程 磊,王 寧,陳 郁
(1. 大連理工加華環境科技有限公司,遼寧 大連 116024;2. 工業生態與環境工程教育部重點實驗室 大連理工大學環境學院,遼寧 大連 116024)
生態工業園是根據循環經濟理論和工業生態原理建立的一種與生態環境和諧共存的生態工業園區。化學工業由于具有能量消耗大、化工生產的副產品和廢棄物多和很多生產過程連續完成的特點,因此適宜于建設化工生態園以滿足資源的可持續利用。然而,由于化學工業的上述特點和傳統化工園區的不足,對化學工業進行園區建設、對化工園區進行生態工業園規劃改造,在改變化工產業高污染、高能耗等現狀方面具有極其重大的意義。許多學者對此進行了積極實踐和大膽探索,雖然取得了一些寶貴的經驗,但由于化學工業自身的復雜性,國內外迄今尚無一套完善的化工生態工業園規劃方法體系。本文以大連市松木島化工園區規劃為例,根據我國實際,提出松木島化工生態工業園區規劃建設遵循的原則,研究符合我國國情的化工生態園區建設方法體系,依此規劃和改造化工園區,希望能夠很好地促進我國化學工業的健康發展,同時對經濟、環境及社會的協調發展具有重要的現實意義。
大連松木島化工園位于瓦房店市復州灣鎮和炮臺鎮境內,東距沈大高速8 km,距瓦房店市區35 km,距大連市48 km,總體規劃園區可用面積約35 km2。松木島化工園接收大連現有化工企業搬遷,化工園區內產業鏈由合成氣化工、海洋化工、石油化工、精細化工及后加工五大核心產業鏈構成。通過產業鏈的上下游延伸發展,與鹽業、熱電、化肥、農藥、醫藥、染料、氯堿、合成材料、橡膠及化工原料下游加工等行業形成有機整體。
基于生態工業園原理的松木島化工園區規劃以循環經濟和產業生態學理論為指導,將區域環境保護與環境污染綜合治理融合到規劃中去,通過促進產業結構調整布局的合理化[6],實現化工行業與區域環境的協調發展。大連松木島化工生態工業園區總體發展目標是以化工產業及原料下游加工為主導產業,引進先進技術和生態產品生產技術,以具體的物質生態鏈和相關的信息生態鏈相結合,構建新型化工生態工業園區。規劃設計中主要遵循以下基本原則。
在規劃的過程中,以循環經濟為理念,遵守3R原則;消除節點瓶頸,吸收不同類型的企業入園;提高耦合程度,形成不同部門的生態耦合和資源共享;提升運行水平,增強系統物質、能量、信息傳遞的高效性。
構建多產品、多鏈條的生態工業網絡,進一步增加系統柔性和多樣性,減少原料和市場制約作用的影響,提高工業系統的穩定性。
擴大產業規模,實施技術創新、提高產品品質, 實現企業與區域的聯系,使生態工業園區帶動和支撐區域可持續發展。
在構建園區內部工業生態系統同時,將與園區企業存在物質、能量等工業共生關系的外部企業納入虛擬工業園范疇[7],不以地理位置上毗鄰的地區為局限,而是以資源再生利用為基礎,基于工業生態鏈條拓展工業生態復雜網絡結構關系,維持工業生態體系的健康運行,并使生態工業效益最大化。
硬件指具體工程項目(工業設施、基礎設施、服務設施)的建設。軟件包括園區環境管理體系的建立、信息支持系統的建設、優惠政策的制定等[8]。園區建設必須以項目為基礎。同時必須建立和完善軟件建設,使園區得到健康發展。
生態工業園是利用工業生態學及系統工程學的理論和思想來規劃和運行的工業園區[9]。它強調的是經濟、環境和社會功能的協調和共進。因此,作為一項涉及社會、經濟、環境的復合系統工程,生態工業園的規劃建設沒有固定的模式可循,只能借助于相關學科的研究方法進行分析。主要有面向產品的生命周期評價,面向園區建設的系統工程法和面向園區整體設計的景觀生態規劃。而這里主要應用的是系統工程和景觀規劃的方法。
美國學者霍爾1969年提出的系統工程三維結構。這為生態工業園的建設提供了一個很好的思想方法。根據霍爾三維結構的理論,結合生態工業園的實際,可以構建生態工業園區建設系統工程的三維結構。這里,時間維指生態工業園建設全過程的7個階段,即規劃、設計、建設、集成、運行和調整。邏輯維指利用系統工程進行生態工業園規劃設計時遵循的一般程序,它體現了解決系統工程問題的每一個工作階段所要經歷的步驟[12]。知識維指利用系統工程建設生態工業園時用到的所有的知識及相關技術。
松木島生態化工園區產業鏈分為3個階段規劃,其示意圖見圖1所示。

圖1 松木島生態化工園區產業鏈示意圖
4.2.1 第一階段
(1) 大化集團的進入可初步形成合成氣化工產業。
近期主要建設項目有:合成氨、硝酸(包括濃硝酸)、硝銨和硝酸鹽裝置。
(2) 大化、大染的進入可初步形成海洋化工產業。
近期主要建設項目有:聯堿,氫氧化鉀,燒堿,高氯酸銨,氯酸鈉,高氯酸鉀,氯酸鉀和高氯酸鈉裝置。
(3) 大染、瑞澤農藥、松遼化工、綠源藥業、恒莊化工、大連優科斯石油化工有限公司、兆科生物化工有限公司、第一有機化工有限公司、實驗化工有限公司、巨星化學有限公司等的進入將形成精細化工產業。
4.2.2 第二階段
(1) 合成氣化工產業擴大原有生產規模,同時增加尿素、煤制甲醇及其下游深加工產品如:二甲醚,醋酸,甲醛和有機硅單體等。
(2) 海洋化工產業規劃氯化銨綜合利用生產復合肥,副產氫氣綜合利用生產雙氧水,雙氧水和純堿深加工建設過碳酸鈉裝置;為了配合氯乙酸、漂粉精、二氯異氰脲酸和層狀硅酸鈉等吃氯、吃堿產品的建設,擬規劃燒堿項目。
(3) 精細化工產業規劃涉及的行業有染料、農藥、醫藥中間體、橡膠助劑、塑料助劑、金屬表面處理劑及化學試劑等,主要有2,4-二硝基氯化苯、2,4-二硝基苯酚、苦味酸、硫化黑、氯化苦、乙草胺原藥和2,4-D系列原藥。擬規劃建設項目有氯化苯、間苯二胺、氯乙酰氯及部分農藥產品。
(4) 大連銘源工貿有限公司的進入將可初步形成石油化工產業。
根據國內外石油化工發展的趨勢和松木島化工園發展石油化工的優勢條件,規劃松木島石油化工園形成以下兩條產業主線:規劃建設催化熱裂解(CPP)裝置為龍頭的石油化工產業鏈;以大型燒堿裝置為龍頭的氯堿生產基地,發展氧氯化PVC路線及其他規模化市場好的有機氯產品,生產大型甲醇,醋酸,二甲醚等碳—化學系列產品。
(5) 巔峰和東正橡膠的進入將可形成以橡膠、塑料加工等為主的后加工。可進一步提高原有化工原料產品的附加價值。
4.2.3 第三階段
規劃建設海水淡化及原鹽生產副產苦鹵的綜合利用產品,如溴、硫酸鉀鎂肥及鎂鹽系列產品;規劃主要根據農藥發展趨勢更新,擴建部分農藥產品的能力。
通過與科研院所聯合,在園區公用服務設施建設的同時,積極擇機建設化工產學研園區(研發區)。
化工園區的生態規劃著眼于長遠發展,以利用現有優勢,發展區域經濟為宗旨,形成化工上游產品與下游產品相結合,并向石油化工下游產品鏈擴張,建設國內緊缺、經濟效益高的化工原料和合成材料及深加工項目。產業鏈結構組成包括生產者企業和消費者企業,具有了化工園區生態產業鏈網的雛形。但是還需要繼續完善化工園區的產業鏈結構,在充分考慮原料優勢、區位優勢、產業優勢的基礎上,產業設計充分考慮產業鏈的橫向耦合和縱向閉合,充分形成上、中、下游的化工產品為紐帶,完整主導產品鏈和產品群,實現整體規劃、合理布局、有序建設。
StudyontheDesignofChemicalEco-industrialPark- A Case Study of Dalian Deal Island Chemical Industrial Park
Cheng Lei1, Wang Ning1, Chen Yu2
(1.DUTCan-SinoEnvironmentalTechnologyCo.Ltd.,Dalian,Liaoning, 116024,China; 2.KeyLaboratoryofIndustrialEcologyandEnvironmentalEngineering(MOE),SchoolofEnvironmentalScienceandTechnology,DalianUniversityofTechnology,Dalian,Liaoning, 116024,China)
Abstract: Chemical industry is fit for constructing chemical eco-industrial park in order to satisfysustainable utilization of resources, which has significant importance in changing the situation of severe pollutant and high-power consumption at present. The design principles, ideas and methods of chemical eco-industrial park were illustrated in this paper based on the case study of Dalian Deal Island chemical industrial park. The industrial chain of variant phases was mainly planned, and the management scheme of chemical park was also proposed in brief.
Keywords: chemical park; eco-industrial park; design