姜夢凡,林長喜,張文,郭嘉琪,陳慶俊,王卓
摘要:石化化工企業生產過程涉及多個用水環節,對水資源具有高度依賴性。行業用水總量大、強度高,具有較大的節水潛力。本文梳理總結行業用水特點及現存問題,根據用水情況選取石油煉制行業、乙烯行業、煤化工行業以及燒堿行業為重點子行業,對其用水特點進行分析,探究其主要節水技術方向,并列舉典型企業現有節水成效,為石化化工行業節水優化工作提供思路。
關鍵詞:石化化工行業;用水特點;節水技術;典型案例
石化化工行業作為國民經濟的基礎性和支柱性產業,生產過程涉及冷卻、洗滌、反應、分離等多個環節,對水資源具有高度依賴性,單位產品耗水量高于一般工業領域,是工業節水的重點行業之一。我國水資源短缺且分布不均,華北、西北等石化化工產業集中區域水資源尤為緊張。隨著行業產能持續擴張,行業用水需求與區域水資源承載力之間的矛盾日益凸顯,水資源短缺已成為制約部分企業穩定生產和產能提升的剛性約束。
政策層面的剛性約束進一步倒逼行業節水轉型。國家先后出臺《“十四五”節水型社會建設規劃》(發改環資[2021]1516號)《工業水效提升行動計劃》(工信部聯節[2022]72號)等政策文件,明確提出石化化工行業節水減排的具體目標;同時“雙碳”目標、排污許可制度等政策的實施,使企業面臨的環保合規壓力持續增大。此外,新鮮水采購、廢水處理成本逐年攀升,高水耗已成為制約企業經濟效益的重要因素。
在綠色低碳發展理念下,循環經濟成為石化化工行業轉型方向,節水優化不僅是企業降低運營成本、規避政策風險的現實需求,更是踐行綠色發展責任、實現可持續發展的關鍵路徑。由此凸顯出石化化工行業節水優化的緊迫性與必要性。
1 總體用水情況
1.1 用水總量
石化化工行業作為國民經濟的重要基礎性和支柱性產業,也是能源消耗和用水大戶。近年來,隨著市場需求的增長,石化化工生產規模持續擴大,行業用水總量持續增長。
根據各年度《中國水資源公報》,2023年全國總用水量5906.3億m³,其中工業用水量為970.2億m³,占全國總用水量的16.4%;2024年全國總用水量5928.0億m³,其中工業用水量為971.0億m³,占全國總用水量的16.4%。主要工業行業中,電力、石化化工、鋼鐵、造紙、印染是用水量較大的行業,2023年用水量分別為490億m³(主要為火電及核電直流取水)、83.1億m³、32.4億m³、16.2億m³、7.8億m³。
石化化工行業用水量約占工業用水量的8.6%,在工業行業中僅次于電力行業,位居第二位。行業高耗水產品主要是合成氨、甲醇、精對苯二甲酸、原油加工、硫酸、純堿、燒堿、煤制烯烴、乙烯等,其用水量約占全行業總用水量的44%。行業取水量較多的省份主要有內蒙古、山東、江蘇、遼寧、陜西、新疆等。
1.2 政策指導
針對石化化工行業等高耗水行業,國家陸續出臺工業節水相關政策法規、實施方案。2016年,國家發展改革委、水利部、工業和信息化部、住房城鄉建設部、國家質檢總局、國家能源局等六部門首次聯合印發《水效領跑者引領行動實施方案》(發改環資[2016]876號)的通知,工業和信息化部印發《工業綠色發展規劃(2016—2020年)》(工信部規[2016]225號);2021年,國家發展改革委、水利部、住房城鄉建設部、工業和信息化部、農業農村部等五部委聯合印發《“十四五”節水型社會建設規劃》(發改環資[2021]1516號),工業和信息化部、國家發展改革委、科技部、生態環境部、住房城鄉建設部、水利部等六部門聯合印發《工業廢水循環利用實施方案》(工信部聯節[2021]213號);2022年,工業和信息化部、水利部、國家發展改革委、財政部、住房城鄉建設部、市場監管總局等六部委聯合印發《工業水效提升行動計劃》(工信部聯節[2022]72號);2024年,國務院發布《節約用水條例》(國務院令第776號)等。
為落實水資源剛性約束制度,水利部、市場監管總局聯合發布《關于在黃河流域實行強制性用水定額管理的意見》(水節約[2024]208號)。在黃河流域以及黃河流經省、自治區其他黃河供水區相關的縣級行政區,對包括煤化工(煤制烯烴、煤制甲醇)、石化和化工(石油煉制、合成氨、尿素、硫酸、燒堿、純堿)等在內的高耗水工業和服務業實行強制性用水定額管理。
上述政策法規、實施方案,有力推進石化化工等高耗水行業的用水管理力度,有效提升水資源利用效率,加強節水技術裝備應用,強化標桿引領作用。
1.3 區域特點
石化化工行業用水特點存在區域的差異,主要與資源分布、技術能力和政策導向相關聯。主要包括以下兩種典型情況。
(1)中西部地區資源型缺水顯著。
黃河流域及西北、華北地區地處干旱缺水區域,主要依賴黃河、內陸河等地表水資源,以及礦井水等水源,人均水資源量僅為全國平均水平的1/4。該區域煤炭資源豐富,煤化工項目高度集聚,取水量大且集中。為實現生態保護與產業發展相平衡,黃河流域等區域的煤化工項目需在水資源“三條紅線”——用水總量控制、用水效率控制及水功能區限制納污紅線的全面管控下優化布局,同時推廣高鹽水處理技術,提高再生水回用率,實現近零排放。
(2)沿海地區多元水源開發。
長三角、珠三角等沿海區域淡水資源有限,普遍依托海水淡化、海水冷卻、城市中水等多元水源緩解用水壓力。如浙江舟山綠色石化基地通過日處理10萬t海水淡化項目解決用水需求;連云港徐圩新區構建“污廢水-再生水回用-替代新鮮水”循環鏈,實現再生水回用率達到70%;珠海經濟技術開發區化工園區內部分精細化工企業,采用海水循環冷卻技術,使淡水取用量降低80%以上,同時減少廢水排放。
詳細內容請見《化學工業》2026年第1期。