双背景下的中国焦化行业发展.doc

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1、双背景下的中国焦化行业发展2022年全国科普日以“喜迎二十大，科普向未来”为主题，活动时间由9月15日持续到9月21日。今年全国科普日将围绕聚焦重点领域、面向基层所需、服务创新发展和促进素质提升，广泛开展系列科普活动。为此，中冶焦耐将以“双碳背景下的中国焦化行业发展”为主题，通过三期微信公众号连载的方式对“碳达峰、碳中和”背景下中国焦化行业的发展现状、存在问题和发展路径等方面进行探讨。焦化领域的低碳需求焦化是钢铁工业的重要组成部分，中国作为世界焦炭生产大国，年均焦炭产量超过4.5亿吨，占世界总产量68%以上。我国炼铁工艺以长流程为主，因此焦化工序在可预见的较长时期内将一直存在。但随着炼铁工艺向

2、短流程、氢冶金方向发展，焦化工序无论是从生产工艺还是产品要求上，都要适应双碳背景下的炼铁工艺要求，并做出应对和改变。焦化工序污染物排放在钢铁流程中占比较高， CO排放占吨钢CO排放量的4%9%，总量巨大。焦化行业已颁布实施了最严苛的节能标准及超低排放标准。作为资源、能源密集型行业，焦化在“碳达峰碳中和”行动中必须有所作为，逐步实现减碳与大气污染的协同治理。焦化行业发展现状经过从无到有、从小到大、由弱到强的发展历程，我国焦化工业已形成以常规焦炉生产高炉炼铁用冶金焦炭，以热回收焦炉生产铸造用焦炭，以中低温干馏炉加工低变质煤生产电石、铁合金、化肥、化工与清洁民用燃料用半焦（兰炭），世界上最为完整、对

3、煤资源开发利用最为广泛、煤炭的价值潜力挖掘最为充分，独具中国特色的焦化工业体系，并已形成集“设计、装备制造、建设施工、生产管理和技术研究”等功能完备的焦化工业体系。在迭代升级的焦化新技术的支撑下，我国已成为世界焦炭的生产、消费和供应中心，年产值超万亿元，年均消耗炼焦洗精煤超6亿吨。焦化工业已成为我国目前技术最成熟、资源能源利用效率最高、碳排放量低、耗水少的煤炭清洁高效利用的重要产业。焦化行业技术发展现存问题1双碳背景下焦化行业未来面临严峻挑战钢铁行业是我国实现双碳目标需重点减碳的行业之一，面临巨大减排压力。而在钢铁生产全流程中，铁前各工序二氧化碳排放占钢铁生产全流程二氧化碳排放的85%以上。焦

4、化生产以炼焦煤为原料，以煤气为燃料，以焦炭为产品，并副产焦炉煤气，能源的投入、产出量大，为典型的能源转换工序，污染物生成量也较大，属高能耗、高排放产业。2碳达峰碳中和对焦化行业长期影响较大从短期看，其主要不利影响是升级换代的新建项目的审批难度增大，且要求尽可能降低能耗、煤耗，并要求项目环评增加碳评价。长期来看，焦化下游钢铁行业对焦炭的需求量在双碳背景下会显著下降。此外，焦炉煤气因含碳，目前作为企业优质燃料（燃烧或发电）的优势将丧失，必须另寻低碳出路。3能效标杆水平对焦化能耗提出更高要求2021年11月，国家发改委等五部门发布高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2021年版），该文件要求拟

5、建、在建项目应达到能效标杆水平，能效低于基准水平的存量项目设置过渡期，将对焦化行业节能水平提出更高要求。4智能制造水平与国际先进水平差距较大我国焦化行业目前仍处于高度自动化和信息化、正向智能制造逐步转型的阶段，这也是目前我国焦化行业唯一与国外企业有较大差距的环节。2022年全国科普日以“喜迎二十大，科普向未来”为主题，活动时间由9月15日持续到9月21日。今年全国科普日将围绕聚焦重点领域、面向基层所需、服务创新发展和促进素质提升，广泛开展系列科普活动。为此，中冶焦耐将以“双碳背景下的中国焦化行业发展”为主题，通过三期微信公众号连载的方式对“碳达峰、碳中和”背景下中国焦化行业的发展现状、存在问题

6、和发展路径等方面进行探讨。焦化行业碳达峰碳中和行动方案 焦化领域技术发展趋势：绿色化、低碳化、智能化、安全生产。近日，中国炼焦行业协会发布了焦化行业碳达峰碳中和行动方案，对焦化行业在“双碳”背景下的新发展新要求做了阐述。1焦化行业碳达峰碳中和目标第一步：根据焦化行业“十四五”规划纲要提出的发展要求和趋势，焦化行业2025年前实现碳达峰。第二步：通过采取有效的技术与管理措施，到2035年力争减碳30%。2焦化行业碳减排路径随着废钢消费量明显增加、氢冶金技术广泛应用，钢铁及相关行业焦炭需求会减少，焦炭产量将逐步下降。从焦化生产自身考虑，减碳路径包括以下几点：1.极限节能及能效提升焦化企业要在生产经

7、营全流程、全方位推广应用先进节能降耗技术，不断提升焦化工艺装备水平；加快推进数字经济在焦化智能生产过程的应用步伐；健全完善能效评估及能源管控体系，提升能源合理配置和使用效率。2.能源替代利用低碳燃料炼焦；研发富氧燃烧技术；逐步推广分布式光伏及清洁能源的应用。3.再生资源的协同处置包括废弃塑料及高分子材料消纳等技术。3焦化产品研发支撑低碳冶金的新焦化产品，实现碳减排，主要路径有以下几点：1.能源原材料替代：开发富氢高炉所需高强度高反应性焦炭。2.工艺改造：向氢冶金（气基直接还原、富氢高炉）规模化供应低成本、低碳富氢还原气或氢气，向化工行业提供合成气，向新能源行业提供高纯氢气。4碳捕集与利用积极推

8、进二氧化碳捕集与资源化利用技术（CCU）的产业化、规模化，钢化联产固碳技术的推广应用。技术预测与发展趋势 开发新一代绿色低碳冶金技术已成为钢铁冶金领域可持续发展的必经之路。减排二氧化碳的途径主要有分为以下两种方式，一是提高能源利用效率实现生产源头减排，二是寻求绿色能源替代，能源替代当前最具前途的是氢能。具体的技术方向为：1.焦化生产源头减排技术开发工艺与装备提升、能源替代、再生资源回收利用等方面技术，高效、节能、环保、智能，实现源头减排。极限节能及能效提升方面，包括余热余能回收技术、节能型焦炉技术、智能化焦炉技术、能效评估及能源管控技术；能源替代方面，包括低碳燃料炼焦技术、富氧燃烧技术、使用清

9、洁能源-电热（微波）炼焦技术、光伏厂房技术；原材料替代方面，包括降低原料煤中含碳量技术、低阶煤梯次利用技术、基于煤基沥青的碳基新材料技术；再生资源回收利用方面，包括废胶带、废橡胶、废塑料协同处置技术、生物质技术；碳捕集与利用（CCU）方面，包括低能耗、高效率二氧化碳捕集及资源化利用技术等等。2.支撑低碳冶金的焦化产品生产技术能源原材料替代方面，包括富氢高炉所需高强度高反应性焦炭制备关键技术、碳铁复合炉料技术，低成本工业化制氢技术；工艺改造方面，包括与直接还原（气基）配套的低成本工业化制氢技术；节能、提效方面，包括热料输送技术；碳捕集与利用（CCU）方面，包括钢化联产固碳技术冶金煤气综合利用生产化工产品技术等等。5