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钢化联产耦合碳捕集技术助力钢铁产业碳排双控

2024/04/23

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钢化联产指的是在生产钢铁过程中,利用高炉、转炉、焦炉所副产的煤气作为资源,提取分离CO、H2等气体,作为碳一化工的原料合成低级醇、甲酸、醋酸或乙二醇等化工品。核心是将“碳”从燃料属性转变为原料属性,由燃烧排放转变为合成化工品。同时利用钢铁工业的余热蒸汽、水处理等公辅设施,实现化工工业的低能耗和低排放生产,用碳不排碳的同时还可以带来经济效益。

2023年7月党中央召开的中央全面深化改革委员会第二次会议审议通过了《关于推动能耗双控逐步向碳排放双控的意见》,今年1月中共中央、国务院发布的《中共中央国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》中,再次强调了“推动能耗双控逐步转向碳排放总量和强度双控,加强碳排放双控基础能力和制度建设”。

这一转变将促使钢铁企业加速绿色转型,实现可持续发展。钢化联产耦合碳捕集技术为钢铁产业碳排双控提供了一条有效的实现途径。

在钢化联产的基础上,可以耦合碳捕集技术实现CO2的捕集,品质最高可达食品级。CO的净化提纯工序中,脱碳步骤的解吸气中CO2浓度为80%左右,远高于烟气中CO2的浓度,为优质的碳捕集原料气。采用北大先锋开发的碳捕集工艺可将脱碳解吸气中CO2提纯至食品级纯度。工艺的耦合使得钢铁企业碳捕集的成本降低至约100元/吨CO2。捕集的CO2可用于炼钢、封存或驱油。

2023年我国可再生能源装机规模已超过煤电,在未来可再生能源占比逐步提高的场景下,煤气净化提纯和化工生产所需要的动力耗电可依赖绿电,蒸汽可依赖钢铁工业的余热,过程更加绿色低碳。

钢化联产进行了工业化生产应用,在山西沃能化工科技有限公司建成了焦炉煤气和转炉煤气制备30万吨/年乙二醇联产15万吨/年LNG的钢化联产项目,创造年总利润为9.336亿元;在山东阿斯德科技有限公司建成了转炉煤气制备20万吨/年甲酸副产5万吨草酸的钢化联产项目,已稳定运行6年,年收入20亿元,利税5亿元。

钢化联产耦合碳捕集技术将于2024年进行中试和工业化应用,更好地助力钢铁企业碳排双控。随着我国钢铁企业“双碳”目标的深入推进,钢化联产技术必将在钢铁-焦化联合企业进一步发展,成为钢铁企业实现“碳达峰、碳中和”的重要技术措施。