中國冶金報(bào) 中國鋼鐵新聞網(wǎng)
記者 劉加軍 樊三彩 通訊員 丁衛(wèi)國
攝影 丁衛(wèi)國
晉南廠區(qū)
沃能化工廠區(qū)
焦化廠區(qū)
“山西晉南鋼鐵集團(tuán)（以下簡(jiǎn)稱晉南鋼鐵）在全國率先構(gòu)建了‘鋼-焦-化-氫+綠電’的全循環(huán)低碳產(chǎn)業(yè)鏈。目前，集團(tuán)噸鋼碳排放1.4噸左右，遠(yuǎn)低于國內(nèi)長(zhǎng)流程鋼鐵企業(yè)碳排放1.8噸的平均水平，在鋼鐵行業(yè)領(lǐng)先。”11月14日，晉南鋼鐵集團(tuán)黨委副書記、總裁張?zhí)旄Ｔ诮邮堋吨袊苯饒?bào)》記者采訪時(shí)介紹。
他進(jìn)一步指出，未來，晉南鋼鐵規(guī)劃建設(shè)光伏電站、電解水制氫制氧和儲(chǔ)能項(xiàng)目，通過“光伏+儲(chǔ)能+電解水制氫制氧”等方式，充分高效地利用綠電，生產(chǎn)綠色氫氣和氧氣，其中，綠氫供加氫站、高爐富氫使用，綠氧供煉鋼或高爐富氧使用，持續(xù)提升綠色價(jià)值。
張?zhí)旄＃瑥?002年12月立恒一期鐵廠選址開始，已經(jīng)致力于鋼鐵事業(yè)22年。22年，他把一座小鐵廠變成一家鋼焦融合、鋼化聯(lián)產(chǎn)長(zhǎng)流程綠色低碳示范企業(yè)，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)“獨(dú)家、首創(chuàng)”工藝、技術(shù)。2022年、2023年、2024年，晉南鋼鐵連續(xù)三年被評(píng)為“環(huán)?？?jī)效A級(jí)企業(yè)”“鋼鐵行業(yè)綠色發(fā)展標(biāo)桿企業(yè)”。
首創(chuàng)“鋼-焦-化-氫”全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展模式
記者：晉南鋼鐵綠色低碳發(fā)展走在了行業(yè)前列，特別是“鋼-焦-化-氫+綠電”全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展模式，在實(shí)現(xiàn)資源高效利用的同時(shí)，有效降低了能耗、減少了碳排放，促進(jìn)了鋼鐵行業(yè)綠色低碳發(fā)展。請(qǐng)您介紹一下晉南鋼鐵的“鋼-焦-化-氫+綠電”全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展模式。
張?zhí)旄＃簳x南鋼鐵位于黃河金三角示范區(qū)正中心-山西曲沃經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，三小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈覆蓋三大省會(huì)（鄭州、太原、西安），具有得天獨(dú)厚的區(qū)域資源優(yōu)勢(shì)；但同時(shí)，也是 “2+26” 通道城市，在“雙碳”大背景下，鋼鐵、化工、電力、交通、建筑等行業(yè)是我國實(shí)施“雙碳”戰(zhàn)略的重要領(lǐng)域，降低碳排放對(duì)于這些行業(yè)以及相關(guān)企業(yè)而言，是需要共同攻克的技術(shù)難題。
為實(shí)現(xiàn)鋼鐵廠的節(jié)能降碳，晉南鋼鐵把目光瞄準(zhǔn)了本來用于燃燒或發(fā)電的焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣，它們也是碳排放的重點(diǎn)。本著“資源價(jià)值最大化”的宗旨，2017年晉南鋼鐵成立全資子公司——山西沃能化工科技有限公司，實(shí)施了“轉(zhuǎn)爐煤氣及焦?fàn)t煤氣耦合制乙二醇聯(lián)產(chǎn)LNG技術(shù)開發(fā)與工業(yè)化”項(xiàng)目。2020年7月1日該項(xiàng)目建成投產(chǎn)。
該項(xiàng)技術(shù)是國內(nèi)首家將焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣進(jìn)行回收，做成乙二醇和 LNG，符合CCUS(碳捕獲、利用與封存）技術(shù)路徑要求，每年可減少碳排放136萬噸。
記者：具體的工藝路線是什么？
張?zhí)旄＃菏紫?，把高爐煤氣送至頂裝焦?fàn)t，置換出優(yōu)質(zhì)的焦?fàn)t煤氣；然后，將置換出來的焦?fàn)t煤氣和煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣同步送至化工廠；經(jīng)過一系列的凈化、除雜、提純后，焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣可以分離出LNG、氫氣和一氧化碳，再把氫氣和一氧化碳在沃能化工合成為乙二醇。
我們?cè)凇颁?焦-化-氫+綠電”工藝中還實(shí)現(xiàn)了能源的梯級(jí)利用。一是開展了全范圍氫氣濃度的高爐氫冶金工藝研發(fā)，掌握了高爐氫冶金的成套裝備產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，每年可減少焦炭消耗8.5萬噸，減少二氧化碳排放26萬噸。
二是實(shí)施轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)吹二氧化碳項(xiàng)目，晉南鋼鐵與北京科技大學(xué)聯(lián)合建成的國內(nèi)首臺(tái)套鋼化聯(lián)產(chǎn)二氧化碳循環(huán)利用示范工程項(xiàng)目，開辟了鋼鐵工業(yè)長(zhǎng)流程鋼化聯(lián)產(chǎn)二氧化碳減排新途徑。此前，煉鋼冶煉過程中的副產(chǎn)物——轉(zhuǎn)爐煤氣輸送至沃能化工分離提純后，高價(jià)值的一氧化碳用于合成乙二醇產(chǎn)品，剩余的工業(yè)廢氣二氧化碳被排放掉，無形中造成了資源的極大浪費(fèi)。
該項(xiàng)目將沃能化工產(chǎn)生的工業(yè)廢氣二氧化碳回送至煉鋼工序，代替氬氣、氮?dú)庾鳛檗D(zhuǎn)爐吹煉過程的頂?shù)讖?fù)吹氣源，在節(jié)約氬氣、氮?dú)夂脱鯕庀牡耐瑫r(shí)，將工業(yè)廢氣二氧化碳轉(zhuǎn)化為高價(jià)值的一氧化碳，每年可減少碳排放9.5萬噸。
記者：晉南鋼鐵在“鋼-焦-化-氫+綠電”工藝中實(shí)現(xiàn)了哪些技術(shù)突破？經(jīng)濟(jì)效益怎樣？
張?zhí)旄＃骸颁?焦-化-氫+綠電”工藝噸鋼副產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益提升10%；噸鋼生產(chǎn)流程碳排放降低25%，并實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)技術(shù)突破。
主要包括：1.建成世界上首條利用轉(zhuǎn)爐煤氣、焦?fàn)t煤氣等副產(chǎn)煤氣制備乙二醇等載碳化工產(chǎn)品的新產(chǎn)線，創(chuàng)新性的采用了氧化偶聯(lián)法生產(chǎn)乙二醇新技術(shù)，構(gòu)建了針對(duì)焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣特點(diǎn)的梯級(jí)深度除雜工藝，形成了利用鋼鐵副產(chǎn)煤氣生產(chǎn)乙二醇高附加值化工產(chǎn)品的利用新途徑，實(shí)現(xiàn)了“以化固碳”。
2.自主設(shè)計(jì)并建成了我國首套1860m3高爐大規(guī)模噴吹化工富氫氣體工業(yè)化應(yīng)用工程，開發(fā)了高爐噴氫“物理自保護(hù)+工藝自保護(hù)智能聯(lián)鎖+緊急自保護(hù)切斷”的三重化智能安全控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期穩(wěn)定高效噴吹，實(shí)現(xiàn)了“以氫代碳”。
3.開發(fā)了鋼化聯(lián)產(chǎn)能源介質(zhì)數(shù)字化集成管控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了鋼鐵產(chǎn)業(yè)蒸汽、氮?dú)獾饶茉唇橘|(zhì)與化工生產(chǎn)用氣的耦合匹配及智能化調(diào)度，達(dá)到了產(chǎn)業(yè)間協(xié)同降碳。
4.全國獨(dú)家建成投用煉鋼轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)吹二氧化碳項(xiàng)目，將工業(yè)廢氣二氧化碳轉(zhuǎn)化為高價(jià)值的一氧化碳，不僅增加了噸鋼煤氣回收量，還有效減少了碳排放。
包括中國科學(xué)院院士包信和在內(nèi)的多位專家表示，該成果技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，應(yīng)用性強(qiáng)，達(dá)到國際先進(jìn)水平；開創(chuàng)了鋼焦化氫聯(lián)產(chǎn)的先河，也對(duì)我國鋼鐵行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和綠色可持續(xù)發(fā)展具有積極推動(dòng)作用。
打造零碳智慧物流平臺(tái)
晉南鋼鐵氫能重卡
圖為晉南鋼鐵加氫站
圖為晉南鋼鐵綜合能源島
記者：氫能是理想的清潔能源，也是推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)變革、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑。晉南鋼鐵依托“鋼—焦—化—?dú)?綠電”全循環(huán)低碳產(chǎn)業(yè)鏈，不斷拓展氫能應(yīng)用場(chǎng)景，目前，正在通過推行氫能重卡，有效改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境。請(qǐng)您介紹一下晉南鋼鐵發(fā)展零碳物流的情況。
張?zhí)旄＃航鼛啄?，晉南鋼鐵攜手合作伙伴進(jìn)行氫能戰(zhàn)略合作，提前布局氫能重卡產(chǎn)業(yè)鏈。2022年8月，晉南鋼鐵與杭氧合作建設(shè)的加氫站是目前國內(nèi)最大加氫站，每天滿負(fù)荷可加注9噸氫氣，可滿足300輛氫能汽車加注需求。
2022年8月，晉南鋼鐵首批300輛氫能重卡交付使用，構(gòu)建起氫能產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新體系。以此為起點(diǎn)，晉南鋼鐵建立了“天恒氫能”零碳物流平臺(tái)，通過平臺(tái)大數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)匹配貨源、一鍵派車、自動(dòng)結(jié)算功能，目標(biāo)是能夠?yàn)楦嗌轿麂摻够髽I(yè)提供綠色公路物流運(yùn)輸共享服務(wù)。
目前，晉南鋼鐵擁有全球最大的加氫站兩座，每日加氫量達(dá)18噸，擁有全國首個(gè)零碳?xì)淠苤乜ㄟ\(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，未來將著力打造全國綠色零碳干線物流。當(dāng)前，晉南鋼鐵具備每年4.5萬噸左右高純氫氣的生產(chǎn)能力，除部分用于生產(chǎn)外，大部分可用于發(fā)展氫能重卡。
記者：氫能重卡與柴油重卡相比，經(jīng)濟(jì)性如何？您如何規(guī)劃區(qū)域低碳物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展？
張?zhí)旄＃簳x南鋼鐵氫能重卡具備顯著優(yōu)勢(shì)。其一，在成本方面，相較于柴油車和LNG車，氫能重卡有著更低的能耗成本。其二，在減碳及收益上，氫能重卡憑借其清潔屬性，每年能實(shí)現(xiàn)可觀的減碳量，同時(shí)還可通過碳權(quán)交易獲得相應(yīng)收益。其三，從推廣角度來看，作為清潔運(yùn)輸方式，氫能重卡將會(huì)得到全方位的推廣支持。
未來，晉南鋼鐵將以氫能重卡“零碳智慧物流平臺(tái)”為突破口，逐步擴(kuò)大氫能重卡的使用數(shù)量和輻射區(qū)域；利用山西特有的工業(yè)副產(chǎn)氫氣資源，實(shí)現(xiàn)減污降碳、清潔運(yùn)輸。
山西是工業(yè)大省，年產(chǎn)煤13億噸、焦炭1.2億噸、粗鋼6423萬噸，年運(yùn)輸量25-30億噸，有55萬輛清潔重卡應(yīng)用場(chǎng)景。晉南鋼鐵將積極推進(jìn)氫化山西共贏發(fā)展項(xiàng)目，與有關(guān)領(lǐng)域頭部企業(yè)深化合作、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，向上向下延伸產(chǎn)業(yè)鏈條，規(guī)劃發(fā)展“一個(gè)中心、兩個(gè)縱向、三個(gè)橫向”鏈條，形成制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、加氫、用氫等產(chǎn)業(yè)鏈的一體化循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)。
晉南鋼鐵分布式光伏
晉南鋼鐵集中式光伏
晉南鋼鐵廠房墻體和地面光伏
晉南鋼鐵太子湖水上光伏
記者：從氫氣的來源看，焦?fàn)t煤氣提取的工業(yè)副產(chǎn)氫屬于藍(lán)氫，但是從未來發(fā)展看，只有綠氫才是真正的零碳物流。
張?zhí)旄＃涸谶@個(gè)方面，晉南鋼鐵早有布局，大規(guī)模綠電是晉南鋼鐵綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石。
我們晉南鋼鐵與中國華能合作建設(shè)的1300兆瓦光伏“新能源+儲(chǔ)能”項(xiàng)目，一期350兆瓦光伏項(xiàng)目已于2023年6月全容量并網(wǎng)發(fā)電。同時(shí)，集團(tuán)充分利用廠區(qū)內(nèi)閑置空地、廠房屋頂、廠房墻體、停車場(chǎng)車棚等區(qū)域，規(guī)劃建設(shè)了300兆瓦分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目。通過大力發(fā)展光伏綠電，有效降低企業(yè)碳排放，讓綠色低碳成為高質(zhì)量發(fā)展永恒的底色。
晉南鋼鐵光伏發(fā)展呈現(xiàn)出以下特點(diǎn)：一是場(chǎng)景豐富，廠房頂、停車場(chǎng)、園區(qū)鹽堿地、太子湖水上等不同場(chǎng)景都建設(shè)了光伏發(fā)電；二是規(guī)模龐大，提高了土地綜合利用效率；三是投資高額，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。
下一步，晉南鋼鐵將擴(kuò)大夯實(shí)廠內(nèi)綠氫、綠電建設(shè)，快速推進(jìn)綜合能源島、氫氣提純、光伏+儲(chǔ)能、風(fēng)力發(fā)電、光伏支架等新能源項(xiàng)目，進(jìn)一步優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，加快綠色轉(zhuǎn)型，持續(xù)改善區(qū)域空氣環(huán)境，全方位推動(dòng)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展。
從綠色鋼鐵到綠色建筑
記者：晉南鋼鐵正在通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，投入巨資建設(shè)型鋼綠色新產(chǎn)線，并成為世界有影響力的中小型型鋼生產(chǎn)基地。晉南鋼鐵在發(fā)展綠色建筑方面做了哪些工作？
晉南鋼鐵綠色型材生產(chǎn)線
晉南鋼鐵裝配式建筑樣板房
張?zhí)旄＃航陙?，晉南鋼鐵通過優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，從建筑用鋼向裝配式用鋼產(chǎn)品轉(zhuǎn)型，建設(shè)綠色型材及鍍鋅生產(chǎn)基地和光伏支架生產(chǎn)規(guī)模，樹立了轉(zhuǎn)型跨越高質(zhì)量發(fā)展示范標(biāo)桿。目前，工字鋼、角鋼、槽鋼、H型鋼等型材產(chǎn)品，鍍銅焊絲等智能制造產(chǎn)品已經(jīng)成為被廣泛認(rèn)可的著名品牌。
在綠色型材方面，晉南已將裝配式用鋼應(yīng)用于項(xiàng)目建設(shè)。比如，太子湖重鋼別墅樣板房采用集團(tuán)綠色型材建造，建造速度快，安全系數(shù)高，保溫效果好；晉南鋼鐵型材車間的廠房立柱、框架使用綠色型材，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，施工效率高，屬于環(huán)保型綠色建筑；晉南二期消防站同樣使用集團(tuán)自產(chǎn)綠色型材建設(shè)主體結(jié)構(gòu)，建造速度快，抗震性能好，安裝快捷，可大大縮短施工周期，滿足項(xiàng)目建設(shè)需求。
在產(chǎn)品方面，晉南鋼鐵已發(fā)布三類產(chǎn)品EPD認(rèn)證報(bào)告。EPD（環(huán)境產(chǎn)品聲明）以生命周期評(píng)估（LCA）為基礎(chǔ)，跟蹤檢測(cè)產(chǎn)品從原材料獲取、生產(chǎn)、運(yùn)輸、消費(fèi)，以及最終的報(bào)廢處理等整個(gè)生命周期過程中對(duì)生態(tài)系統(tǒng)、人體健康等方面的環(huán)境影響。EPD被認(rèn)為是綠色采購和產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)最有力的支持工具。
記者：晉南鋼鐵提出了力爭(zhēng)在2025年前實(shí)現(xiàn)“1噸鋼1噸碳排放”目標(biāo)、在2050年前成為全國領(lǐng)先的近零碳鋼鐵企業(yè)，還將采取哪些有力措施？
張?zhí)旄＃何磥?，晉南鋼鐵將聚焦綠色低碳前沿技術(shù)，通過建設(shè)阿曼綠色鋼鐵原料基地，促進(jìn)短流程原料的需求；利用綠電制氫制氧和儲(chǔ)能，為短流程煉鋼打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；不斷加大廢鋼、綠色熱壓鐵塊的使用比例，加快長(zhǎng)流程向短流程鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)變，成為中國近零碳鋼鐵企業(yè)先行者。
與此同時(shí)，晉南鋼鐵還將籌建綠電預(yù)熱廢鋼項(xiàng)目，以增加廢鋼比例和綠色熱壓鐵塊的使用比例，充分利用循環(huán)資源并優(yōu)化組織模式，有效減少高爐煉鐵的鐵水產(chǎn)量，早日實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)流程鋼鐵企業(yè)“1噸鋼1噸碳排放”的目標(biāo)，走在行業(yè)的最前端。
記者：晉南鋼鐵的阿曼項(xiàng)目，在哪些方面體現(xiàn)了綠色低碳的特點(diǎn)？
張?zhí)旄＃?2024年10月27日，晉南鋼鐵與合作伙伴在阿曼建設(shè)1座年產(chǎn)1800萬噸的綠色鋼鐵原料基地項(xiàng)目。
該項(xiàng)目充分利用阿曼獨(dú)特的天然氣、光照及風(fēng)力等資源優(yōu)勢(shì)，采用顛覆性冶煉工藝技術(shù)，生產(chǎn)綠色熱壓鐵塊等產(chǎn)品，可有效減少碳排放、降低生產(chǎn)成本。
第一步：用阿曼國家廉價(jià)的天然氣裂解制氫生產(chǎn)熱壓鐵塊。
第二步：發(fā)展光伏新能源，用廉價(jià)的綠電制氫生產(chǎn)熱壓鐵塊。
相信，未來隨著國家碳稅碳交易的相關(guān)政策落地后，晉南鋼鐵將爆發(fā)出更加強(qiáng)大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
