(来源:兴园化工园区研究院)
本文来自《中国化工园区》期刊2025年第4期,作者:刘丽娜、唐可。
工业气体作为现代工业的基础原材料,被誉为“工业的血液”。对于化工园区来说,工业气体在造气、发电和蒸汽等单元的作用不可或缺,为各类生产活动提供原料和辅料。工业气体一体化供应不仅是化工园区公用工程的重要组成部分,更是衡量化工园区整体设计合理性和一体化程度的标志之一。
一体化 :降本增效保安全
工业气体一体化,是将工业气体的生产、储存、运输和供应等环节进行整合,通过工业气体岛的集中建设和运营,以一体化集中供应的模式,为园区内企业提供专业、安全、环保和高效的气体供应服务。这种集中供气模式还有利于降低安全生产风险和隐患、降低企业生产成本,并对确保工业气体持续稳定供应以及促进绿色可持续发展等具有重要意义。
首先,相比企业自建的气体供应设施,气体供应商一体化运营更加专业。气体供应商具备完善的安全管理制度、先进的安全监测技术、专业的技术团队和更丰富的安全运营经验,气体的生产、储存和运输处于严格的安全监控和管理之下,可及时发现和处理全过程潜在的隐患和安全风险。例如,荆门化工循环产业园的荆门盈德气体有限公司气体岛项目,建立了严格的安全管理制度和先进的安全监测系统,气体生产全过程实时监控,并通过分级管控、隐患闭环管理等多种方式不断提升安全防范能力。每周,安全工程师都会进行重大危险区安全隐患排查,检修厂区内各类安全设施设备,保障安全设施正常运行。
其次,园区采用工业气体一体化供应模式后,企业自建气体设施的数量减少,在避免区内企业建设小型空分装置重复投资、降低设备投资成本的同时,共享供气设施和备件还能降低企业的运营维护成本。气体供应商则实现了规模化生产和供应,通过优化生产流程、提高设备利用率等方式降低生产成本,进而可将部分生产成本优势转化为价格优势,使园区企业以更低价格获得工业气体。据估算,企业采购集中供应气体的成本可降低 20% ~ 30%。例如,在南京江北新材料科技园,随着入驻企业增多、产量增大,园区先后建设了 100 多公里的集中供气管道,为 80 余家企业供应可靠的工业气体,满足了园区企业约 85% 的用气需求,经济性优势显著,有效降低了企业的用气成本。
再次,在一体化供应模式下,气体供应商通常会建设多套生产装置互为后备,形成集中式供气网络。由于配备完善的备用系统和应急措施,即便发生设备故障、检修或其他突发情况,依然可确保工业气体的持续稳定供应。对于园区来说,这也是提升招商引资竞争力的重要法宝,有助于吸引一些对气体供应稳定性、气体质量要求较高的企业。例如,宁波石化经济技术开发区工业气体由第三方公司林德气体(宁波)有限公司供应,其空分装置建在宁波大榭开发区,工业气体通过地下管道送至宁波石化区用户。同时,中国石油化工股份有限公司和林德气体(香港)有限公司各出资 50% 成立的宁波镇海炼化林德气体有限公司与林德气体(宁波)有限公司的管网连通,宁波镇海、北仑、大榭三区域的工业气体供应可靠性得到有效提升。
最后,集中建设和运营气体生产设施的气体供应商,通常会采用先进的环保技术和设备,有助于降低气体生产过程中的能源消耗和污染物排放,协助化工园区实现节能减排目标。同时,气体生产过程中产生的废气、废水、废渣等较为集中,处理和回收利用更便捷,符合化工园区可持续发展要求,可进一步提高园区的环保水平、资源综合利用率。2024年 9 月,杭州湾上虞经济技术开发区建设的园区首个管道供气空分项目正式投产。该项目采用先进的工艺流程、高效的热交换系统、智能化的控制策略及低碳环保的材料,实现了对空气的高效分离,有效减少了能源消耗和环境污染。
项目建设 :综合四方面考量
化工园区建设工业气体一体化集中供应项目,需从安全性、经济性、环保性及长期适用性等综合考虑,着重关注以下四方面 :
一是注重顶层设计。作为园区公用基础设施的核心部分,工业气体应纳入园区整体规划,对包括生产设施、储存设施、输送管道等的供应系统进行统筹规划,要与能源、物流、安全、环保等系统协同布局,要考虑与供水、供电、道路等其他基础设施的衔接,实现资源共享和高效利用。
二是以企业需求为导向。在规划时要对园区内企业的气体需求进行全面调研,包括气体种类、纯度、压力、用量、用气波动规律(如连续生产企业 24 小时恒量用气,间歇性生产企业周期性用气)等参数,根据需求确定集中供应的气体种类和生产规模。还应结合园区产业规划(如是否引入氢能、半导体新兴产业),预测 5 ~ 10 年用气增长情况,预留一定的扩展空间,以满足未来企业入驻或生产规模扩大的气体需求。同时,可采用集中供应与分散供应相结合的方式,通过集中建设大型空分装置统一供应用气量大的企业,允许有特殊需求的企业自建供应系统。
三是确保安全合规。在项目建设时,严格执行《化工园区安全风险排查治理导则》《石油化工企业设计防火标准》等标准规范,确保气体生产装置、储罐区与园区内企业、居民区的安全距离达标。同时,氢气、氯气等易燃易爆或有毒气体应设置独立的生产储存区域,与其他功能区通过防火堤、防爆墙或绿化带隔离,配套建设泄漏监测与应急处置设施。
四是建立统一的运营管理系统。园区应成立专业的运营管理团队或委托专业的气体供应商对工业气体集中供应系统进行统一管理和运营,包括气体生产设施、储存设施、输送管网等的日常巡检、维护保养、故障排除等,确保系统正常运行。利用先进的信息技术,如物联网、大数据、云计算等,建立智能化监控系统,对气体生产、储存、输送等环节进行实时监测和控制。通过远程监控、智能预警等功能,及时发现和处理各种问题,提高运营效率和安全性。
未来趋势 :融合发展资源整合
随着化工园区由规范建设向高质量发展的步伐加快,越来越多化工园区开始规划和建设工业气体一体化供应项目。气体供应商也不断加大研发投入力度,提高工业气体的生产效率和质量。除了传统的氧气、氮气、氩气等常规工业气体外,供应商的供气种类日益丰富,不少供应商还提供特种气体、电子气体等高端气体产品和定制化的气体解决方案,以满足不同企业的多样化需求。化工园区工业气体一体化供应未来的发展呈现出两方面趋势 :
一方面,与园区产业链深度融合。工业气体供应商将与化工园区产业链上下游企业形成更紧密的产业共生体系。工业气体供应商可与园区内化工生产企业合作,综合利用工业气体生产中的副产物,实现资源的循环利用和产业的协同发展。同时,还可与园区内的能源、物流等企业合作,共同打造一体化公用工程服务平台,提高园区的整体运行效率和竞争力。通过智能化管理手段,进一步提高生产效率、降低运营成本、提升安全管理水平。例如,利用大数据分析优化气体供应计划,根据园区企业的生产需求动态调整气体供应量。
另一方面,整合资源提升集中度。近 10 年来,工业气体供应商正在通过并购、整合等方式扩大市场份额,合并潮流愈演愈烈。2015 年底,法国液化空气集团宣布收购美国 Air gas 公司 ;2016 年,日本大阳日酸公司收购澳大利亚Supagas 公司 ;2018 年 10 月,德国林德和美国普莱克斯正式完成合并。国内并购之风也日趋激烈,南大光电收购飞源气体、太盟投资集团收购盈德气体、杭氧收购新世纪气体、华特收购亚洲工业气体、金宏收购 CHEM-GAS、正帆科技收购华业气体、至纯科技收购威顿晶磷等。大型供应商通过并购整合资源,在增强自身供应能力和抗风险能力的同时,还可以更好地为化工园区提供更加稳定的气体供应。