
——访北京北大先锋科技有限公司总经理张佳平
近日,我国钢铁行业首个低燃值高炉煤气综合利用工程在湖南衡阳华菱衡钢公司开工建设。这是钢铁行业首次对高炉煤气中的CO进行大规模回收再利用,其尾气处理量和产品气规模均刷新历史纪录,标志着我国自主研发的高炉煤气高效分离CO技术顺利实现工业化。而为衡钢高炉煤气综合利用工程设计总工艺流程,并提供核心设备及专有吸附剂的企业,就是北京北大先锋科技有限公司。
利用高新技术大量回收各类装置的尾气,实现资源高效利用,促进企业可持续发展,一直是石油和化工、炼铁、焦炭、冶金等行业迫切需要解决的难题。这个难题究竟该如何破解?北京北大先锋科技有限公司又是如何依靠科技进步,成为国内领先的工业尾气回收企业?记者就此采访了公司总经理张佳平。
瞄准尾气回收“顽疾”
张佳平说,工业尾气回收利用意义十分重大。今年是我国“十二五”规划实施关键性的一年,虽然近几年来,国家不断加大对高能耗、高排放和产能过剩行业的调控力度,淘汰了一大批水泥、炼铁、焦炭等行业的落后产能,但节能减排形势仍然十分严峻。眼下我国的钢铁、有色冶金、石油化工、煤化工等行业为缓解碳排放压力,大批企业花巨资从国外引进先进技术和成套设备,对聚焦尾气回收再利用,以实现资源的高效综合利用,促进企业可持续发展。
据介绍,炼铁副产的高炉煤气含CO约25%。长期以来,高炉煤气的利用方式以燃烧为主,利用效率极低,过剩的高炉煤气也只能排到大气中,不仅污染环境,也造成巨大的能源浪费,一直是行业亟待解决的问题,北京北大先锋科技有限公司正是瞄准了这一领域。
张佳平告诉记者,作为北京大学直属的高新技术企业,北大先锋科技近年来在变压吸附气体分离领域凭借领先的专有技术在业内奠定了坚实的品牌基础与领袖地位,其中以高效Cu系吸附剂为核心的变压吸附分离CO技术及成套装置获得国家技术发明二等奖,该技术适用于从任何富含CO的工业混合气中低成本、大规模分离回收高纯度CO。凭借这一项专有技术,北大先锋占领了国内分离回收CO绝大部分市场份额。
资源回收实现节能增效
张佳平表示,这次衡钢低燃值高炉煤气综合利用工程项目的开工建设,是北大先锋科技在CO尾气回收领域又一次突破。据介绍,北大先锋科技与华菱衡钢旗下的衡阳钢管资产管理有限公司经商议研讨,合资组建湖南衡钢百达先锋能源科技有限公司,并由其承建该低燃值高炉煤气综合利用工程项目,对现有生产装置进行升级改造,以实现资源高效回收和循环利用。
为此,北大先锋为衡钢高炉煤气综合利用工程设计总工艺流程,并提供核心设备及专有吸附剂,每小时处理67000Nm3高炉煤气,得到17500Nm3的CO产品气,纯度达70%以上。通过高炉煤气提纯得到的CO将替代衡钢约三分之一的天然气用量,供给衡钢加热炉使用,预计年直接创收可达2500多万元。
张佳平说,值得一提的是,从高炉煤气中低成本分离CO一直是国际性难题。除CO外,高炉煤气中含有大量N2和CO2。N2和CO沸点接近,因此传统深冷工艺无法用于从高炉煤气中分离CO;普通吸附剂遇CO2后易中毒,导致失活,一般变压吸附法同样无法实现高炉煤气的CO分离。北大先锋自主研发的CO吸附剂PU-1对CO的选择性高,收率高,产品气CO纯度可达99.99%,彻底攻克了从富含N2的工业气体中低成本分离CO的难题,工艺技术达国际领先水平。
尾气综合利用开辟新途
张佳平告诉记者,从工业气体中分离的高纯度CO不仅能够节约燃料,还可用来合成乙二醇、草酸二甲酯等高附加值的碳一化工产品,这为企业优化产业结构、资源整合利用、提高生产效益提供了新的发展思路。
去年底,北大先锋与新疆天业集团就电石炉尾气变压吸附分离提纯CO达成合作,得到的高纯度CO将用于年产5吨乙二醇项目,这是国内首次实现从电石炉尾气提纯CO并用于合成乙二醇。项目由北大先锋提供全套设计、供货与技术服务,产品气CO和H2纯度均达99%以上,顺利开车后将为新疆天业节省高额的造气费用,原本“点天灯”放散掉的废气就此变为了极富利用价值的原料气。
张佳平介绍说,目前电石炉尾气的利用方式有两种:其一,直接用作燃料,但利用效率很低,且无法减少碳排放量;其二,分离出CO生产合成氨、甲醇等简单碳一化工产品,但可利用领域较窄,再进一步提纯将耗费巨大成本。现今通过成熟、稳定的技术,能够低成本分离高纯CO合成如乙二醇这样高附加值的化工产品,除北大先锋外,目前尚无掌握同类技术的相关报道。
“新疆天业集团对电石炉尾气的处理及采用的技术在国内具有典型意义,换言之,如技术运用合理,尾气综合利用效果显著,将主导电石行业大力推行环保型生产工艺,提高企业降耗减排的积极性。北大先锋这一技术,可以提高产品附加值,开拓合成气制乙二醇的上游产业空间,延长并优化产业链,实现最大程度的资源回收利用。”张佳平说。
张佳平表示,北大先锋将始终立足于工业气体领域,目前企业已在高炉煤气、电石炉尾气、黄磷尾气等富含CO的工业尾气分离回收CO领域做出了突出贡献,并将在专有技术的不断创新、设备装置的品质升级、工艺流程的合理优化等各方面继续经营探索,为变压吸附气体分离领域追求更大价值!