2024/05/24
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由美國普林斯頓大學執(zhí)筆,東北大學國家環(huán)境保護重點實驗室、北京北大先鋒科技股份有限公司、清華大學等科研院所和企業(yè)單位合作完成的鋼化聯(lián)產(chǎn)論文《Co-production of Steel and Chemicals to mitigate hard-to-abate carbon emissions》,即《鋼化聯(lián)產(chǎn):促進難減排行業(yè)降低碳排放》于4月26日在國際頂級學術期刊《Nature chemical engineering》雜志上正式發(fā)表。
論文針對鋼鐵、化工行業(yè)碳排放量高、難減排的特點,就當前普遍認為的有效碳減排手段(綠氫替代和CCS技術)直到2040年都將一直維持減碳成本高的現(xiàn)狀,分析認為鋼化聯(lián)產(chǎn)是未來降低兩大行業(yè)碳排放量的關鍵策略。
該論文深入研究了以鋼鐵煤氣為原料提純H2和CO用于生產(chǎn)化工品的鋼化聯(lián)產(chǎn)路線,論證了鋼化聯(lián)產(chǎn)路線對于促進中國碳減排將發(fā)揮重要作用,同時將為降低企業(yè)成本、提高企業(yè)營收做出巨大貢獻。相對于獨立生產(chǎn),利用焦爐煤氣提純H2,每生產(chǎn)1噸H2的GHG排放量減少18.3?噸CO2當量,利用高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣提純CO,每生產(chǎn)1噸CO的GHG排放量分別減少1.1噸CO2當量和1.2?噸CO2當量。實施鋼化聯(lián)產(chǎn)的前提是企業(yè)盈利能力優(yōu)于獨立生產(chǎn),在不征收碳稅的情況下,鋼化聯(lián)產(chǎn)可將溫室氣體排放量每年減少3600?萬噸CO2當量,每年為化工企業(yè)節(jié)約成本15億元人民幣;以每噸CO2 350元的碳價格計算時,實施鋼化聯(lián)產(chǎn)策略可盈利的企業(yè)數(shù)增多,鋼化聯(lián)產(chǎn)項目增多,則每年減少碳排放量1.13?億噸CO2當量,每年為化工企業(yè)節(jié)約成本255億元人民幣。
北京北大先鋒科技股份有限公司早于該論文發(fā)表十余年前就提出了鋼化聯(lián)產(chǎn)思路,在發(fā)現(xiàn)鋼鐵煤氣巨大的利用價值后,公司為此成立了專項業(yè)務部門,致力于鋼鐵煤氣利用的工藝開發(fā),為鋼鐵企業(yè)的副產(chǎn)煤氣靈活匹配更高效、更經(jīng)濟、更低碳的利用方式,將鋼化聯(lián)產(chǎn)的解決方案積極推向產(chǎn)業(yè)化應用。十余年前,鋼鐵煤氣里的雜質(zhì)組分就像一個黑匣子,北大先鋒從基礎研究做起,從研究檢測方法、確定鋼鐵煤氣的雜質(zhì)組成,到開發(fā)完整的氣體凈化、提純工藝;從小試、中試到具體的商業(yè)項目落地,北大先鋒一路伴隨國內(nèi)鋼化聯(lián)產(chǎn)項目的成長,服務于鋼鐵企業(yè)落地鋼化聯(lián)產(chǎn)項目,包括石橫特鋼聯(lián)合阿斯德科技利用轉(zhuǎn)爐煤氣建設的20萬噸甲酸、5萬噸草酸生產(chǎn)線,晉南鋼鐵聯(lián)合沃能化工利用焦爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣建設的30萬噸乙二醇聯(lián)產(chǎn)LNG生產(chǎn)線,海外某鋼鐵公司的鋼化聯(lián)產(chǎn)示范線項目等。最早建設的山東阿斯德廠區(qū)自2018年4月正式投產(chǎn)運行,至今該項目已穩(wěn)定運行6年有余,每年為企業(yè)實現(xiàn)銷售收入20億元,年減少煤炭用量102萬噸,年減少CO2排放量32萬噸。助力企業(yè)在實現(xiàn)減碳的同時,也實現(xiàn)了多元化創(chuàng)贏發(fā)展。
高爐、轉(zhuǎn)爐、焦爐就是鋼鐵界的造氣爐,鋼化聯(lián)產(chǎn)能夠?qū)撹F煤氣中CO的利用回歸到化工原料屬性,而不是局限于以增加碳排放為代價的燃燒屬性,這對鋼鐵和化工企業(yè)而言都是更優(yōu)選的資源整合方式,是新質(zhì)生產(chǎn)力的典型代表。在雙碳目標的戰(zhàn)略背景下,鋼鐵、化工企業(yè)可以通過跨界聯(lián)合、共贏發(fā)展,于變局中開新局,依托鋼化聯(lián)產(chǎn)走出一條結構優(yōu)化、多元發(fā)展的綠色低碳之路。