2019年仲春，烏蘭察布草原剛剛開(kāi)始解凍，西保集團(tuán)內(nèi)蒙園區(qū)旭峰合源化工有限公司總占地330余畝、一期年產(chǎn)15萬(wàn)噸礦熱電爐尾氣制甲醇項(xiàng)目隨即破土動(dòng)工。施工僅僅10個(gè)月后，甲醇項(xiàng)目就具備了全線試車能力?！斑@就是‘西保速度’！”在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，旭峰合源化工總經(jīng)理武曉東滿臉大寫(xiě)的自豪。
高效節(jié)能化工模式
如何將鐵合金礦熱電爐生產(chǎn)過(guò)程中的廢氣資源“吃干榨凈”，一直是西保集團(tuán)內(nèi)蒙園區(qū)特種合金高質(zhì)量循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的核心議程之一。
2013年初夏北上烏蘭察布以來(lái)，西保集團(tuán)已經(jīng)在內(nèi)蒙園區(qū)建成投產(chǎn)13臺(tái)特種合金礦熱電爐，年產(chǎn)能100萬(wàn)噸。13臺(tái)鋼鐵巨獸每年要“吞吃”200萬(wàn)噸礦石，每天產(chǎn)生270余萬(wàn)立方米尾氣。將這些廢氣資源充分利用起來(lái)，變成新的甲醇化工產(chǎn)品，此前在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有規(guī)?；瘧?yīng)用先例。
目前，主流的甲醇生產(chǎn)有兩條路線，一條是煤制甲醇，另一條是天然氣制甲醇，其他還有焦?fàn)t氣、生物質(zhì)等方式。能不能利用鐵合金礦熱電爐尾氣一氧化碳含量高的特性，開(kāi)辟一條新的低碳化工工藝來(lái)生產(chǎn)甲醇？
旭峰合源化工與國(guó)內(nèi)頂流設(shè)計(jì)院緊密合作，很快確定了工藝路線。
2020年深秋，在黃旗海畔西保內(nèi)蒙園區(qū)施工建設(shè)1年半后，甲醇一期項(xiàng)目一次試車成功，送出了第一縷清澈透明的合格產(chǎn)品，甲醇純度達(dá)到99.9%國(guó)標(biāo)優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)月即投放市場(chǎng)銷售。
該項(xiàng)目全套裝置與工藝流程均采用業(yè)界領(lǐng)先理念和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)，不僅創(chuàng)下了建設(shè)速度、投料試車效率、產(chǎn)出粗甲醇純度等多個(gè)業(yè)界“冠軍”，也是國(guó)內(nèi)率先規(guī)模化應(yīng)用成功的礦熱電爐尾氣制甲醇項(xiàng)目。
“‘旭峰合源高效節(jié)能化工模式’是開(kāi)創(chuàng)性的。一期項(xiàng)目在較短時(shí)間內(nèi)順利投產(chǎn)銷售，不僅驗(yàn)證了這一理念的可行性，為國(guó)內(nèi)‘綠色合金’產(chǎn)業(yè)化開(kāi)辟了一條可供借鑒的新路子，也為西保集團(tuán)內(nèi)蒙園區(qū)特種合金高質(zhì)量循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)集群打造了關(guān)鍵閉環(huán)。”在項(xiàng)目最初設(shè)想者——旭峰合源化工董事長(zhǎng)楊運(yùn)毅看來(lái)，創(chuàng)新永遠(yuǎn)是發(fā)展的第一動(dòng)力。
2021年底，為表彰在工業(yè)廢氣資源利用關(guān)鍵技術(shù)上做出的突出貢獻(xiàn)，中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)授予旭峰合源化工“中國(guó)有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)”榮譽(yù)。
低碳甲醇
用礦熱電爐尾氣生產(chǎn)甲醇，到底哪里“低碳”？
“鐵合金礦熱電爐尾氣的主要特征是高一氧化碳、低氫。在催化劑高溫高壓作用下，礦熱電爐尾氣高一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和二氧化碳，最后按照一定氫碳比例，借助銅系催化劑合成甲醇、精甲醇。不參與反應(yīng)的部分二氧化碳需要經(jīng)過(guò)脫碳等工序處理，也就是把二氧化碳從原料氣中提取出來(lái)，制成液體二氧化碳及干冰?！蔽鋾詵|介紹，旭峰合源化工一期項(xiàng)目每年可資源化利用礦熱電爐尾氣約5億立方米，減少二氧化碳排放約40萬(wàn)噸，生成15萬(wàn)噸國(guó)標(biāo)優(yōu)等品精甲醇，綜合效益顯著。
參照國(guó)家林業(yè)局研究數(shù)據(jù)，一棵樹(shù)每年可以吸收并儲(chǔ)存4~18千克二氧化碳。按一期甲醇產(chǎn)能計(jì)算，旭峰合源化工現(xiàn)在每年減少的二氧化碳排放，相當(dāng)于植樹(shù)2200余萬(wàn)棵、節(jié)約標(biāo)煤約16萬(wàn)噸。
這等同于非洲加納共和國(guó)2022年全年規(guī)劃的植樹(shù)量，是一筆不小的“環(huán)保賬”；結(jié)合當(dāng)前全國(guó)碳市場(chǎng)掛牌交易58元/噸左右價(jià)格，還是一筆可觀的經(jīng)濟(jì)賬。
此外，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中排放物只有水，廢水經(jīng)過(guò)處理循環(huán)利用后，幾乎沒(méi)有污染物排出。所以，這一工藝也是真正的“低碳甲醇”工藝。
目前，項(xiàng)目所在地——天皮山冶金化工工業(yè)園區(qū)鐵合金礦熱電爐尾氣資源十分充足。用礦熱電爐尾氣生產(chǎn)的“低碳甲醇”，不僅純度完全滿足國(guó)標(biāo)優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)，且由于資源循環(huán)利用帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)及環(huán)保效應(yīng)，較少受原料端波動(dòng)帶來(lái)的影響，能極大降低生產(chǎn)成本。推廣開(kāi)以后，有利于整個(gè)甲醇中下游產(chǎn)業(yè)鏈降本增效、節(jié)能減排。
在二十大報(bào)告“積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和”及“加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系”理念框架下，近未來(lái)，“低碳甲醇”及其規(guī)模化應(yīng)用工藝技術(shù)必將迎來(lái)更加廣闊的發(fā)展前景。
鐵化聯(lián)產(chǎn)，戰(zhàn)略“升級(jí)”
“低碳甲醇”之外，旭峰合源化工的目光更加長(zhǎng)遠(yuǎn)。
這是一個(gè)新能源材料唱“主角兒”的時(shí)代，誰(shuí)擁有核心技術(shù)，誰(shuí)就獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。
甲醇是重要的有機(jī)化工基礎(chǔ)原料。從甲醇延伸開(kāi)來(lái)，不僅可以生產(chǎn)聚乙烯、聚丙烯、合成纖維、乙二醇、二甲醚等高附加值產(chǎn)品，還可以與新能源電池材料掛鉤，生產(chǎn)碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯等碳酸酯類產(chǎn)品。
如果把鐵合金礦熱電爐尾氣制甲醇、工業(yè)廢氣制電子級(jí)/工業(yè)級(jí)碳酸酯兩項(xiàng)工藝聯(lián)結(jié)起來(lái)，又會(huì)產(chǎn)生什么樣的排列組合呢？
“我們運(yùn)用國(guó)內(nèi)首套、先進(jìn)成熟的礦熱電爐尾氣制甲醇節(jié)能環(huán)保處置工藝，將工業(yè)廢氣制甲醇生產(chǎn)過(guò)程中富余的二氧化碳捕集提純，再利用礦熱電爐尾氣有效成分部分一氧化碳、甲醇及空分裝置產(chǎn)的氧氣，分別衍生出新的化工產(chǎn)品，主要是碳酸二甲酯（簡(jiǎn)稱DMC），應(yīng)用于高效鋰離子電池溶解液、新型油類添加劑，以及化工、制藥、食品、日化等領(lǐng)域。該工藝也叫做甲醇液相羰基氧化法，比酯交換法DMC工藝成本更低，更加環(huán)保節(jié)能，也更適應(yīng)園區(qū)資源特點(diǎn)。未來(lái)，我們還將沿著甲醇精細(xì)化工的方向繼續(xù)做下去。”武曉東將這一過(guò)程解釋為高效“鐵化聯(lián)產(chǎn)”。
DMC是近年來(lái)廣受國(guó)內(nèi)外關(guān)注的環(huán)保型綠色化學(xué)品，不僅本身無(wú)毒，還具有反應(yīng)性能多、使用安全方便、環(huán)境污染小、易運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)，又被譽(yù)為21世紀(jì)有機(jī)合成的“新基石”。
與此同時(shí)，甲醇作為一種清潔高效、廉價(jià)安全的燃料，將其納入國(guó)家現(xiàn)代能源體系的呼聲也越來(lái)越高。9月中旬，工信部還釋放出“加快推廣甲醇汽車”和“積極探索綠氫、甲醇、氨能等替代化石能源的新方式、新途徑”的明確信號(hào)。
甲醇經(jīng)濟(jì)蘊(yùn)含巨大發(fā)展?jié)摿Α?/p>
現(xiàn)在，旭峰合源化工DMC綠色化工新項(xiàng)目土建施工進(jìn)入尾聲，即將開(kāi)始設(shè)備安裝階段。在集團(tuán)公司內(nèi)蒙園區(qū)“升級(jí)”戰(zhàn)略指引下，運(yùn)用“鐵化聯(lián)產(chǎn)”理念，旭峰合源化工不斷發(fā)掘醇基精細(xì)化工價(jià)值鏈深層，高質(zhì)量發(fā)展之路正煥發(fā)勃勃生機(jī)與活力。
