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鋼化聯(lián)產(chǎn)：跨界整合還需多方支持

發(fā)布時間：

2024-10-14

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日前，《中國冶金報》記者從國內(nèi)關(guān)注和從事鋼化聯(lián)產(chǎn)的北京北大先鋒科技股份有限公司獲悉，今年1月剛剛正式上線的國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》子刊《自然：化學(xué)工程》雜志，近期發(fā)表了一篇題為《鋼化聯(lián)產(chǎn)：促進難減排行業(yè)降低碳排放》的論文，以鋼鐵、煤化工聯(lián)合的跨界思維和令人信服的數(shù)據(jù)論述了鋼化聯(lián)產(chǎn)對中國溫室氣體減排的積極作用。北京北大先鋒科技股份有限公司在鋼化聯(lián)產(chǎn)領(lǐng)域已有十余年經(jīng)驗積累，為該篇論文提供了鋼化聯(lián)產(chǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)支撐。文章認為，鋼化聯(lián)產(chǎn)可能成為減少這兩大行業(yè)碳排放的關(guān)鍵戰(zhàn)略，中國“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)需要更多的跨界思維。

　　鋼化聯(lián)產(chǎn)即利用鋼鐵行業(yè)煤氣取代煤基氫氣和一氧化碳，經(jīng)凈化、提純后用于生產(chǎn)化學(xué)品。這一方面避免了將一氧化碳轉(zhuǎn)化為電力這種高碳排放強度的利用方式，另一方面也可節(jié)約一部分煤基氫氣和一氧化碳工藝消耗的煤炭，從而大幅減少鋼鐵和煤化工行業(yè)的溫室氣體排放量。

　　鋼化聯(lián)產(chǎn)，優(yōu)于獨立生產(chǎn)

　　鋼鐵煤氣主要包括焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣和轉(zhuǎn)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50%在煉鐵、煉鋼過程中作為燃料被消耗，剩余部分主要用于現(xiàn)場發(fā)電。然而，利用鋼鐵煤氣發(fā)電（主要是一氧化碳燃燒）屬于高碳排放，一氧化碳發(fā)電的碳排放強度是我國電網(wǎng)供電碳排放強度的三倍以上、是煤炭發(fā)電碳排放強度的兩倍之多。

　　在煤化工廠，為了生產(chǎn)氫氣，要先將煤氣加工為一氧化碳，再進行水煤氣變換反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，這一過程產(chǎn)生的碳排放量約占我國煤化工行業(yè)溫室氣體排放總量的三分之一。

　　基于我國鋼鐵廠和煤化工廠的地理數(shù)據(jù)庫，在文章中，作者以高爐—轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)為基礎(chǔ)，估算了氫氣和一氧化碳的工廠級供應(yīng)量；還根據(jù)各種化工產(chǎn)品（甲醇、石油、天然氣、烯烴、乙二醇和乙醇）的生產(chǎn)情況估算了工廠對氫氣和一氧化碳的需求量。結(jié)果表明，我國的鋼鐵廠從鋼鐵煤氣中可提供的純化氫氣，相當(dāng)于煤化工廠氫氣需求總量的五分之一；提供的一氧化碳可以完全覆蓋煤化工對一氧化碳的需求量，且有大量富余。

　　隨著鋼鐵行業(yè)納入全國碳市場，碳稅的征收會使更多的鋼鐵企業(yè)愿意選擇鋼化聯(lián)產(chǎn)策略。在文章中，作者也指出，相比于獨立生產(chǎn)，即鋼鐵廠燃燒多余的鋼鐵煤氣發(fā)電、煤化工廠使用煤炭生產(chǎn)氫氣和一氧化碳的情況，更高的碳價可以使鋼化聯(lián)產(chǎn)策略在更大程度上體現(xiàn)降低碳排放量、降低企業(yè)成本的作用。河北、山西、山東和河南是鋼化聯(lián)產(chǎn)的熱點地區(qū)，這些地區(qū)有許多鋼鐵廠毗鄰煤化工廠，這4個省份的供需充足，可優(yōu)先進行示范。

　　雙贏戰(zhàn)略，還需多方支持

　　鋼化聯(lián)產(chǎn)是一種雙贏策略。但與此同時，鋼鐵、煤化工企業(yè)的跨界聯(lián)合、共贏發(fā)展也并非坦途，還需要多方支持。鋼化聯(lián)產(chǎn)使煤化工企業(yè)由于節(jié)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(yè)由于在將鋼鐵煤氣從發(fā)電轉(zhuǎn)向化工生產(chǎn)時，需要購買額外的電網(wǎng)電力從而大幅增加了成本。這種情況下，如何平衡鋼鐵企業(yè)和煤化工企業(yè)之間的支出與收益是需要考量的。

　　針對這一問題，文章提出：政策制定者可以協(xié)調(diào)兩方的收益分配，對氫氣和一氧化碳進行指導(dǎo)定價，以激勵鋼鐵行業(yè)選擇鋼化聯(lián)產(chǎn)；同時，為進行鋼化聯(lián)產(chǎn)的企業(yè)提供優(yōu)惠電價的政策支持，也會促使更多企業(yè)參與進來。對于難減排行業(yè)的減碳需要全局思維、需要推動跨行業(yè)耦合發(fā)展，而促使不同行業(yè)實現(xiàn)跨界聯(lián)動則需要政策的支持和引導(dǎo)，從而在保證企業(yè)經(jīng)濟利益的前提下達到降低碳排放的目的。未來，我國的綠色低碳之路也會需要更多的跨界思維，助推我國如期實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

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