李冬冬
河南龙成集团有限公司
摘要：针对当前钢厂煤气资源的利用情况，结合自身的钢厂煤气处理管理工作经验，在分析了钢厂煤气深度利用的制约因素的基础上，提出了钢化联产模式的技术突破，希望对于今后全方位提升钢厂煤气资源化管理工作有所帮助。
关键词：钢厂煤气资源，废气管理，钢化联产模式
1 引言
当前，我国在生铁、粗钢的产量方面已经稳居世界首位，在钢铁工业快速发展的过程中，依然存在着一系列的发展中的瓶颈，存在着环境污染较为严重、资源能源短缺、整体的利润率比较低、产能过剩等问题。在这样的背景下，我们应充分重视钢铁企业的优化调整，重视节能减排的绿色发展。为了充分利用好钢铁企业的二次能源，应加快提升高炉、转炉和焦炉煤气为代表的钢厂煤气的利用，也有利于全方位有效控制好生产中的气态污染物的排放问题。
2 钢厂煤气深度利用的制约因素
针对钢厂煤气的利用方式来说，除了燃烧利用外，还通过化工合成的方式。化工产业则是我国工业发展中不可或缺的重要方面，在此过程中，氢气、一氧化碳则是化工合成中的基础性原料，对于化工生产有着重要意义。可以充分借助于钢厂煤气中存在着的氢气、一氧化碳来开展化工合成，从而制备生产中所需要的乙二醇、乙醇以及甲醇等产品，这样就可以有效完成钢化联产的绿色生产模式，从而创造更大的价值。
在开展钢化联产的过程中，要求氢气纯度超过99.9%，一氧化碳纯度超过98.5%，因此，应该重视如何从实际出发来开展净化提纯工作。钢厂煤气利用价值主要成分则涉及到甲烷、氢气、一氧化碳等。
结合相关的钢厂尾气成分进行分析，对于高炉、转炉煤气来说，主要则是一氧化碳，并伴随着大量的二氧化碳、氮气等。为了满足深度利用的要求，则应有效实现一氧化碳提纯超过98.5%。考虑到氮气和一氧化碳的物理和化学性质，如果仅仅采用普通PSA（变压吸附）的技术措施，或者深冷分离的方式，这样都难以实现较高经济性的分离要求，这个问题确实存在一定的难度。
针对焦炉煤气来说，有用组分则是涉及到甲烷、氢气，其中，甲烷则是具有高附加值，而相应的一氧化碳和氮气含量则较低，这样就大都是利用冷箱深冷分离开展，实现氢气和甲烷分离提纯操作，能实现得到满足纯度要求的氢气以及液化天然气产品。当前，应用深冷分离技术较为成熟，并能体现出较多的应用案例。
由此可见，钢厂煤气最为有效的深度利用则是通过钢化联产，而其中最为重要的问题如何有效实现钢厂煤气中一氧化碳和氢气的分离提纯的工作，这具有一定的挑战性，往往将如何有效实现一氧化碳和氮气的分离成为深度利用钢厂煤气的制约因素。
3 钢化联产模式的技术突破
3.1 钢化联产模式发展
结合钢化联产的发展，其最早则是上世纪九十年代由欧洲、日本等国家所提出，但往往难点则集中于如何高效地从高炉和转炉煤气中提纯一氧化碳，造成钢化联产的课题进展缓慢。在这方面的技术突破之后，相关的钢化联产项目在国内能够得到快速的推广发展。
3.2 钢化联产的关键技术突破
结合高炉、转炉煤气的高氮气的实际情况，如何高效保障经济性来进行一氧化碳的分离提纯，北大先锋科技有限公司在这样方面实现关键技术的突破，能结合一氧化碳和一价铜离子分子筛的特性，并能充分发挥变压吸附的功能，实现预期的氮气和一氧化碳的分离，并能保障在工业体系中有效应用，从而能保障实现钢化联产、钢厂煤气资源化利用工作的顺利开展。
3.3 钢化联产的意义
第一，从源头上有效控制碳排放钢化联产减少，能结合一氧化碳和氢气的合成反应，避免出现燃烧产生二氧化碳，从而能进一步控制碳排放问题。
第二，保障企业的经济效益得到提升。能结合国家当前的化工产品实际需求情况，能有助于进一步研制燃料乙醇，有效降低化石能源的应用，其具有较为广泛的市场需求。另外，LNG和燃料氢都具有较高的经济附加值，能保障企业经济效益得到提升。
第三，有效控制有害物质排放。在传统的燃烧钢厂煤气的过程中，不可避免存在着氮氧化物、二氧化硫、粉尘等问题，通过钢化联产和化工合成带替代燃烧过程，这样能有效降低有害物质。
第四，合理化布局能源战略。国家未来能源布局的重点内容就涉及到LNG、燃料乙醇以及燃料氢等内容，这样才能进一步降低对于石化燃料的依赖。钢铁企业通过钢化联产模式能积极参与到能源战略中，具有重要意义。
第五，不断提升企业的抗风险水平。通过钢化联产的不断发展，能有效实现钢铁企业的产业链条得到提升，能充分发挥好钢厂煤气为原料的化工品生产，体现在能大大节省成本，不断提升钢铁企业的抗风险能力。
第六，有利于钢铁企业实现转型升级。传统的钢铁企业属于“粗犷”生产的范畴，借助于钢化联产模式能逐步转变为“精细化”发展，不仅实现企业的低碳绿色发展要求，也能有效实现降本增效。
第七，实现产业的耦合发展。在我国传统的化工以及钢铁行业中，之前的交集往往不过，利用钢化联产模式能有效将两者紧密相连，通过钢铁副产物为化工原料，对于我国这两大支柱性工业耦合发展具有重要意义。
4 钢化联产模式的前景展望
在新时代的背景下，我国钢铁企业一定要符合时代发展的要求，充实如何有效实现绿色生产的创新发展，钢化联产则是有效的创新之路。在我们越来越重视环保的情况下，我们应积极寻找钢铁和化工两个高污染、高耗能的传统工业的创新发展之路，通过钢化联产模式，能实现将钢厂煤气变为化工厂原料气，有利于符合当前经济社会绿色低碳发展的要求，通过成功的工业案例，钢化联产符合我国的绿色产业发展要求，能有效为国家提供相应的燃料乙醇、燃料氢和LNG的补充能源，也对于国家能源安全体系建设具有不可替代的重要意义。
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