北大先锋：以产业实践探索钢化联产低碳发展之路

2023年8月的肥城艳阳高照，山东阿斯德科技有限公司(简称“山东阿斯德”)厂区内20万吨甲酸、5万吨草酸生产线在酷暑高温下有序生产运行，这是石横特钢集团有限公司(简称“石横特钢”)并购山东阿斯德后，采用北大先锋PSA-CO技术建设的全球首套以转炉煤气为原料气制甲酸的钢化联产项目。从2018年4月正式投产运行算起，该项目已稳定运行5年有余。

石横特钢副产的45000Nm³/h转炉煤气经除尘、压缩、脱硫、脱水、除氧及变压吸附等工序后得到18200Nm³/h纯度为98.5%的CO产品气，为后续化工合成提供高品质原料。据石横特钢副总经理汪达军介绍，以钢厂炼钢的尾气作为原料气替代原来的煤制气，使阿斯德项目搬迁投资由计划的33亿元压减到了18亿元，而且上下游产品连接成链，资源、能源得到了综合高效利用，探索出了一条钢化联合的发展路径。现已每年实现销售收入20亿元，减少煤炭用量102万吨，减少废水排放47万吨，减少二氧化碳排放32万吨。

以石横特钢、阿斯德建设的转炉气制甲酸项目为典型，行业内持续关注钢化联产发展。自2021年起，国务院、工信部与国家发改委先后印发的《2030年前碳达峰行动方案》、《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》等文件中明确鼓励钢铁与化工等企业联合发展，但现实中却面临两方面高难度问题，导致进程缓慢。

首先，初期投资较大。化工合成对原料气的纯度以及杂质均有严格的要求，无论是选择以化工厂还是钢铁厂为主体，都将进行上下游生产线的延展，初期投资动辄数亿至数十亿，因此需要钢厂与化工厂因地制宜，根据地方政策、企业体量选择适合自身的投资方案。

其次，减碳效果不确定。根据冶金工业规划化院数据，若以原料消耗1000m³焦炉气为基准，钢厂煤气作为发电或燃料使用时，碳排放量约为15.7～16.7t;用作原料制氢联产LNG或甲醇，碳排放量仅为4.8t～5t，远低于发电或燃烧用途，但生产乙二醇的碳排放水平却很高，达到20t。主要原因是生产1t乙二醇约耗电2700kWh，电耗很高。因此钢化联产的低碳效益需要根据不同的产品而论。

我国钢铁行业CO₂排放量约占全国碳排放总量的15%，是典型的高碳排放行业。在“双碳”目标的引领下，钢铁行业作为化石能源消耗大户、碳排放大户，必须走低碳化发展的道路。同时，我国也是化工品生产和消费大国，多煤、少油、少气的能源结构使我国石油化工产品受国际能源价格影响较大。钢化联产是两个行业所需也是时代所趋，路虽曲折，但政策驱动和科学规划的有序落实，将助推钢铁化工企业更快、更好走上联合发展之路。