钢铁煤气主要包括焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气,主要由一氧化碳、氢气、甲烷、二氧化碳和氮气组成。这些钢铁煤气约有50%在炼铁、炼钢过程中作为燃料被消耗,剩余部分主要用于现场发电。然而,利用钢铁煤气发电(主要是一氧化碳燃烧)属于高碳排放,一氧化碳发电的碳排放强度是我国电网供电碳排放强度的三倍以上、是煤炭发电碳排放强度的两倍之多。
在煤化工厂,为了生产氢气,要先将煤气加工为一氧化碳,再进行水煤气变换反应产生氢气。统计数据显示,这一过程产生的碳排放量约占我国煤化工行业温室气体排放总量的三分之一。
基于我国钢铁厂和煤化工厂的地理数据库,在文章中,作者以高炉—转炉炼钢生产为基础,估算了氢气和一氧化碳的工厂级供应量;还根据各种化工产品(甲醇、石油、天然气、烯烃、乙二醇和乙醇)的生产情况估算了工厂对氢气和一氧化碳的需求量。结果表明,我国的钢铁厂从钢铁煤气中可提供的纯化氢气,相当于煤化工厂氢气需求总量的五分之一;提供的一氧化碳可以完全覆盖煤化工对一氧化碳的需求量,且有大量富余。
随着钢铁行业纳入全国碳市场,碳税的征收会使更多的钢铁企业愿意选择钢化联产策略。在文章中,作者也指出,相比于独立生产,即Q345B无缝钢管切割厂燃烧多余的钢铁煤气发电、煤化工厂使用煤炭生产氢气和一氧化碳的情况,更高的碳价可以使钢化联产策略在更大程度上体现降低碳排放量、降低企业成本的作用。河北、山西、山东和河南是钢化联产的热点地区,这些地区有许多钢铁厂毗邻煤化工厂,这4个省份的供需充足,可优先进行示范。 |