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不銹鋼碳素鋼復(fù)合管節(jié)能減排應(yīng)多管齊下
作者：admin 發(fā)布于：2013-6-6 14:56 Thursday
據(jù)中國(guó)科學(xué)院院士徐匡迪說(shuō)，中國(guó)在焦?fàn)t煤氣制氫，特別是自主創(chuàng)新的透氧膜控制下的POX技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，目前已進(jìn)入半工業(yè)化試驗(yàn)階段，有望在這一領(lǐng)域趕上歐、日等發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家。
焦?fàn)t煤氣制氫是不銹鋼碳素鋼復(fù)合管工業(yè)降低二氧化碳排放量的一個(gè)主要途徑。不銹鋼碳素鋼復(fù)合管、建材、電力等行業(yè)，是二氧化碳的主要排放部門(mén)。由于裝備及工藝技術(shù)改進(jìn)，不銹鋼碳素鋼復(fù)合管工業(yè)的二氧化碳排放量與上世紀(jì)70年代相比已降低了約50%。歐洲十五國(guó)制定了“超低二氧化碳制鋼”計(jì)劃(ULCOS)，使現(xiàn)行工藝改進(jìn)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(fù)合管工業(yè)技術(shù)路線圖”，計(jì)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(gè)方案的核心技術(shù)，都是對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行重整(將CH4轉(zhuǎn)化為H2及CO)，稱(chēng)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(shí)，歐洲和日本都在開(kāi)發(fā)CCS(碳捕集、儲(chǔ)存)技術(shù)和基于原子能的氫冶金技術(shù)。
目前，中國(guó)在焦?fàn)t煤氣重整工作剛剛開(kāi)始。首鋼京唐不銹鋼碳素鋼復(fù)合管聯(lián)合有限責(zé)任公司借著新建不銹鋼碳素鋼復(fù)合管廠的契機(jī)，率先安裝焦?fàn)t煤氣制氫裝置，目前正在進(jìn)行設(shè)備招標(biāo)。但是，總體而言，該技術(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)階段。與制氫相比，焦?fàn)t煤氣制甲醇技術(shù)已經(jīng)成熟，但遇到了產(chǎn)業(yè)分散阻遏推廣的難題。
長(zhǎng)期以來(lái)，作為不銹鋼碳素鋼復(fù)合管工業(yè)的燃料，焦化產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣多以“點(diǎn)天燈”的方式被白白燒掉。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅山西一省每年燒掉的焦?fàn)t煤氣量就相當(dāng)于兩個(gè)西氣東輸工程的輸氣量，全國(guó)直接排放或白白燒掉的焦?fàn)t煤氣更是價(jià)值上百億元。這既浪費(fèi)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?fàn)t煤氣，俗稱(chēng)“點(diǎn)天燈”。
國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)顯示，2007年全國(guó)規(guī)模以上焦化企業(yè)共生產(chǎn)焦炭3.28億噸，超過(guò)了全球焦炭總產(chǎn)量的50%。如此算來(lái)，全國(guó)白白排放掉的焦?fàn)t煤氣就有600多億立方米。而國(guó)家耗資1400億元建設(shè)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濟(jì)南。據(jù)記者了解，目前國(guó)內(nèi)已投產(chǎn)的焦?fàn)t煤氣制甲醇項(xiàng)目總產(chǎn)能已達(dá)上百萬(wàn)噸，卻存在吃不飽的問(wèn)題。
據(jù)專(zhuān)家介紹，每生產(chǎn)1噸甲醇需要10萬(wàn)噸焦炭副產(chǎn)的焦?fàn)t煤氣作為原料，由此推算現(xiàn)有產(chǎn)能可消化1000萬(wàn)噸焦?fàn)t煤氣。而在目前中國(guó)的焦化產(chǎn)業(yè)中，中小企業(yè)占到了80%以上。
2006年，全國(guó)百萬(wàn)噸級(jí)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(yíng)焦化企業(yè)居多，產(chǎn)能在20萬(wàn)噸、40萬(wàn)噸、60萬(wàn)噸不等。因此，哪怕與一個(gè)中等個(gè)頭的焦化企業(yè)比鄰而居，制甲醇所需的焦?fàn)t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?fàn)t煤氣，這就涉及到輸氣管道鋪設(shè)的問(wèn)題。
另外，很多焦化企業(yè)技術(shù)力量薄弱，無(wú)力或懶于制作甲醇，只好“點(diǎn)天燈”，也不想費(fèi)神費(fèi)力上制甲醇的裝置。
除了淘汰落后設(shè)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(diǎn)，為此不銹鋼碳素鋼復(fù)合管企業(yè)應(yīng)主動(dòng)關(guān)停落后的產(chǎn)能設(shè)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(dá)到最佳負(fù)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(duì)高爐的爐料結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究，特別是盡可能提高爐料中的球團(tuán)比例。
中國(guó)不銹鋼碳素鋼復(fù)合管工業(yè)協(xié)會(huì)顧問(wèn)吳建常認(rèn)為，信息技術(shù)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(luò)化、自動(dòng)化的信息化應(yīng)用項(xiàng)目，不但可以促進(jìn)節(jié)能降耗，提高能源利用效率，還可以為不銹鋼碳素鋼復(fù)合管工業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本發(fā)揮重要作用。特別是能源管控系統(tǒng)、焦?fàn)t管控系統(tǒng)、燃?xì)饷簹獍l(fā)電系統(tǒng)、燒結(jié)綜合控制專(zhuān)家系統(tǒng)、高精度節(jié)能型焦?fàn)t烘爐控制系統(tǒng)等，在行業(yè)內(nèi)外具有很好的應(yīng)用推廣價(jià)值和廣闊的行情。
焦?fàn)t煤氣制氫是不銹鋼碳素鋼復(fù)合管工業(yè)降低二氧化碳排放量的一個(gè)主要途徑。不銹鋼碳素鋼復(fù)合管、建材、電力等行業(yè)，是二氧化碳的主要排放部門(mén)。由于裝備及工藝技術(shù)改進(jìn)，不銹鋼碳素鋼復(fù)合管工業(yè)的二氧化碳排放量與上世紀(jì)70年代相比已降低了約50%。歐洲十五國(guó)制定了“超低二氧化碳制鋼”計(jì)劃(ULCOS)，使現(xiàn)行工藝改進(jìn)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(fù)合管工業(yè)技術(shù)路線圖”，計(jì)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(gè)方案的核心技術(shù)，都是對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行重整(將CH4轉(zhuǎn)化為H2及CO)，稱(chēng)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(shí)，歐洲和日本都在開(kāi)發(fā)CCS(碳捕集、儲(chǔ)存)技術(shù)和基于原子能的氫冶金技術(shù)。
目前，中國(guó)在焦?fàn)t煤氣重整工作剛剛開(kāi)始。首鋼京唐不銹鋼碳素鋼復(fù)合管聯(lián)合有限責(zé)任公司借著新建不銹鋼碳素鋼復(fù)合管廠的契機(jī)，率先安裝焦?fàn)t煤氣制氫裝置，目前正在進(jìn)行設(shè)備招標(biāo)。但是，總體而言，該技術(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)階段。與制氫相比，焦?fàn)t煤氣制甲醇技術(shù)已經(jīng)成熟，但遇到了產(chǎn)業(yè)分散阻遏推廣的難題。
長(zhǎng)期以來(lái)，作為不銹鋼碳素鋼復(fù)合管工業(yè)的燃料，焦化產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣多以“點(diǎn)天燈”的方式被白白燒掉。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅山西一省每年燒掉的焦?fàn)t煤氣量就相當(dāng)于兩個(gè)西氣東輸工程的輸氣量，全國(guó)直接排放或白白燒掉的焦?fàn)t煤氣更是價(jià)值上百億元。這既浪費(fèi)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?fàn)t煤氣，俗稱(chēng)“點(diǎn)天燈”。
國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)顯示，2007年全國(guó)規(guī)模以上焦化企業(yè)共生產(chǎn)焦炭3.28億噸，超過(guò)了全球焦炭總產(chǎn)量的50%。如此算來(lái)，全國(guó)白白排放掉的焦?fàn)t煤氣就有600多億立方米。而國(guó)家耗資1400億元建設(shè)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濟(jì)南。據(jù)記者了解，目前國(guó)內(nèi)已投產(chǎn)的焦?fàn)t煤氣制甲醇項(xiàng)目總產(chǎn)能已達(dá)上百萬(wàn)噸，卻存在吃不飽的問(wèn)題。
據(jù)專(zhuān)家介紹，每生產(chǎn)1噸甲醇需要10萬(wàn)噸焦炭副產(chǎn)的焦?fàn)t煤氣作為原料，由此推算現(xiàn)有產(chǎn)能可消化1000萬(wàn)噸焦?fàn)t煤氣。而在目前中國(guó)的焦化產(chǎn)業(yè)中，中小企業(yè)占到了80%以上。
2006年，全國(guó)百萬(wàn)噸級(jí)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(yíng)焦化企業(yè)居多，產(chǎn)能在20萬(wàn)噸、40萬(wàn)噸、60萬(wàn)噸不等。因此，哪怕與一個(gè)中等個(gè)頭的焦化企業(yè)比鄰而居，制甲醇所需的焦?fàn)t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?fàn)t煤氣，這就涉及到輸氣管道鋪設(shè)的問(wèn)題。
另外，很多焦化企業(yè)技術(shù)力量薄弱，無(wú)力或懶于制作甲醇，只好“點(diǎn)天燈”，也不想費(fèi)神費(fèi)力上制甲醇的裝置。
除了淘汰落后設(shè)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(diǎn)，為此不銹鋼碳素鋼復(fù)合管企業(yè)應(yīng)主動(dòng)關(guān)停落后的產(chǎn)能設(shè)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(dá)到最佳負(fù)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(duì)高爐的爐料結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究，特別是盡可能提高爐料中的球團(tuán)比例。
中國(guó)不銹鋼碳素鋼復(fù)合管工業(yè)協(xié)會(huì)顧問(wèn)吳建常認(rèn)為，信息技術(shù)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(luò)化、自動(dòng)化的信息化應(yīng)用項(xiàng)目，不但可以促進(jìn)節(jié)能降耗，提高能源利用效率，還可以為不銹鋼碳素鋼復(fù)合管工業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本發(fā)揮重要作用。特別是能源管控系統(tǒng)、焦?fàn)t管控系統(tǒng)、燃?xì)饷簹獍l(fā)電系統(tǒng)、燒結(jié)綜合控制專(zhuān)家系統(tǒng)、高精度節(jié)能型焦?fàn)t烘爐控制系統(tǒng)等，在行業(yè)內(nèi)外具有很好的應(yīng)用推廣價(jià)值和廣闊的行情。
