在碳中和背景下,煤氣資源化發展成為實現鋼鐵與化工行業協同降耗、推動低碳減排和綠色發展的重要途徑。2025年,我國鋼鐵行業在煤氣資源化利用方面取得了顯著進展,但仍面臨諸多挑戰。本文通過對煤氣產生與利用現狀的分析,探討了煤氣在鋼化聯產中的應用,並提出了加快鋼化聯產發展的建議,為我國早日實現「雙碳」目標提供參考。
《2025-2030年全球及中國煤氣行業市場現狀調研及發展前景分析報告》我國是世界上最大的鋼鐵和化工生產國,其生產原料高度依賴煤炭資源。受能源資源稟賦影響,我國鋼鐵行業短期內難以大規模推廣電弧爐生產技術,傳統的高爐-轉爐工藝仍占主導地位。這一工藝具有能源結構高碳化、粗鋼產量大、碳排放機理複雜等特點,並伴生以碳、氫為主要成分的鋼廠煤氣,包括焦爐煤氣、高爐煤氣和轉爐煤氣。然而,目前鋼廠煤氣主要作為燃料使用,能量轉換效率較低,未能充分挖掘其潛在價值。實際上,鋼廠煤氣中的H₂、CO、CO₂、CH₄等成分是化工生產的主要載碳、載氫原料。通過有效回收和利用富餘鋼廠煤氣生產化工產品,能夠實現鋼鐵與化工行業協同降耗,推動低碳減排和綠色發展。
煤氣市場環境分析提到鋼化聯產是以鋼鐵生產活動中產生的鋼廠煤氣為資源紐帶,分離提質後作為氣體原料取代煤制氣,在化工生產中合成化學品(醇、氨、聚合物和天然氣等高附加值產品),實現跨區應用。將煤氣中的碳元素固定到化工產品中,實現「以化固碳」,避免了將鋼廠煤氣全部轉化為高碳排放係數的電能,同時節約部分煤化工制氣消耗的煤炭,這種多行業耦合增效在可預見的將來尤為重要。「鋼化聯產」核心是將「碳」從燃料屬性轉變為原料屬性,由鋼廠煤氣轉變為化工品。同時利用鋼鐵工業的餘熱蒸汽、水處理等公輔設施,實現化工工業低能耗、低排放生產。
從長遠來看,我國鋼鐵行業要實現「雙碳」目標,必須依託氫冶金、碳捕集、利用與封存(CCUS)等先進技術,同時需要制度變革和政策的支持。實現我國「雙碳」目標不僅需要技術創新,還需要加強跨界思維與跨行業協作,以推動鋼鐵和化工行業的綠色轉型和可持續發展。具體而言,我國鋼鐵行業需跨區域聯動,實現多區碳中和,並逐步和化工、建材、能源、環保、市政設施等產業融合發展。鋼鐵生產活動產生的鋼廠煤氣因含有大量的氣態碳元素和氫元素,被認為是鋼化聯產路徑中取代煤化工的寶貴原料。將鋼廠煤氣中的碳和氫元素經分離提質後生產醇、烴類等化工產品是實施鋼化聯產過程的主要方式。
四、結論
2025年,我國煤氣資源化發展取得了一定進展,但仍面臨諸多挑戰。煤氣在鋼化聯產中的應用前景廣闊,通過技術創新和跨行業協作,可以實現鋼鐵與化工行業的協同降耗和綠色發展。未來,我國鋼鐵行業需進一步加強煤氣資源化利用,推動氫冶金、碳捕集等先進技術的應用,同時需要政策支持和制度變革,以實現「雙碳」目標。
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