江蘇中創(chuàng)清源科技有限公司
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大氣污染物與溫室氣體協(xié)同控制國(guó)家工程研究中心
清華大學(xué)鹽城環(huán)境工程技術(shù)研發(fā)中心
2022年全國(guó)科普日以“喜迎二十大,科普向未來(lái)”為主題,活動(dòng)時(shí)間由9月15日持續(xù)到9月21日。今年全國(guó)科普日將圍繞聚焦重點(diǎn)領(lǐng)域、面向基層所需、服務(wù)創(chuàng)新發(fā)展和促進(jìn)素質(zhì)提升,廣泛開(kāi)展系列科普活動(dòng)。為此,中冶焦耐將以“雙碳背景下的中國(guó)焦化行業(yè)發(fā)展”為主題,通過(guò)三期微信公眾號(hào)連載的方式對(duì)“碳達(dá)峰、碳中和”背景下中國(guó)焦化行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、存在問(wèn)題和發(fā)展路徑等方面進(jìn)行探討。
焦化領(lǐng)域的低碳需求
焦化是鋼鐵工業(yè)的重要組成部分,中國(guó)作為 焦炭生產(chǎn)大國(guó),年均焦炭產(chǎn)量超過(guò)4.5億噸,占 總產(chǎn)量68%以上。我國(guó)煉鐵工藝以長(zhǎng)流程為主,因此焦化工序在可預(yù)見(jiàn)的較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)將一直存在。但隨著煉鐵工藝向短流程、氫冶金方向發(fā)展,焦化工序無(wú)論是從生產(chǎn)工藝還是產(chǎn)品要求上,都要適應(yīng)雙碳背景下的煉鐵工藝要求,并做出應(yīng)對(duì)和改變。
焦化工序污染物排放在鋼鐵流程中占比較高, CO?排放占噸鋼CO?排放量的4%~9%,總量巨大。焦化行業(yè)已頒布實(shí)施了 *嚴(yán)苛的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)及超低排放標(biāo)準(zhǔn)。
作為資源、能源密集型行業(yè),焦化在“碳達(dá)峰碳中和”行動(dòng)中必須有所作為,逐步實(shí)現(xiàn)減碳與大氣污染的協(xié)同治理。
焦化行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
經(jīng)過(guò)從無(wú)到有、從小到大、由弱到強(qiáng)的發(fā)展歷程,我國(guó)焦化工業(yè)已形成以常規(guī)焦?fàn)t生產(chǎn)高爐煉鐵用冶金焦炭,以熱回收焦?fàn)t生產(chǎn)鑄造用焦炭,以中低溫干餾爐加工低變質(zhì)煤生產(chǎn)電石、鐵合金、化肥、化工與清潔民用燃料用半焦(蘭炭), 上 *為完整、對(duì)煤資源開(kāi)發(fā)利用 *為廣泛、煤炭的價(jià)值潛力挖掘 *為充分,獨(dú)具中國(guó)特色的焦化工業(yè)體系,并已形成集“設(shè)計(jì)、裝備制造、建設(shè)施工、生產(chǎn)管理和技術(shù)研究”等功能完備的焦化工業(yè)體系。
在迭代升級(jí)的焦化新技術(shù)的支撐下,我國(guó)已成為 焦炭的生產(chǎn)、消費(fèi)和供應(yīng)中心,年產(chǎn)值超萬(wàn)億元,年均消耗煉焦洗精煤超6億噸。焦化工業(yè)已成為我國(guó)目前技術(shù) *成熟、資源能源利用效率 *高、碳排放量低、耗水少的煤炭清潔高效利用的重要產(chǎn)業(yè)。
焦化行業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)存問(wèn)題
1、雙碳背景下焦化行業(yè)未來(lái)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)
鋼鐵行業(yè)是我國(guó)實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)需重點(diǎn)減碳的行業(yè)之一,面臨巨大減排壓力。而在鋼鐵生產(chǎn)全流程中,鐵前各工序二氧化碳排放占鋼鐵生產(chǎn)全流程二氧化碳排放的85%以上。焦化生產(chǎn)以煉焦煤為原料,以煤氣為燃料,以焦炭為產(chǎn)品,并副產(chǎn)焦?fàn)t煤氣,能源的投入、產(chǎn)出量大,為典型的能源轉(zhuǎn)換工序,污染物生成量也較大,屬高能耗、高排放產(chǎn)業(yè)。
2、碳達(dá)峰碳中和對(duì)焦化行業(yè)長(zhǎng)期影響較大
從短期看,其主要不利影響是升級(jí)換代的新建項(xiàng)目的審批難度增大,且要求盡可能降低能耗、煤耗,并要求項(xiàng)目環(huán)評(píng)增加碳評(píng)價(jià)。
長(zhǎng)期來(lái)看,焦化下游鋼鐵行業(yè)對(duì)焦炭的需求量在雙碳背景下會(huì)顯著下降。此外,焦?fàn)t煤氣因含碳,目前作為企業(yè)優(yōu)質(zhì)燃料(燃燒或發(fā)電)的優(yōu)勢(shì)將喪失,必須另尋低碳出路。
3、能效標(biāo)桿水平對(duì)焦化能耗提出更高要求
2021年11月,國(guó)家發(fā)改委等五部門(mén)發(fā)布《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域能效標(biāo)桿水平和基準(zhǔn)水平(2021年版)》,該文件要求擬建、在建項(xiàng)目應(yīng)達(dá)到能效標(biāo)桿水平,能效低于基準(zhǔn)水平的存量項(xiàng)目設(shè)置過(guò)渡期,將對(duì)焦化行業(yè)節(jié)能水平提出更高要求。
4、智能制造水平與國(guó)際 水平差距較大
我國(guó)焦化行業(yè)目前仍處于高度自動(dòng)化和信息化、正向智能制造逐步轉(zhuǎn)型的階段,這也是目前我國(guó)焦化行業(yè) 與國(guó)外企業(yè)有較大差距的環(huán)節(jié)。