元素流分析在生态工业规划中的应用.pdfVIP

第8卷第2期 过程工程学报 、，r01．8NO．2 TheChineseJournalofProcess Apr．2008 2008年4月 Engineering 元素流分析在生态工业规划中的应用 郭颖， 胡山鹰， 陈定江 (清华大学化学工程系生态工业研究中心，北京100084) 摘要：以某天然气化工工业园为例，对其生产过程中的主要元素C进行代谢分析，C元素利用效率为65．1％，元素 损失主要发生在合成氨造气和甲醇造气工段．针对元素利用率较低的工艺环节，分析了资源浪费原因和节约潜力．以 分析结果为依据，结合企业生态工业发展规划提出改进方案，包括：在过程间建立物质耦合关系，通过利用副产物或 废弃物减少原料的使用；改进造气工艺，提高C元素的有效利用率，对改进方案的C元素流分析表明，C元素利用率 提高到88．1％，同时C02排放被有效削减． 关键词：元素流分析；生态工业园规划；天然气；元素利用效率 中图分类号：TQ9 文献标识码：A 文章编号：1009-606X(2008)02-0321-06 1前言 研究所分析了莱茵河全流域ca,Pb，Zn三种重金属【loJ； 瑞士对国内3个城市的Cd元素代谢进行了比较分析【”】． 化学工业是能耗高、污染重的行业之一【l】，中国化 企业或园区尺度的元素流分析较少，国内的典型研究包 工业应该走绿色化和可持续发展的道路【2】．生态工业通 括梁日忠等【14】通过研究磷肥产业中S，Ca元素一般代谢 过废弃物交换、清洁生产等手段实现物质闭环循环和能 5】结合 特点，提出了生态工业园区规划方案；姜文英等[1 量多级利用，为化工行业可持续发展提供了重要途径． 生命周期评价与元素流分析方法，提出了针对铅锌冶炼 工业生态学使人们对生态工业的认识由定性向定量转 企业物质代谢的通用物质流分析方法．这些研究主要从 化【3】，应用工业生态学系统集成方法中的元素流分析法， 行业的共同特点出发，提出了综合利用企业内部特定种 研究化工园区或企业中物料流的交换、连接【4捌，挖掘资 类资源的方法和物质效率评价指标． 源能源节约潜力，对于提高资源利用效率和生态化程度 前人的研究成果丰富了元素流分析的对象，拓展了 有重要作用． 元素流分析的应用领域，并总结出在不同领域应用元素 元素流分析是物质流分析的一种．从研究范围上 流分析方法的步骤，也为我们了解不同范围内环境状 划分，物质流分析包括对全球、全国、区域或企业等不 况、资源使用途径提供了直观的认识．不过，到目前为 同尺度的物质流代谢方式进行分析研究【6_8】．从被分析 止，还没有针对具体的化工企业使用元素流分析方法分 的对象划分，物质流分析包括对原料产品流、特定元素 析其资源利用状况，从而挖掘资源节约潜力的研究． 或化合物的流动进行分析研究．元素流分析常用来分析 天然气作为不可再生的低碳化工原料，对化工行业 某种元素在使用过程中不同阶段的流向和地理分布，及 的发展乃至国民经济的发展都有重要作用．本工作以某 其在不同时间、地点以不同形态对环境的潜在影响． 天然气化工企业为例，从企业层次上对其生产系统中C 目前，元素流分析研究多集中在国家尺