記者 王慶 通訊員 曹允玲
日前,《中(zhōng)國(guó)冶金報》記者從國(guó)内關注和從事鋼化聯産(chǎn)的北京北大先鋒科(kē)技(jì )股份有(yǒu)限公(gōng)司獲悉,今年1月剛剛正式上線(xiàn)的國(guó)際頂級學(xué)術期刊《自然》子刊《自然:化學(xué)工(gōng)程》雜志(zhì),近期發表了一篇題為(wèi)《鋼化聯産(chǎn):促進難減排行業降低碳排放》的論文(wén),以鋼鐵、煤化工(gōng)聯合的跨界思維和令人信服的數據論述了鋼化聯産(chǎn)對中(zhōng)國(guó)溫室氣體(tǐ)減排的積極作(zuò)用(yòng)。北京北大先鋒科(kē)技(jì )股份有(yǒu)限公(gōng)司在鋼化聯産(chǎn)領域已有(yǒu)十餘年經驗積累,為(wèi)該篇論文(wén)提供了鋼化聯産(chǎn)的相關數據支撐。文(wén)章認為(wèi),鋼化聯産(chǎn)可(kě)能(néng)成為(wèi)減少這兩大行業碳排放的關鍵戰略,中(zhōng)國(guó)“雙碳”目标的實現需要更多(duō)的跨界思維。
鋼化聯産(chǎn)即利用(yòng)鋼鐵行業煤氣取代煤基氫氣和一氧化碳,經淨化、提純後用(yòng)于生産(chǎn)化學(xué)品。這一方面避免了将一氧化碳轉化為(wèi)電(diàn)力這種高碳排放強度的利用(yòng)方式,另一方面也可(kě)節約一部分(fēn)煤基氫氣和一氧化碳工(gōng)藝消耗的煤炭,從而大幅減少鋼鐵和煤化工(gōng)行業的溫室氣體(tǐ)排放量。
鋼化聯産(chǎn),優于獨立生産(chǎn)
鋼鐵煤氣主要包括焦爐煤氣、高爐煤氣和轉爐煤氣,主要由一氧化碳、氫氣、甲烷、二氧化碳和氮氣組成。這些鋼鐵煤氣約有(yǒu)50%在煉鐵、煉鋼過程中(zhōng)作(zuò)為(wèi)燃料被消耗,剩餘部分(fēn)主要用(yòng)于現場發電(diàn)。然而,利用(yòng)鋼鐵煤氣發電(diàn)(主要是一氧化碳燃燒)屬于高碳排放,一氧化碳發電(diàn)的碳排放強度是我國(guó)電(diàn)網供電(diàn)碳排放強度的三倍以上、是煤炭發電(diàn)碳排放強度的兩倍之多(duō)。
在煤化工(gōng)廠,為(wèi)了生産(chǎn)氫氣,要先将煤氣加工(gōng)為(wèi)一氧化碳,再進行水煤氣變換反應産(chǎn)生氫氣。統計數據顯示,這一過程産(chǎn)生的碳排放量約占我國(guó)煤化工(gōng)行業溫室氣體(tǐ)排放總量的三分(fēn)之一。
基于我國(guó)鋼鐵廠和煤化工(gōng)廠的地理(lǐ)數據庫,在文(wén)章中(zhōng),作(zuò)者以高爐—轉爐煉鋼生産(chǎn)為(wèi)基礎,估算了氫氣和一氧化碳的工(gōng)廠級供應量;還根據各種化工(gōng)産(chǎn)品(甲醇、石油、天然氣、烯烴、乙二醇和乙醇)的生産(chǎn)情況估算了工(gōng)廠對氫氣和一氧化碳的需求量。結果表明,我國(guó)的鋼鐵廠從鋼鐵煤氣中(zhōng)可(kě)提供的純化氫氣,相當于煤化工(gōng)廠氫氣需求總量的五分(fēn)之一;提供的一氧化碳可(kě)以完全覆蓋煤化工(gōng)對一氧化碳的需求量,且有(yǒu)大量富餘。
随着鋼鐵行業納入全國(guó)碳市場,碳稅的征收會使更多(duō)的鋼鐵企業願意選擇鋼化聯産(chǎn)策略。在文(wén)章中(zhōng),作(zuò)者也指出,相比于獨立生産(chǎn),即鋼鐵廠燃燒多(duō)餘的鋼鐵煤氣發電(diàn)、煤化工(gōng)廠使用(yòng)煤炭生産(chǎn)氫氣和一氧化碳的情況,更高的碳價可(kě)以使鋼化聯産(chǎn)策略在更大程度上體(tǐ)現降低碳排放量、降低企業成本的作(zuò)用(yòng)。河北、山(shān)西、山(shān)東和河南是鋼化聯産(chǎn)的熱點地區(qū),這些地區(qū)有(yǒu)許多(duō)鋼鐵廠毗鄰煤化工(gōng)廠,這4個省份的供需充足,可(kě)優先進行示範。
雙赢戰略,還需多(duō)方支持
鋼化聯産(chǎn)是一種雙赢策略。但與此同時,鋼鐵、煤化工(gōng)企業的跨界聯合、共赢發展也并非坦途,還需要多(duō)方支持。鋼化聯産(chǎn)使煤化工(gōng)企業由于節約煤炭成本和碳交易收益從而大幅降低了成本;與此相反,鋼鐵企業由于在将鋼鐵煤氣從發電(diàn)轉向化工(gōng)生産(chǎn)時,需要購(gòu)買額外的電(diàn)網電(diàn)力從而大幅增加了成本。這種情況下,如何平衡鋼鐵企業和煤化工(gōng)企業之間的支出與收益是需要考量的。
針對這一問題,文(wén)章提出:政策制定者可(kě)以協調兩方的收益分(fēn)配,對氫氣和一氧化碳進行指導定價,以激勵鋼鐵行業選擇鋼化聯産(chǎn);同時,為(wèi)進行鋼化聯産(chǎn)的企業提供優惠電(diàn)價的政策支持,也會促使更多(duō)企業參與進來。對于難減排行業的減碳需要全局思維、需要推動跨行業耦合發展,而促使不同行業實現跨界聯動則需要政策的支持和引導,從而在保證企業經濟利益的前提下達到降低碳排放的目的。未來,我國(guó)的綠色低碳之路也會需要更多(duō)的跨界思維,助推我國(guó)如期實現“雙碳”目标。