二氧化碳工業化應用又一重大創新成果完成工業試驗

   二氧化碳工業化應用又一重大創新成果完成工業試驗
 

    據《世界金屬導報》報道，由山東泰山鋼鐵集團有限公司與北京科技大學朱榮教授團隊聯合開發的高爐二氧化碳噴吹技術在泰山鋼鐵公司1780m³高爐工業試驗圓滿完成，試驗運行近1個月，日均噴吹二氧化碳100噸。此次大中型高爐二氧化碳噴吹試驗在國內外尚屬首次，是二氧化碳規模化利用于煉鋼生產后的又一重大創新，是鋼鐵行業實現碳中和終極目標的重要手段。

    該技術將二氧化碳混入冷風，經熱風爐加熱后噴入高爐，并使用二氧化碳作為煤粉載氣。項目團隊從2015年展開相關基礎研究，探明了CO2噴吹條件下煤粉燃燒行為，建立了冷風混入CO2的高爐綜合數學模型，得到了不同富CO2率下爐內關鍵參數變化。工業應用結果表明，噴吹CO2具備有效降低風口理論燃燒溫度的能力，進而提升高爐富氧率和噴煤量，實現高爐增產；CO2與碳元素生成2倍體積的CO，提高了高爐間接還原度，同時提高了高爐煤氣量和煤氣熱值；優化了高爐內部熱量分布，保證了高爐正常順行。
 
以上內容來源：http://www.worldmetals.com.cn/
 
       行業相關：
    為了更進一步的向大家介紹此類技術發展狀況，編者連線了“唐山金泉冶化科技產業集團”聯合研發中心技術人員，通過交流我們了解到：
    目前，我國乃至全世界所有高爐煉鐵，多采用向高爐風口噴吹煤粉或各種油或天 然氣或廢塑料，以降低昂貴的冶金焦炭，噴吹這些燃料，是以一種低價能源代替另一種高價能源，它雖然能降低生產成本，但不能減排，會造成大氣污染和生態環境的破壞，影響人類的生活和生產，因此，降低co2的排放和如何應用co2已引起了全世界的關注。
    從此次報道的技術原理來看，該項技術就是一種向高爐噴吹二氧化碳的新技術，可有效解決高爐煉鐵節約能源、減少C02排放、防止環境污染的問題，而且還增加了經濟效益，是值得大力推廣和借鑒的新工藝。
    事實上，此類技術在2010年以后國內就已經有不同行業的單位進行了研究，隨著技術的不斷完善和進步，該項技術已經具備商業推廣應用階段，“唐山金泉冶化科技產業集團”旗下“唐山市豐南區金泉冶金能源新技術開發有限公司”和“唐山金泉成套設備有限公司”在2012年開始也對系列技術進行了研究，我們通過了解其技術原理并綜合了國內多家單位的技術應用原理來看，其基本的主流工藝路線是：將二氧化碳或含有二氧化碳的廢氣鼓入高爐鼓風的冷風管，并經熱風爐加熱后，由熱風管道吹入或噴入高爐的風口區；在風口區的氧與熾熱的碳發生反應，生成二氧化碳，反應式是c+02 = co2，新生成的二氧化碳和帶入的二氧化碳與熾熱的碳發生反應，全部生成一氧化碳，反應式是C02+C = 2C0，一氧化碳是高爐冶煉需要的還原劑，從而實現向高爐噴吹二氧化碳，達到節能減排的目的。此類技術除使用熱風爐廢氣外，還可以用其他含有二氧化碳的廢氣，也可直接用二氧化碳氣體。而且，生產一噸鐵會產生至少1.18噸以上的二氧化碳，如果加上鋼鐵廠自有的石灰生產中產生的二氧化碳，其二氧化碳來源是很可觀的，屬于循環產業鏈范疇的生產工藝。即可節約能源，增加效益，也減少了廢氣排放，降低了C02排放對環境造成的污染，有效實現節能減排，低碳經濟和巨大的社會效益。
       同時，我們還了解到，“唐山金泉冶化科技產業集團”旗下“唐山市豐南區金泉冶金能源新技術開發有限公司”和“唐山金泉成套設備有限公司”及“中國石灰產業學會聯合研發中心”等是國內*早進行“二氧化碳回收和工業化應用”的研發單位之一，特別是在石灰產業中對二氧化碳的應用屬于*企業，“實現石灰生產中二氧化碳全利用”是其技術研發的終極*終目標。其主導研發的“石灰窯回收二氧化碳工業化應用系列技術”、“石灰窯回收二氧化碳發電及電燒石灰系列技術”、“石灰窯回收二氧化碳轉一氧化碳技術”、“一氧化碳（煤氣）生產石灰系列技術”等等，全部具有自主知識產權，擁有多項發明專利，部分技術已經完成中試和工業化應用。尤其是“煤電一體化石灰窯系列技術”的“省級示范工程”2020年已經在江西省、湖南省、青海省等地完工并投入生產運營，第二批“省級示范工程”2021年將在黑龍江省、陜西省、安徽省、甘肅省、浙江省以及新疆和內蒙等地區陸續開工建設。
        編后語：
       2020年12月18日閉幕的中央經濟工作會議首次將“做好碳達峰、碳中和工作”作為明年重點任務。中國能源研究會常務理事、國家應對氣候變化戰略研究和國際合作中心研究員李俊峰19日在由中新社主辦的國是論壇上指出，碳中和不僅僅只是能源的事，它與產業鏈等方方面面都有關系。碳中和目標將深刻影響下一步產業鏈的重構、重組和新的國際標準。而且占全球GDP75%、占全球碳排放量65%的國家開始碳中和。碳中和已成為各國追求的共同目標和共同價值觀。這對全球產業鏈的重組、重構都有深刻影響，這就會對產業鏈形成一個新的標準。
    其實中央在2014年就提出碳達峰的問題，今年把它真正落實下來，因為2030年之前要實現碳達峰。在達峰這個問題上，要推動一部分地區率先達峰，一部分的行業也要率先達峰。
    所以，在能源的消費結構里面，會出現兩個變化，一是化石能源要盡早達峰，二個是非化石能源的占比快速提高。目前中國已提出2030年非化石能源占比25%的要求。2019年的時候，這一比例是15.3%，今年大概率與去年持平。那么“十四五”期間，每年非化石能源占比要提升一個百分點左右。
    在這個達峰的過程中間，要推動大幅度提高能源效率，大幅度地改善能源結構，大幅度地提升非化石能源占比，這也是“十四五”的重點工作。在能源這個領域中，能源清潔化、低碳化是一個方向，全球都是如此，都是逐步降低對化石能源的依賴。它的基本邏輯就是從一個資源依賴的發展模式，走到技術依賴的發展模式。
      2021年是一個很特殊的年份，它起著承前啟后的作用。我們期待著“十四五”的開局之年，能夠很好地開局，為我們國家真正的低碳轉型、為達峰、穩中有降和*終實現碳中和這么三個階段性的目標開一個好局。
 
      中國石灰產業學會
                    孫 菲
          2020年12月29日