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对独立焦化企业如何实现碳排放达峰的点滴思考

北极星大气网  来源:冶金焦化  作者:洪叶发  2021/4/12 8:13:37  我要投稿  
所属频道: 大气治理  关键词:碳排放 碳达峰 独立焦化企业

北极星大气网讯:焦化企业主要是将一次能源煤炭转换生产成二次能源焦炭和焦炉煤气,以及煤焦油、粗苯等煤化工产品,在生产过程中排放出大量的CO2等温室气体。据国家工信部公布的2019年全国焦炭产量为47126万吨,其中,钢铁联合焦化企业焦炭产量为11414万吨,独立(或称其他)焦化企业焦炭产量为35712万吨。由焦炉热工及工艺粗略估计,独立焦化企业仅焦炉加热燃烧从烟囱烟(废)气中排放的CO2约6100万吨/年(此估计值仅供参考,焦炉加热用燃料全部使用焦炉煤气,其准确数据应以有关国标“温室气体排放核算与报告要求”为准)。中国承诺力争在2030年前实现“碳达峰”和2060年前实现“碳中和”愿景目标,独立焦化类同于钢铁、冶金和化工等企业,属重点碳排放大户行业,焦化行业产能(量)受下游用户市场制约,炼焦生产工艺过程使用能源特征是确难改变用非化石能源(或由化石能源转换成非碳清洁能源)替代,且全国独立焦化企业分布面广,碳减排、碳达峰难度较其他行业更大些。现笔者对独立焦化企业如何开展碳减排、碳达峰的点滴思考介绍如下,与同仁交流。

1、加速推进产业转型升级,创新高效节能,提升能效,降碳绿色发展,压减淘汰落后产能,对已有焦化产能进行先进合理布局整合,控制不再新增产能。

2、根据焦化行业的现实情况来看,实现碳达峰仍然挑战巨大。独立焦化企业的焦炭生产量受下游用户消费量和在产焦炉开工率(或称产能利用率)密切相关,在焦炭市场需求稳定缓慢增长(或出现负增长)的前提下,如钢铁、冶金和化工行业提前实现碳达峰,焦化行业(独立焦化企业)应紧跟着提前实现碳达峰。

3、实现碳达峰、碳中和是一场硬仗,我国力争实现“30.60”双碳目标,是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策,事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体。“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期。国家相关部门或行业团体应尽快组织编制并发布实施《焦化行业(独立焦化企业)碳达峰及降碳行动方案》,研究提出碳减排的措施要求和提前实现碳达峰的时间表。

4、各独立焦化企业应尽快建立建全温室气体碳排放监管体系,技术条件基础较好的企业,设有碳排放达峰专员(专职或兼职),具体负责管理本企业碳减排、碳达峰工作。碳排放达峰专员按照国家标准GB/T32150-2015《工业企业温室气体排放核算和报告通则》和有关独立焦化企业《温室气体排放核算与报告要求》定期编制本企业温室气体CO2排放核算报告。各焦化企业的炼焦炉烟囱烟气排放点须增设有自动监测CO2等温室气体装置。

5、焦化企业选择大型(或特大型)、装备水平先进、智能、高效薄炉墙焦炉替代淘汰落后炉型,提升能效,整合已有焦化产能,降低炼焦耗热量,节省焦炉加热用煤气,高效节能减排,减少炼焦生产过程中有(或无)组织温室气体排放,减污降碳。

6、独立焦化企业应充分利用焦炉余热,热能循环使用,高效节能减碳。须采用全干法熄焦利用红焦显热、焦炉烟道气显热、焦炉上升管荒煤气显热、煤气初步冷却器上段余热、焦炉循环氨水余热、用富油加热器替代粗苯管式加热炉和负压脱苯节能技术等。取消在用燃煤(或燃气)锅炉房,焦化各生产工序用蒸汽则由全干法熄焦、焦炉烟道气和焦炉上升管荒煤气余热利用产生的蒸汽替代,全干法熄焦余热锅炉蒸汽发电供本企业生产用。各独立焦化企业力争焦炭单位产品综合能耗优于国家标准《焦炭单位产品能源消耗限额》GB21342-2013的先进值115kgce/t,节能降碳。

7、优化布置焦炉煤气净化与化产品回收全流程系统,合理利用各工序煤气温度梯度,若采用氨法焦炉煤气脱硫工艺,宜将脱硫工序布置在鼓冷工序的电捕焦油器后,煤气鼓风机前,可节省焦炉煤气净化系统运行动力消耗等,节能降碳。

8、焦化企业生产是耗电能源大户,应大力开展全生产工艺流程系统能耗设计及计算与评估工作,评估生产工艺流程设计是否经济合理、比选节能减排情况,应选用高效节能型电机,提升能效,节能降碳。

9、独立焦化企业大量剩余的焦炉煤气含有富H2是优良的化工原料,又是优质清洁燃料,须合理的综合利用。宜采用将焦炉煤气提氢后的富甲烷解吸气作本企业热电联产燃料,自发电供本企业自用,富余电并网外供,蒸汽除自用外,富余蒸汽对外供应。这样独立焦化企业就不需外购电,不仅可减少温室气体CO2排放的核算量,而且还可外供无碳清洁能源H2。

10、研(开)发建设焦炉烟囱烟气(或称烟道气)CO2捕集回收利用示范项目,用捕集的CO2作原料,融合焦炉煤气制甲醇联产合成氨,制取尿素产生;或融合焦炉煤气提取LNG,驰放气联产合成氨,制取尿素产品。或研发利用焦化企业煤气净化与化产系统副产的氨水吸收烟道气中CO2,制取农业用碳酸氢铵产品。以上的工艺技术路线融合了碳减排捕集回收与焦炉煤气合理利用,一方面减少了独立焦化企业使用焦炉煤气燃烧排放的温室气体CO2,另一方面回收利用焦炉烟道气中CO2资源联产出的尿素或者碳酸氢铵农业用化肥产品。

作者简介:洪叶发 高级工程师 中共党员 曾任安徽省铜陵焦化厂(现铜陵泰富特材公司前身)副总工程师、技术科科长,曾荣获铜陵市人民政府授予“企业技术进步先进个人”。目前重点关注高硫煤配合炼焦及经济配煤比,焦化行业节能减排,清洁生产,污染物超低排放等工艺过程。

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