姜梦凡,林长喜,张文,郭嘉琪,陈庆俊,王卓
摘要:石化化工企业生产过程涉及多个用水环节,对水资源具有高度依赖性。行业用水总量大、强度高,具有较大的节水潜力。本文梳理总结行业用水特点及现存问题,根据用水情况选取石油炼制行业、乙烯行业、煤化工行业以及烧碱行业为重点子行业,对其用水特点进行分析,探究其主要节水技术方向,并列举典型企业现有节水成效,为石化化工行业节水优化工作提供思路。
关键词:石化化工行业;用水特点;节水技术;典型案例
石化化工行业作为国民经济的基础性和支柱性产业,生产过程涉及冷却、洗涤、反应、分离等多个环节,对水资源具有高度依赖性,单位产品耗水量高于一般工业领域,是工业节水的重点行业之一。我国水资源短缺且分布不均,华北、西北等石化化工产业集中区域水资源尤为紧张。随着行业产能持续扩张,行业用水需求与区域水资源承载力之间的矛盾日益凸显,水资源短缺已成为制约部分企业稳定生产和产能提升的刚性约束。
政策层面的刚性约束进一步倒逼行业节水转型。国家先后出台《“十四五”节水型社会建设规划》(发改环资[2021]1516号)《工业水效提升行动计划》(工信部联节[2022]72号)等政策文件,明确提出石化化工行业节水减排的具体目标;同时“双碳”目标、排污许可制度等政策的实施,使企业面临的环保合规压力持续增大。此外,新鲜水采购、废水处理成本逐年攀升,高水耗已成为制约企业经济效益的重要因素。
在绿色低碳发展理念下,循环经济成为石化化工行业转型方向,节水优化不仅是企业降低运营成本、规避政策风险的现实需求,更是践行绿色发展责任、实现可持续发展的关键路径。由此凸显出石化化工行业节水优化的紧迫性与必要性。
1 总体用水情况
1.1 用水总量
石化化工行业作为国民经济的重要基础性和支柱性产业,也是能源消耗和用水大户。近年来,随着市场需求的增长,石化化工生产规模持续扩大,行业用水总量持续增长。
根据各年度《中国水资源公报》,2023年全国总用水量5906.3亿m³,其中工业用水量为970.2亿m³,占全国总用水量的16.4%;2024年全国总用水量5928.0亿m³,其中工业用水量为971.0亿m³,占全国总用水量的16.4%。主要工业行业中,电力、石化化工、钢铁、造纸、印染是用水量较大的行业,2023年用水量分别为490亿m³(主要为火电及核电直流取水)、83.1亿m³、32.4亿m³、16.2亿m³、7.8亿m³。
石化化工行业用水量约占工业用水量的8.6%,在工业行业中仅次于电力行业,位居第二位。行业高耗水产品主要是合成氨、甲醇、精对苯二甲酸、原油加工、硫酸、纯碱、烧碱、煤制烯烃、乙烯等,其用水量约占全行业总用水量的44%。行业取水量较多的省份主要有内蒙古、山东、江苏、辽宁、陕西、新疆等。
1.2 政策指导
针对石化化工行业等高耗水行业,国家陆续出台工业节水相关政策法规、实施方案。2016年,国家发展改革委、水利部、工业和信息化部、住房城乡建设部、国家质检总局、国家能源局等六部门首次联合印发《水效领跑者引领行动实施方案》(发改环资[2016]876号)的通知,工业和信息化部印发《工业绿色发展规划(2016—2020年)》(工信部规[2016]225号);2021年,国家发展改革委、水利部、住房城乡建设部、工业和信息化部、农业农村部等五部委联合印发《“十四五”节水型社会建设规划》(发改环资[2021]1516号),工业和信息化部、国家发展改革委、科技部、生态环境部、住房城乡建设部、水利部等六部门联合印发《工业废水循环利用实施方案》(工信部联节[2021]213号);2022年,工业和信息化部、水利部、国家发展改革委、财政部、住房城乡建设部、市场监管总局等六部委联合印发《工业水效提升行动计划》(工信部联节[2022]72号);2024年,国务院发布《节约用水条例》(国务院令第776号)等。
为落实水资源刚性约束制度,水利部、市场监管总局联合发布《关于在黄河流域实行强制性用水定额管理的意见》(水节约[2024]208号)。在黄河流域以及黄河流经省、自治区其他黄河供水区相关的县级行政区,对包括煤化工(煤制烯烃、煤制甲醇)、石化和化工(石油炼制、合成氨、尿素、硫酸、烧碱、纯碱)等在内的高耗水工业和服务业实行强制性用水定额管理。
上述政策法规、实施方案,有力推进石化化工等高耗水行业的用水管理力度,有效提升水资源利用效率,加强节水技术装备应用,强化标杆引领作用。
1.3 区域特点
石化化工行业用水特点存在区域的差异,主要与资源分布、技术能力和政策导向相关联。主要包括以下两种典型情况。
(1)中西部地区资源型缺水显著。
黄河流域及西北、华北地区地处干旱缺水区域,主要依赖黄河、内陆河等地表水资源,以及矿井水等水源,人均水资源量仅为全国平均水平的1/4。该区域煤炭资源丰富,煤化工项目高度集聚,取水量大且集中。为实现生态保护与产业发展相平衡,黄河流域等区域的煤化工项目需在水资源“三条红线”——用水总量控制、用水效率控制及水功能区限制纳污红线的全面管控下优化布局,同时推广高盐水处理技术,提高再生水回用率,实现近零排放。
(2)沿海地区多元水源开发。
长三角、珠三角等沿海区域淡水资源有限,普遍依托海水淡化、海水冷却、城市中水等多元水源缓解用水压力。如浙江舟山绿色石化基地通过日处理10万t海水淡化项目解决用水需求;连云港徐圩新区构建“污废水-再生水回用-替代新鲜水”循环链,实现再生水回用率达到70%;珠海经济技术开发区化工园区内部分精细化工企业,采用海水循环冷却技术,使淡水取用量降低80%以上,同时减少废水排放。
详细内容请见《化学工业》2026年第1期。