇主要用于制聚酯涤纶，聚酯树脂、吸湿剂，增塑剂，表面活性剂,合成 纤维、化妆品和炸药，并用作染料、油墨等的溶剂、配制发动机的抗冻剂，气 体脱水剂，制造树脂、也可用于玻璃纸、纤维、皮革、粘合剂的湿润剂。可生 产合成树脂 PET，纤维级 PET即涤纶纤维，瓶片级 PET用于制作矿泉水瓶等。 还可生产醇酸树脂、乙二醛等，也用作防冻剂。除用作汽车用防冻剂外，还用 于工业冷量的输送，一般称呼为载冷剂，同时，也可以与水一样用作冷凝剂。 乙二醇甲醚系列产品是性能优良的高级有机溶剂，作为印刷油墨、工业用清 洗剂、涂料（硝基纤维漆、清漆、瓷漆）、覆铜板、印染等的溶剂和稀释剂； 可以作生产农药中间体、医药中间体以及合成制动液等化工产品的原料；作为 电解电容器的电解质、制革化纤染剂等。用作纺织助剂，合成液体染料、以及 化肥和炼油生产中的脱硫剂的原料等。 6 对苯二甲酸产业链 对苯二甲酸绝大部分用于生产最重要的聚酯聚对苯二甲酸乙二酯。世界 上 90%以上的对苯二甲酸用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯，对苯二甲酸的另一 个重要用于是生产增塑剂，其中包括两类：第一类是对苯二甲酸二辛酯 （DOTP），它是由对苯二甲酸与工业辛醇(2-乙基己醇）发生酯化反应的产物， 是一种高闪点、高比电阻率的高品质增塑剂，特别适用于耐热和绝缘要求高的 电缆料的生产；第二是聚酯型增塑剂，是对苯二甲酸与多元醇（如二甘醇、三 甘醇、甘油、丙二醇、丁二醇等）发生酯化缩聚反应的产物，其相对分子质量 一般在 1000-4000之间（作为增塑剂的聚酯其相对分子质量比应用于化纤和塑 料包装的聚酯要小很多）。 7 纯苯产业链 纯苯是基本化工原料，用作溶剂及合成苯的衍生物、香料、染料、塑料、医 药、炸药、橡胶等。其产业链如下： 8 聚碳酸酯工程塑料产业链 PC工程塑料的三大应用领域是玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业， 其次还有工业机械零件、光盘、包装、计算机等办公室设备、医疗及保健、薄 膜、休闲和防护器材等。PC 可用作门窗玻璃，PC 层压板广泛用于银行、使馆、 拘留所和公共场所的防护窗，用于飞机舱罩，照明设备、工业安全档板和防弹 玻璃。 PC 板可做各种标牌，如汽油泵表盘、汽车仪表板、货栈及露天商业标 牌、点式滑动指示器， PC 树脂用于汽车照相系统，仪表盘系统和内装饰系统， 用作前灯罩，带加强筋汽车前后档板，反光镜框，门框套、操作杆护套、阻流 板、PC 被应用用作接线盒、插座、插头及套管、垫片、电视转换装置，电话线 路支架下通讯电缆的连接件，电闸盒、电话总机、配电盘元件，继电器外壳， PC可做低载荷零件，用于家用电器马达、真空吸尘器，洗头器、咖啡机、烤面 包机、动力工具的手柄，各种齿轮、蜗轮、轴套、导规、冰箱内搁架。PC 是光 盘储存介质理想的材料。PC 瓶（容器）透明、重量轻、抗冲性好，耐一定的高 温和腐蚀溶液洗涤，作为可回收利用瓶（容器）。PC 及 PC合金可做计算机架， 外壳及辅机，打印机零件。改性 PC耐高能辐射杀菌，耐蒸煮和烘烤消毒，可用 于采血标本器具，血液充氧器，外科手术器械，肾透析器等，PC 可做头盔和安 全帽，防护面罩，墨镜和运动护眼罩。 PC 薄膜广泛用于印刷图表，医药包装， 膜式换向器。 聚碳酸酯的应用开发是向高复合、高功能、专用化、系列化方向发展，已 推出了光盘、汽车、办公设备、箱体、包装、医药、照明、薄膜等多种产品各 自专用的品级牌号。 二、不同生产单位之间通过资源共享和废弃物交换构成互惠共生的产业链。 这是生态园区的本质特征，能够解决传统园区中由于各单位生产过程相互独立 造成资源高消耗、废弃物高排放的问题。生态园区中没有真正的废弃物，通过 横向耦合，上游生产单位的生产过程产生的废弃物可以作为下游生产单位的资 源进行再利用，各生产单位之间形成共生网络，实现资源共享和能量多级利用， 变污染负效益为经济正效益。通过模拟自然生态系统，对园区企业及产业进行 重新设计，将非生态企业及没有完全实现内部耦合的生态企业产生的废弃物重 新投入生产，能够提高资源利用率，并在园区层面降低资源的整体消耗水平。 同时，通过构建资源共享和废弃物交换的产业共生网络，最终能够实现区域废 弃物的“零排放”，减轻区域环境治理的压力。 与此同时园区也要实现总能源的优化利用，最大限度地使用可再生资源 （包括太阳能、风能、生物质能等）。在某些情况下，园区总能源消耗量甚至 可能减少 50%。一种途径是能源的梯级利用。根据能量品位逐级利用，提高能 源利用效率。在园区内根据不同行业、产品、工艺的用能质量需求，规划和设 计能源梯级利用流程，可使能源在产业链中得到充分利用。 另一种途径是热电联产。我国的热电联产已经有 40多年的历史，在园区中， 应因地制宜地利用工业锅炉或改造中低压凝汽机组为热电联产，向园区和社区 供热、供电，从而达到节约能源，改善环境，提高供热质量的作用，同时节约 成本、提高经济效益。 如把热电厂产生的大量灰渣作为生产水泥或新型建筑材料的原料；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。 要极大程度上达到物质集成，在企业之间，将废物作为潜在的原料或副产 品相互利用，通过物质、能量和信息的交换，优化园区内所有物质的使用和减 少有毒物质的使用；在园区之外，充分利用物质需求信息，形成辐射区域，使 园区在整个经济循环中发挥链接作用，拓展物质和能量循环空间。 可以建立物资和废物交换中心，负责各企业物资的交换和副产品与废物的 处置。 三、水系统集成。（这里特意把它提出来，是想强调生态园区，节能减排， 节约用水和高效率的用水时极其必要的。水系统集成也可视为上述物质集成的 一个特例。）生态工业园区中，可以将水细分成更多的等级，例如超纯水（用 于半导体芯片制造）、去离子水（用于生物或制药工艺）、饮用水（用于厨房、 餐厅、喷水池）、清洗水（用于清洗车辆、建筑物）和灌溉水（用于草坪、灌 木、树木等景观园艺）等。由于下一级使用的水质要求较低，因而可以采用上 一级使用后的出水。例如目前许多企业采用的水循环利用系统，即“清水第 一次清循环水第二次浊循环水”的循环过程以及蒸汽冷凝回用、间接冷却水 循环利用、封闭水循环等技术，都可以在生态工业园区中跨企业采用。 在水的多用途使用时，有时需要进行必要的水处理，以除去进水中的有害 固体物质和液体物质，尽量提高水的纯净度。 处理后的水再回用于同一工段，或用于质量要求低一级的用水。水处理方 法可根据不同的情形采用冷却、分离、过滤、超滤、反渗透、消毒、沉淀、生 物处理、湿地处理等工艺。 四、资源设备信息共享。改变企业各自建设配套设施的传统模式，坚持公 用工程一体化建设原则，通过建设工业气体中心、自来水厂、热电厂、污水处 理厂、固体废物处理中心等公用工程“岛”，做到集中供热、供水、排污、供 气和废物处理，实现园区内资源共享。 设施共享是生态工业园区的特点之一。实现设施共享可减少能源和资源的 消耗，提高设备的使用效率，避免重复投资。 园区内的共享设施包括： (1) 基础设施，如污水集中处理厂、固体废物回收和再生中心、消防设施、 绿地等； 南港工业区将规划建设“水电汽气污”多联产循环经济公用工程岛，充分 依托大港油田现有配套设施，实现公用工程共建共享，提高资源和能源的利用 率。 (2) 交通工具，如班车、其它运输和交通设备； (3) 仓储设施，如入园成员间闲置的仓库等； (4) 闲置的其它维护设备、施工设备等； (5) 培训设施等。 信息交换系统，是保持园区活力和不断发展的重要条件。园区内各企业之 间有效的物质循环和能量集成，必须以了解彼此供求信息为前提，同时生态工 业园的建设是一个逐步发展和完善的过程，其中需要大量的信息支持。这些信 息包括园区有害及无害废物的组成、废物的流向和废物的去向信息，相关生态 链上产业（包括其辐射产业）的生产信息、市场发展信息、技术信息、法律法 规信息、人才信息、相关工业生态其他领域的信息等。 主要是提供园区信息管理系统，便于物质和能量在园区、周围社区和区域 内进行流动和交换；通过示范、宣贯等手段，扮演教育和营销角色，以宣传生 态工业原理，帮助企业特别是中小企业理解环境问题和环境法规，克服生态工 业运行的障碍；提供有关提高能源效率、节约资源、废物最小化、清洁生产技 术和应急反应等的指南和建议。 五、系统稳定，区域整合。生态园区作为一个整体要能够有效的抵御市场风 险、保持自身稳定。与传统园区相比，生态园区在面临资源供应、市场需求以 及外