焦化企業主要是將一次能源煤炭轉換生產成二次能源焦炭和焦爐煤氣,以及煤焦油、粗苯等煤化工產品,在生產過程中排放出大量的CO2等溫室氣體。據國家工信部公布的2019年全國焦炭產量為47126萬噸,其中,鋼鐵聯合焦化企業焦炭產量為11414萬噸,獨立(或稱其他)焦化企業焦炭產量為35712萬噸。由焦爐熱工及工藝粗略估計,獨立焦化企業僅焦爐加熱燃燒從煙囪煙(廢)氣中排放的CO2約6100萬噸/年(此估計值僅供參考,焦爐加熱用燃料全部使用焦爐煤氣,其準確數據應以有關國標“溫室氣體排放核算與報告要求”為準)。中國承諾力爭在2030年前實現“碳達峰”和2060年前實現“碳中和”愿景目標,獨立焦化類同于鋼鐵、冶金和化工等企業,屬重點碳排放大戶行業,焦化行業產能(量)受下游用戶市場制約,煉焦生產工藝過程使用能源特征是確難改變用非化石能源(或由化石能源轉換成非碳清潔能源)替代,且全國獨立焦化企業分布面廣,碳減排、碳達峰難度較其他行業更大些。
1、加速推進產業轉型升級,創新高效節能,提升能效,降碳綠色發展,壓減淘汰落后產能,對已有焦化產能進行先進合理布局整合,控制不再新增產能。
2、根據焦化行業的現實情況來看,實現碳達峰仍然挑戰巨大。獨立焦化企業的焦炭生產量受下游用戶消費量和在產焦爐開工率(或稱產能利用率)密切相關,在焦炭市場需求穩定緩慢增長(或出現負增長)的前提下,如鋼鐵、冶金和化工行業提前實現碳達峰,焦化行業(獨立焦化企業)應緊跟著提前實現碳達峰。
3、實現碳達峰、碳中和是一場硬仗,我國力爭實現“30.60”雙碳目標,是黨中央經過深思熟慮作出的重大戰略決策,事關中華民族永續發展和構建人類命運共同體!笆奈濉笔翘歼_峰的關鍵期、窗口期。國家相關部門或行業團體應盡快組織編制并發布實施《焦化行業(獨立焦化企業)碳達峰及降碳行動方案》,研究提出碳減排的措施要求和提前實現碳達峰的時間表。
4、各獨立焦化企業應盡快建立建全溫室氣體碳排放監管體系,技術條件基礎較好的企業,設有碳排放達峰專員(專職或兼職),具體負責管理本企業碳減排、碳達峰工作。碳排放達峰專員按照國家標準GB/T32150-2015《工業企業溫室氣體排放核算和報告通則》和有關獨立焦化企業《溫室氣體排放核算與報告要求》定期編制本企業溫室氣體CO2排放核算報告。各焦化企業的煉焦爐煙囪煙氣排放點須增設有自動監測CO2等溫室氣體裝置。
5、焦化企業選擇大型(或特大型)、裝備水平先進、智能、高效薄爐墻焦爐替代淘汰落后爐型,提升能效,整合已有焦化產能,降低煉焦耗熱量,節省焦爐加熱用煤氣,高效節能減排,減少煉焦生產過程中有(或無)組織溫室氣體排放,減污降碳。
6、獨立焦化企業應充分利用焦爐余熱,熱能循環使用,高效節能減碳。須采用全干法熄焦利用紅焦顯熱、焦爐煙道氣顯熱、焦爐上升管荒煤氣顯熱、煤氣初步冷卻器上段余熱、焦爐循環氨水余熱、用富油加熱器替代粗苯管式加熱爐和負壓脫苯節能技術等。取消在用燃煤(或燃氣)鍋爐房,焦化各生產工序用蒸汽則由全干法熄焦、焦爐煙道氣和焦爐上升管荒煤氣余熱利用產生的蒸汽替代,全干法熄焦余熱鍋爐蒸汽發電供本企業生產用。各獨立焦化企業力爭焦炭單位產品綜合能耗優于國家標準《焦炭單位產品能源消耗限額》GB21342-2013的先進值115kgce/t,節能降碳。
7、優化布置焦爐煤氣凈化與化產品回收全流程系統,合理利用各工序煤氣溫度梯度,若采用氨法焦爐煤氣脫硫工藝,宜將脫硫工序布置在鼓冷工序的電捕焦油器后,煤氣鼓風機前,可節省焦爐煤氣凈化系統運行動力消耗等,節能降碳。
8、焦化企業生產是耗電能源大戶,應大力開展全生產工藝流程系統能耗設計及計算與評估工作,評估生產工藝流程設計是否經濟合理、比選節能減排情況,應選用高效節能型電機,提升能效,節能降碳。
9、獨立焦化企業大量剩余的焦爐煤氣含有富H2是優良的化工原料,又是優質清潔燃料,須合理的綜合利用。宜采用將焦爐煤氣提氫后的富甲烷解吸氣作本企業熱電聯產燃料,自發電供本企業自用,富余電并網外供,蒸汽除自用外,富余蒸汽對外供應。這樣獨立焦化企業就不需外購電,不僅可減少溫室氣體CO2排放的核算量,而且還可外供無碳清潔能源H2。
10、研(開)發建設焦爐煙囪煙氣(或稱煙道氣)CO2捕集回收利用示范項目,用捕集的CO2作原料,融合焦爐煤氣制甲醇聯產合成氨,制取尿素產生;或融合焦爐煤氣提取LNG,馳放氣聯產合成氨,制取尿素產品;蜓邪l利用焦化企業煤氣凈化與化產系統副產的氨水吸收煙道氣中CO2,制取農業用碳酸氫銨產品。以上的工藝技術路線融合了碳減排捕集回收與焦爐煤氣合理利用,一方面減少了獨立焦化企業使用焦爐煤氣燃燒排放的溫室氣體CO2,另一方面回收利用焦爐煙道氣中CO2資源聯產出的尿素或者碳酸氫銨農業用化肥產品。
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