9月26日,中集安瑞科与鞍钢股份有限公司旗下合资公司鞍钢中集(营口)新能源科技有限公司(简称“鞍钢中集”)所投资建设的“焦炉气制氢联产LNG”项目正式投产,在提升能源综合利用效率的同时,为推动地区经济发展和能源结构优化提供了新的动力。
今年5月,国家发展改革委、工业和信息化部、生态环境部等多部门制定《钢铁行业节能降碳专项行动计划》,旨在明确钢铁行业节能降碳主要目标,推动钢铁行业主要工序能效进一步提升,整体转向绿色低碳高质量发展。
为实现可持续发展贡献力量,作为聚焦国家“双碳”战略的新能源示范性项目——鞍钢中集“焦炉气制氢联产LNG”项目占地11万平方米,总投资金额约6亿元。正式投产运营后,可实现每小时焦炉气处理规模达50000标准立方米,每年将预计减少二氧化碳排放约47万吨,有效实现节能减排。
01
“变废为宝”
绿色低碳与数字化升级并进
焦炉气本身含有大量气体污染物,直接排放将对空气质量造成污染,但作为气体燃料,焦炉气在能源供应中扮演着重要角色,是化工产业中不可或缺的原料。
如何对焦炉气进行高效综合利用,无疑是钢铁行业实现节能降耗与低碳减排的突破口之一。
“过去,钢铁行业焦炉气的传统利用方法是燃烧或发电,导致行业存在能耗高、二氧化碳排放量高的困境,节能降碳任务艰巨。”据鞍钢中集相关负责人透露,鞍钢中集项目将焦炉气制得高纯度的氢气和天然气,实现了“变废为宝”的高附加值利用。
一般而言,焦炉气是炼焦的副产品,1吨焦炭会产生约300—400立方米的焦炉气,这些富余的焦炉气经过解析、净化、液化及提纯等深加工处理,“摇身一变”量价兼备的清洁能源,不仅拓宽焦炉气的利用途径,还整体延长并优化了产业链条。
上述相关负责人介绍,目前,鞍钢中集项目利用焦炉气高效生产氢气和LNG,每天可综合利用焦炉煤气约120万立方米,预计LNG年产量达到10万吨,每小时氢气产量维持在3000标准立方米,预计满产的氢气产能为1.5万吨,相较于传统天然气制氢、煤制氢碳减排分别达88%、95%以上。
在当下钢铁行业绿色化转型升级契机中,实现产业的智能化、数字化发展同样是高质量推进节能降碳工作目标的关键。
目前,鞍钢中集项目依托物联网、云计算等新一代信息技术,打造了先进的智能互联数字化平台,集成能源生产、储运到客户应用的数据,能够在感知监测、预警、处置、评估等方面赋能,实现工厂安全运营、降本增效,提升钢铁厂及下游客户用能、节能效率。
“鞍钢中集数字化平台能够通过智能传感器和实时数据分析,对生产过程进行精确控制和调整,从而及时发现并避免潜在的安全隐患。”有关鞍钢中集数字化平台负责人介绍,操作人员可实时了解设备运行状态,持续监控如温度、压力及气体浓度等关键指标,一旦检测到异常情况,系统即可自动启动预警程序。
作为易燃易爆气体,焦炉气如处理不当极易引起火灾、爆炸等严重后果。因此,在焦炉气转化处理的过程中,安全性和稳定性显得尤为重要。
鞍钢中集数字化平台通过“数字孪生”技术优化设备设计和生产过程。“每个设备都有相应的3D虚拟参数实时显现设备的状态,准确反映设备位置、设计属性及最新的制造参数等。”据上述数字化平台相关负责人透露,当设备出现故障需要维修时,只需点击相应的设备就能查看了解问题,这种“虚实结合”的技术为设备的持续运行和维护提供了强有力的支持。
值得一提的是,通过提升数字化管理水平和设备升级,鞍钢中集项目管理效率和设备运行效率大幅提升,从投料到产出合格产品,整个过程仅需16天,比同类装置首次开车的平均耗时缩短9天。
02
“乘势前行”
助力钢铁行业“氢”装上阵
钢铁产业是我国基础性行业之一,为经济高质量发展提供核心支撑,但同时也是亟需降碳的重点行业,绿色转型刻不容缓。
有数据显示,钢铁行业碳排放占全国碳排放总量的15%,是制造业中碳排放量最大的行业。“双碳”政策下,工业副产制氢为钢铁行业开辟了一条有效的节能减排路径,推动着钢铁行业乃至整个工业领域的绿色化、低碳化。
与此同时,钢铁行业的绿色转型也在助推氢能经济的进一步发展,为可持续能源市场提供了巨大的推动力。眼下,氢能已经被视为未来能源体系中的重要组成部分,相关应用领域正在不断拓展与深化。
例如,在交通领域,氢燃料电池汽车已经成为一个快速增长的市场。而此前,氢能便广泛应用在能源、冶金等行业,随着技术不断成熟,氢能还将在储能、工业及建筑等领域有更广阔的应用前景。
事实上,作为当前技术条件下最为清洁的零碳能源,氢能重要性早已被广泛认识,更逐渐成为我国政策支持的重要产业。
一系列关于氢能产业的“顶层设计”正在逐步展开。2024年,中央明确将加快前沿新兴氢能产业发展,并写入政府工作报告;同年将氢能纳入《中华人民共和国能源法(草案)》,氢能正式纳入与石油、煤炭、天然气等资源同等管理的范畴。
而此前2021年,氢能被列入《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》未来产业布局;到2022年3月,由国家发展改革委、国家能源局联合发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,更是确定氢能将是未来国家能源体系的重要组成部分。
不难看出,氢能是战略性新兴产业的未来重点发展方向,正借助政策“加持”不断发展壮大。
进入“双碳”时代,中集安瑞科积极响应国家关于钢铁行业节能降碳的号召,推动能源清洁高效利用、推进行业低碳转型。本次鞍钢中集项目顺利投产,中集安瑞科与鞍钢股份各自优势互补,携手构建了从资源获取、储运到应用的完整“端到端”绿色产业生态,为钢铁行业绿色发展发挥关键引领示范作用。
值得一提的是,鞍钢中集项目的成功模式具有可复制性,将开拓中下游的加注站和应用市场等机遇,为区域性乃至国内的氢能产业发展贡献力量。目前,中集安瑞科已成功联手凌钢、首钢水钢进行合作,相关项目正在计划投产。未来,随着项目逐步实施,在实现绿色生产和提高能效的同时,将有助于加快推动整个钢铁行业乃至工业领域的低碳发展,为可持续发展贡献力量。