焦爐煤氣

是鋼鐵生產帶來的工業(yè)尾氣之一。

在過去很長一段時期內，

鋼鐵行業(yè)對這種氣體的利用方式

頗為粗放——

要么直接燃燒排空，

要么僅用于簡易發(fā)電。

這種低效的處理模式，

不僅能源利用率低，

更讓行業(yè)陷入

能耗高、碳排放高的雙重困境。

鞍鋼中集集團合作的

鞍集新能的一座能源工廠內，

一場顛覆行業(yè)格局的轉化實踐

正在如火如荼地推進。

近日，

我國首個焦爐煤氣100%轉化項目

在遼寧凌源落地。

鋼鐵廠直接出產清潔能源，

為鋼鐵行業(yè)綠色低碳發(fā)展開辟新的路徑。

依托項目新一代分離與合成技術，

昔日令人頭疼的焦爐煤氣

搖身一變成為三種重要原料——

LNG，“最干凈的化石能源”；

液氨，基石型的化工原料；

氫氣，“最有發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉础薄?/span>

工業(yè)尾氣，就這樣水靈靈地

實現(xiàn)了100%的轉化

從簡單燃燒的粗放利用，

到變身氫能的高價值轉化，

這場“變廢為寶”的跨越

如何實現(xiàn)？

100%全轉化

工業(yè)尾氣變身多元高價值產品

這場神奇的“變廢為寶”之旅，

要從焦爐氣的深度凈化開始：

第一步，

先得做個徹底的“大掃除”——

除焦油、脫萘、脫苯、

多級脫硫的組合操作，

一站式掃清雜質堵塞、管道腐蝕等隱患，

直接實現(xiàn)深度凈化。

完成“清潔”的焦爐氣

還得闖過兩輪關鍵升級

先是甲烷化工藝

剔除一氧化碳、二氧化碳，

優(yōu)化氣體成分；

再靠MRC混合制冷技術

給甲烷“降溫變身”，

讓它液化后與氫氣、氮氣精準分離開。

緊接著，

加壓技術PSA變壓吸附工藝

雙雙出馬，

對分離后的甲烷、氫氣做深度提純，

高純度甲烷搖身變成清潔的LNG；

再把分離出的氮氣與氫氣合成，

就能得到化工領域的重要原料——

液氨。

廠區(qū)內，

三四十米高的球形與圓柱形儲罐格外醒目，

如同一個個“能量寶庫”，

每時每刻轉化生成的LNG和液氨，

都以液態(tài)形式在這里妥善儲存。

別小看這些儲罐的容量：

一罐LNG，就能滿足

20萬個家庭一個月的供暖需求；

生產出的液氨更是用途廣泛，

可進一步加工成農業(yè)所需的化肥、

冷鏈運輸用的冷凍劑，

甚至可作為火箭發(fā)射推進劑的原料，

完成從工業(yè)尾氣

到多元實用產品的跨越。

我國是全球最大的焦炭生產國，

每年焦爐氣產量高達2100億立方米，

這是一筆龐大的“沉睡資源”。

數(shù)據(jù)測算顯示，

若能將其中30%

進行如此這般的綜合利用，

每年可為鋼鐵行業(yè)減少二氧化碳排放

4500萬噸

同時新增千億元以上的工業(yè)產值，

為傳統(tǒng)鋼鐵行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展

注入強勁動力。

技術突破

制氫優(yōu)勢打開前沿應用空間

“十五五”規(guī)劃建議明確提出，

要前瞻布局氫能等未來產業(yè)。

從最新行業(yè)趨勢來看，

從焦爐煤氣這一工業(yè)尾氣中制取氫氣，

技術成熟并且有成本優(yōu)勢

為不少新興和前沿領域

提供了氫能來源。

焦爐煤氣制氫的成本，

一般來說只有傳統(tǒng)煤制氫和天然氣

制氫成本的30%—50%

這一成本優(yōu)勢，

讓焦爐煤氣制氫的應用市場快速增長，

從傳統(tǒng)能源領域

挺進氫能重卡、分布式能源

新興前沿賽道。

在交通領域，

氫能重卡已成為焦爐氣制氫的

“最佳實踐場”。

比如，為一輛氫能重卡加滿氫氣，

就能載著差不多40噸貨物，

從沈陽到大連跑1個來回。

更值得關注的是，

焦爐氣制氫的純度突破，

讓它成功叩開了

高端制造領域的大門。

目前，鞍集新能已將氫氣純度

從99.999%提升至99.9999%

要實現(xiàn)這0.0009%的提升可并不簡單，

這背后是核心技術的重大攻關。

“純度突破的核心秘訣，

就是這款新型分子篩?！?/span>

鞍集新能源科技有限公司工程師說，

當焦爐氣流經這一關鍵裝置時，

雜質氣體被牢牢吸附截留，

唯有氫氣分子

可精準穿透分子篩的微小孔隙。

正是這套高效的“篩選提純”工藝，

成功制備出超高純氫氣，

不僅能廣泛服務于

電子制造、航空航天、

高端化工等高精尖產業(yè)，

更讓焦爐氣制氫的產業(yè)附加值

實現(xiàn)跨越式提升。

模式引領

為鋼鐵行業(yè)綠色轉型樹標桿

作為中集集團與鞍鋼集團

攜手打造的標桿項目，

鞍集新能焦爐氣綜合利用項目的價值

不止于資源高效轉化，

更在于它探索出一條

可復制、可推廣的

鋼鐵行業(yè)綠色轉型新路徑。

以技術創(chuàng)新撬動資源增值，

以數(shù)字化升級保障安全高效運行，

在這雙輪驅動之下，

產業(yè)低碳發(fā)展的藍圖

正徐徐展開。

依托物聯(lián)網(wǎng)、云計算等

新一代信息技術，

項目搭建起智能互聯(lián)數(shù)字化平臺

將能源生產、儲運

到客戶應用的全鏈條數(shù)據(jù)打通整合。

這個平臺堪稱工廠的“智慧大腦”，

感知監(jiān)測、風險預警，

到應急處置、效果評估

全環(huán)節(jié)持續(xù)賦能，

既保障工廠安全穩(wěn)定運營，

實現(xiàn)降本增效，

更能同步提升鋼鐵廠及下游客戶的

用能與節(jié)能效率。

尤為關鍵的是，

焦爐氣屬于易燃易爆氣體，

處理過程中的安全性與穩(wěn)定性

容不得絲毫松懈。

數(shù)字化平臺

恰好補上了這一安全短板。

“通過智能傳感器和實時數(shù)據(jù)分析，

平臺能對生產全過程

精準控制、動態(tài)調整，

提前發(fā)現(xiàn)并規(guī)避潛在安全隱患?！?/span>

鞍集新能相關負責人介紹。

操作人員只需通過平臺，

就能實時掌握設備運行狀態(tài)，

對溫度、壓力、氣體濃度等關鍵指標

開展24小時不間斷監(jiān)控，

一旦檢測到異常，

系統(tǒng)會立即自動啟動預警程序，

為生產安全筑牢堅實防線。

如今，鞍集新能的成功模式

已開啟復制推廣之路。

未來，隨著更多同類項目落地，

焦爐氣綜合利用將持續(xù)釋放綠色動能，

在實現(xiàn)綠色生產、提升能源效率的同時，

加速推動整個鋼鐵行業(yè)

乃至工業(yè)領域的低碳轉型，

為我國可持續(xù)發(fā)展注入強勁動力。

來源丨國資小新

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