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不銹鋼碳素鋼復合管節(jié)能減排應多管齊下
作者：admin 發(fā)布于：2020-12-19 4:02 Saturday
據(jù)中國科學院院士徐匡迪說，中國在焦爐煤氣制氫，特別是自主創(chuàng)新的透氧膜控制下的POX技術進行研發(fā)，目前已進入半工業(yè)化試驗階段，有望在這一領域趕上歐、日等發(fā)達工業(yè)國家。
焦爐煤氣制氫是不銹鋼碳素鋼復合管工業(yè)降低二氧化碳排放量的一個主要途徑。不銹鋼碳素鋼復合管、建材、電力等行業(yè)，是二氧化碳的主要排放部門。由于裝備及工藝技術改進，不銹鋼碳素鋼復合管工業(yè)的二氧化碳排放量與上世紀70年代相比已降低了約50%。歐洲十五國制定了“超低二氧化碳制鋼”計劃(ULCOS)，使現(xiàn)行工藝改進后減少碳排放24%；日本制定了“低二氧化碳排放不銹鋼碳素鋼復合管工業(yè)技術路線圖”，計劃使噸鋼碳排放從1.64噸降低到1.15噸，降低24%。
據(jù)徐匡迪介紹，歐洲和日本以上兩個方案的核心技術，都是對焦爐煤氣進行重整(將CH4轉化為H2及CO)，稱之為POX(部分氧化重整)，并將重整后的富H2煤氣(H2占65%，CO占35%)吹入高爐或用于直接還原。與此同時，歐洲和日本都在開發(fā)CCS(碳捕集、儲存)技術和基于原子能的氫冶金技術。
目前，中國在焦爐煤氣重整工作剛剛開始。首鋼京唐不銹鋼碳素鋼復合管聯(lián)合有限責任公司借著新建不銹鋼碳素鋼復合管廠的契機，率先安裝焦爐煤氣制氫裝置，目前正在進行設備招標。但是，總體而言，該技術尚處于實驗階段。與制氫相比，焦爐煤氣制甲醇技術已經(jīng)成熟，但遇到了產(chǎn)業(yè)分散阻遏推廣的難題。
長期以來，作為不銹鋼碳素鋼復合管工業(yè)的燃料，焦化產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的焦爐煤氣多以“點天燈”的方式被白白燒掉。據(jù)統(tǒng)計，僅山西一省每年燒掉的焦爐煤氣量就相當于兩個西氣東輸工程的輸氣量，全國直接排放或白白燒掉的焦爐煤氣更是價值上百億元。這既浪費了資源，也極大地污染了環(huán)境。山西一些地方冒黃煙，就是在排放焦爐煤氣，俗稱“點天燈”。
國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)顯示，2007年全國規(guī)模以上焦化企業(yè)共生產(chǎn)焦炭3.28億噸，超過了全球焦炭總產(chǎn)量的50%。如此算來，全國白白排放掉的焦爐煤氣就有600多億立方米。而國家耗資1400億元建設的西氣東輸工程，每年只能將120億立方米的天然氣從新疆送到上海。據(jù)記者了解，目前國內(nèi)已投產(chǎn)的焦爐煤氣制甲醇項目總產(chǎn)能已達上百萬噸，卻存在吃不飽的問題。
據(jù)專家介紹，每生產(chǎn)1噸甲醇需要10萬噸焦炭副產(chǎn)的焦爐煤氣作為原料，由此推算現(xiàn)有產(chǎn)能可消化1000萬噸焦爐煤氣。而在目前中國的焦化產(chǎn)業(yè)中，中小企業(yè)占到了80%以上。
2006年，全國百萬噸級的焦化企業(yè)僅57家，大量的焦化企業(yè)規(guī)模小、布局分散。比如山西省就以民營焦化企業(yè)居多，產(chǎn)能在20萬噸、40萬噸、60萬噸不等。因此，哪怕與一個中等個頭的焦化企業(yè)比鄰而居，制甲醇所需的焦爐煤氣氣源還是不夠充足。一旦氣源不夠，就要采用幾家焦化企業(yè)的焦爐煤氣，這就涉及到輸氣管道鋪設的問題。
另外，很多焦化企業(yè)技術力量薄弱，無力或懶于制作甲醇，只好“點天燈”，也不想費神費力上制甲醇的裝置。
除了淘汰落后設備，冶金工業(yè)規(guī)劃研究院副總工程師程小矛提出“提高二次能源利用效率、提高中低溫能源利用”的觀點，為此不銹鋼碳素鋼復合管企業(yè)應主動關停落后的產(chǎn)能設備，確保已建成的大型化、現(xiàn)代化的生產(chǎn)工藝裝備的產(chǎn)能達到最佳負荷，為提高二次能源利用效率創(chuàng)造有利條件。其次，在鐵前系統(tǒng)貫徹“精料”方針，要對高爐的爐料結構進行深入研究，特別是盡可能提高爐料中的球團比例。
中國不銹鋼碳素鋼復合管工業(yè)協(xié)會顧問吳建常認為，信息技術完全能夠在節(jié)能減排中發(fā)揮重要作用。數(shù)字化、網(wǎng)絡化、自動化的信息化應用項目，不但可以促進節(jié)能降耗，提高能源利用效率，還可以為不銹鋼碳素鋼復合管工業(yè)提高產(chǎn)品質量，降低成本發(fā)揮重要作用。特別是能源管控系統(tǒng)、焦爐管控系統(tǒng)、燃氣煤氣發(fā)電系統(tǒng)、燒結綜合控制專家系統(tǒng)、高精度節(jié)能型焦爐烘爐控制系統(tǒng)等，在行業(yè)內(nèi)外具有很好的應用推廣價值和廣闊的市場。
焦爐煤氣制氫是不銹鋼碳素鋼復合管工業(yè)降低二氧化碳排放量的一個主要途徑。不銹鋼碳素鋼復合管、建材、電力等行業(yè)，是二氧化碳的主要排放部門。由于裝備及工藝技術改進，不銹鋼碳素鋼復合管工業(yè)的二氧化碳排放量與上世紀70年代相比已降低了約50%。歐洲十五國制定了“超低二氧化碳制鋼”計劃(ULCOS)，使現(xiàn)行工藝改進后減少碳排放24%；日本制定了“低二氧化碳排放不銹鋼碳素鋼復合管工業(yè)技術路線圖”，計劃使噸鋼碳排放從1.64噸降低到1.15噸，降低24%。
據(jù)徐匡迪介紹，歐洲和日本以上兩個方案的核心技術，都是對焦爐煤氣進行重整(將CH4轉化為H2及CO)，稱之為POX(部分氧化重整)，并將重整后的富H2煤氣(H2占65%，CO占35%)吹入高爐或用于直接還原。與此同時，歐洲和日本都在開發(fā)CCS(碳捕集、儲存)技術和基于原子能的氫冶金技術。
目前，中國在焦爐煤氣重整工作剛剛開始。首鋼京唐不銹鋼碳素鋼復合管聯(lián)合有限責任公司借著新建不銹鋼碳素鋼復合管廠的契機，率先安裝焦爐煤氣制氫裝置，目前正在進行設備招標。但是，總體而言，該技術尚處于實驗階段。與制氫相比，焦爐煤氣制甲醇技術已經(jīng)成熟，但遇到了產(chǎn)業(yè)分散阻遏推廣的難題。
長期以來，作為不銹鋼碳素鋼復合管工業(yè)的燃料，焦化產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的焦爐煤氣多以“點天燈”的方式被白白燒掉。據(jù)統(tǒng)計，僅山西一省每年燒掉的焦爐煤氣量就相當于兩個西氣東輸工程的輸氣量，全國直接排放或白白燒掉的焦爐煤氣更是價值上百億元。這既浪費了資源，也極大地污染了環(huán)境。山西一些地方冒黃煙，就是在排放焦爐煤氣，俗稱“點天燈”。
國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)顯示，2007年全國規(guī)模以上焦化企業(yè)共生產(chǎn)焦炭3.28億噸，超過了全球焦炭總產(chǎn)量的50%。如此算來，全國白白排放掉的焦爐煤氣就有600多億立方米。而國家耗資1400億元建設的西氣東輸工程，每年只能將120億立方米的天然氣從新疆送到上海。據(jù)記者了解，目前國內(nèi)已投產(chǎn)的焦爐煤氣制甲醇項目總產(chǎn)能已達上百萬噸，卻存在吃不飽的問題。
據(jù)專家介紹，每生產(chǎn)1噸甲醇需要10萬噸焦炭副產(chǎn)的焦爐煤氣作為原料，由此推算現(xiàn)有產(chǎn)能可消化1000萬噸焦爐煤氣。而在目前中國的焦化產(chǎn)業(yè)中，中小企業(yè)占到了80%以上。
2006年，全國百萬噸級的焦化企業(yè)僅57家，大量的焦化企業(yè)規(guī)模小、布局分散。比如山西省就以民營焦化企業(yè)居多，產(chǎn)能在20萬噸、40萬噸、60萬噸不等。因此，哪怕與一個中等個頭的焦化企業(yè)比鄰而居，制甲醇所需的焦爐煤氣氣源還是不夠充足。一旦氣源不夠，就要采用幾家焦化企業(yè)的焦爐煤氣，這就涉及到輸氣管道鋪設的問題。
另外，很多焦化企業(yè)技術力量薄弱，無力或懶于制作甲醇，只好“點天燈”，也不想費神費力上制甲醇的裝置。
除了淘汰落后設備，冶金工業(yè)規(guī)劃研究院副總工程師程小矛提出“提高二次能源利用效率、提高中低溫能源利用”的觀點，為此不銹鋼碳素鋼復合管企業(yè)應主動關停落后的產(chǎn)能設備，確保已建成的大型化、現(xiàn)代化的生產(chǎn)工藝裝備的產(chǎn)能達到最佳負荷，為提高二次能源利用效率創(chuàng)造有利條件。其次，在鐵前系統(tǒng)貫徹“精料”方針，要對高爐的爐料結構進行深入研究，特別是盡可能提高爐料中的球團比例。
中國不銹鋼碳素鋼復合管工業(yè)協(xié)會顧問吳建常認為，信息技術完全能夠在節(jié)能減排中發(fā)揮重要作用。數(shù)字化、網(wǎng)絡化、自動化的信息化應用項目，不但可以促進節(jié)能降耗，提高能源利用效率，還可以為不銹鋼碳素鋼復合管工業(yè)提高產(chǎn)品質量，降低成本發(fā)揮重要作用。特別是能源管控系統(tǒng)、焦爐管控系統(tǒng)、燃氣煤氣發(fā)電系統(tǒng)、燒結綜合控制專家系統(tǒng)、高精度節(jié)能型焦爐烘爐控制系統(tǒng)等，在行業(yè)內(nèi)外具有很好的應用推廣價值和廣闊的市場。
