化工园区工业气体生产和供应方案探讨
□  王诗庆
    化工园区作为我国石油和化学工业现阶段发展的一大趋势，按其原料及产品分类主要有“煤化工型”、“炼油化
工型”和“精细化工型”等，工业气体是所有化工园区进行生产活动所必需的原料和辅助物料，也是整个园区重要
的公用工程物料。化工园区的工业气体主要包括压缩空气、氢气、氮气、氧气、二氧化碳和氦气、氩气、氪气、氙
气等稀有气体，其中压缩空气、氢气、氮气和氧气是石油化工生产中必不可少的原料和辅助物料，压缩空气和氮气
还可作为公用工程物料用于吹扫、置换、密封、保安及气动仪表设备；氦气和氩气主要在焊接、检漏等施工和检修
类非生产性操作中使用；二氧化碳和其他稀有气体是化工园区生产过程中的副产物，可以广泛应用于食品、电子、
广告装潢等领域。
    工业气体的生产和供应方案是由化工园区的类型、规模、原料和产品方案、总流程的一体化水平以及入园企业
对公用工程社会化程度的要求共同决定的，其中工艺装置对工业气体的使用要求是确定方案的主要因素。考虑到工
业气体在化工生产中的重要性，且其占项目总投资的比例不高，在规划方案时并不单纯追求一体化水平和社会化程
度。但在化工园区中工艺装置规模大型化的趋势下，尤其随着以资源利用高效型和环保型为代表的大型煤或渣油造
气项目的推广，工业气体的生产和使用量空前提高，这类项目中工业气体部分的投资比例已经影响到项目整体的经
济效益，工业气体的生产和供应方案已经成为整个项目建设水平的重要评价指标。
    根据化工园区的类型和规模以及园区内企业使用工业气体的种类和用量等因素，形成了几种典型的工业气体生
产和供应方案。

小型园区“部分社会化”方案
    该方案适用于规模较小以及主要使用工业气体作为公用工程物料的精细化工园区和一部分炼油化工园区。这些
园区工业气体的用量小且分散、使用要求不统一，企业间没有紧密的联系，不易形成具有规模化优势的工业气体集
中生产和供应体制，以各企业自给自足的生产方式为主。
    小型园区工业气体中的压缩空气（仪表空气和装置空气）一般由各企业自产自用，主要优势是投资和生产成本
较低，而且自产的可靠性较高。但随着我国化工园区的发展要求和社会化意识的提高，即使在小型园区内的氮气（包
括氧气）也应采用社会化集中生产和供应的方式，由一个用量最大的企业或专业气体生产商投资建设空分装置。在
工业气体生产和供应社会化程度较高的地区，园区内也可不建立空分装置，完全由专业气体生产商利用其在本区域
内的生产和运输能力，采用高压气瓶和低温液体槽车直接运送产品到企业，经减压或气化后使用。

现有大型园区“集中生产”方案
    我国目前很多大型化工园区是以上世纪建设投产的国有大型炼油化工联合企业为基础，在以规模化为目标的新
一轮扩能改造过程中引入全厂一体化的概念逐步发展起来的。这些园区已经建设了大量的生产装置和公用工程设
施，形成了一定的原料、产品和公用工程生产及管理格局。在规划今后的改造或扩建方案时，要充分利用现有的基
础设施和生产管理模式，根据实际情况对公用工程进行优化，酌情实现全厂一体化和社会化。
    这类化工园区以一个大型企业为主，且在工业气体生产上具备了大规模集中生产的技术条件和生产管理基础，
宜采用全厂集中建设工业气体生产装置统一供应的方案。由于企业自主投资并负责生产运行，具有可靠性高、便于
直接管理的优势。但随着生产的迅速发展和社会化水平的提高，在淘汰技术落后或生产能力达不到规模的旧装置过
程中，也出现了企业与第三方专业气体生产商合资对工业气体生产装置进行新技术或扩能改造的方式，形成了“半
社会化”的建设和运营模式。

新建化工园区“一体化及社会化”方案
    受发达国家工业园区发展的影响和启发，同时也是适应我国化工园区自身发展的要求，采用原料、产品及公用
工程一体化模式规划建设的化工园区正在兴起。这种建设模式在宏观上有利于资源的优化配置并形成规模优势，从
而降低投资和运行成本；在技术层面上为工艺装置和公用工程之间的优化创造了实施条件，使提高资源利用率和环
境保护水平成为可能。“一体化及社会化”型化工园区建设中的炼油-化工一体化，并采用以部分氧化-汽电联产
（POX-COGEN或IGCC）为核心的公用工程岛是目前化工园区中工业气体一体化生产和供应模式的最高发展水平。其
主要组成、工艺路线和一体化方案见图1。
    新建化工园区工业气体的“一体化及社会化”，首先应是生产和供应的一体化，即整个园区采用集中建设工业
气体生产装置并统一供应，先实现园区内公用工程的一体化，避免落后的、小而全的分散建设模式。而园区的原料、
产品及总流程的一体化涉及到工艺路线、运输条件、总图占地、安全、环保、电力生产和使用模式、投资规模和效
益等，并受所在地区社会环境等背景因素的影响，是多方面条件共同作用的复杂系统工程。所以，应在综合各方面
条件的情况下酌情实施，不宜片面追求“全厂一体化”的表面效果。化工园区“社会化”是以满足生产要求为前提
进行招商引资的重要条件，社会化更应注意生产安全性、运行可靠性及经营稳定性，预防社会化的潜在风险。同时，
在保证园区生产要求的基础上提高社会化程度，达到通过整合服务减少投资方管理界面和资源占用的目的，真正提
高园区的整体实力。