在全球积极应对气候变化、中国深入推进“碳达峰、碳中和”战略的宏观背景下,传统高耗能、高排放的钢铁工业正面临前所未有的绿色转型压力与机遇。晋南钢铁集团作为行业内的领军企业,积极响应国家号召,前瞻性布局,通过深入探索并成功实践“钢焦化联产”技术,不仅有效降低了生产过程中的碳排放强度,更树立了行业绿色发展的新标杆,其技术路径与显著成效为全行业提供了宝贵的借鉴经验。
一、 钢焦化联产:系统性降碳的核心技术路径
“钢焦化联产”并非单一技术,而是一套高度集成、系统优化的生产模式。其核心在于打破传统钢铁、焦化、化工各环节相对独立、能源与物料流动单向线性的格局,通过工艺流程再造与耦合,实现物质与能量的高效循环与梯级利用。
具体而言,该技术体系主要涵盖以下几个层面:
- 煤气资源优化配置:将焦炉煤气、转炉煤气、高炉煤气等副产煤气进行统一净化、调配与高效利用。富含氢气的焦炉煤气可部分替代天然气作为高品质清洁燃料,或深加工制取氢气、甲醇等化工产品;热值较低的富碳煤气则用于发电、供热或作为还原剂,最大化其能源与化学价值,减少直接放散或低效燃烧带来的碳排放。
- 化工产品深度延伸:利用焦化过程产生的粗苯、煤焦油等副产品,进行精深加工,生产苯、甲苯、二甲苯、沥青、炭黑等高附加值化工产品,将碳元素固定在产品中,实现从“燃料”到“原料”的转变,有效降低全流程的碳输出。
- 热能梯级回收与利用:系统回收钢铁冶炼和焦化生产过程中的余热、余压,用于发电、供暖或驱动其他设备,显著降低外购能源需求,从源头减少因化石能源消耗产生的间接排放。
- 物料循环与减量化:探索将部分冶金废料作为焦化或化工生产的原料补充,同时将化工过程产生的某些废料返回到冶金流程中加以利用,形成内部小循环,减少新鲜资源消耗与废弃物处置压力。
二、 晋南实践:显著降碳效果与综合效益
晋南钢铁集团通过引进、消化、吸收再创新,建成了具有自身特色的钢焦化联产循环经济产业链。其实践表明,该技术的降碳效果体现在多个维度:
- 直接减排显著:通过副产煤气的全量、高值化利用,基本杜绝了煤气放散,直接减少了大量二氧化碳及污染物的排放。据估算,该体系能使吨钢综合能耗下降约10%-15%,相应带动碳排放强度显著降低。
- 能源结构优化:富氢焦炉煤气的利用替代了部分化石燃料,增加了清洁能源占比。自备余热余能发电大幅提升了能源自给率,减少了网电依赖,间接降低了由能源供应端带来的碳排放。
- 碳资源化路径拓宽:将原本作为废气或燃料的碳元素转化为甲醇、合成氨等化工产品,开辟了非二氧化碳排放的碳利用渠道,实质上是为钢铁流程的碳找到了新的“出口”,为未来衔接碳捕集与利用(CCU)技术奠定了基础。
- 经济效益与环境效益双赢:降碳的高附加值化工产品的产出显著提升了企业的经济抗风险能力和综合竞争力。资源能源利用效率的提升也带来了生产成本的有效控制,实现了环境效益与经济效益的协同增长。
三、 技术交流与行业启示
晋南钢铁集团的成功实践,为钢铁行业乃至流程工业的绿色低碳转型提供了关键启示:
- 系统思维至关重要:低碳转型不能局限于末端治理或单个工序的节能改造,必须从全流程、全生命周期的系统视角出发,通过产业耦合、循环链接实现整体能效提升和碳排放大化。
- 技术创新是核心驱动力:钢焦化联产涉及多项跨领域技术的集成与创新,包括煤气净化、化工合成、余热回收、智能管控等。持续的技术研发与迭代是保持降碳领先优势的关键。
- 政策与市场需协同发力:此类重大技术改造投资巨大,需要国家在产业政策、碳市场机制、绿色金融等方面给予引导和支持,同时通过碳定价等市场机制凸显低碳技术的长期经济性。
- 开放合作促进行业进步:晋南钢铁的经验值得通过深入的技术交流、现场观摩、标准共建等方式在行业内推广。行业应搭建平台,共享数据、共克技术难题,共同推动钢铁工业整体向绿色化、低碳化、智能化迈进。
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晋南钢铁集团以“钢焦化联产”技术为重要抓手,将“双碳”战略目标扎实融入企业生产经营与长远发展,走出了一条具有示范意义的绿色高质量发展之路。其显著降碳效果证明,传统产业通过深刻的技术革命与管理创新,完全能够突破资源环境约束,实现发展与降碳的双重目标。随着技术的不断进步和碳约束的日益收紧,以晋南钢铁为代表的行业先行者,必将在持续深化低碳实践、引领行业转型、助力国家“双碳”目标实现的进程中,扮演更加重要的角色。