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钢铁工业经济信息快报(第六十三期)
发布时间:2022-05-19  查看次数:

、行业新闻

“双碳”背景下 钢铁业降碳减排的五大路径

(中国钢铁新闻网  2022年5月10日)

近期,中共中央国务院印发了《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》及《2030年前碳达峰行动方案》。为了推动我国钢铁工业双碳”目标的实现,冶金规划院参与起草的《钢铁行业碳达峰及降碳行动方案》也已蓄势待发。在多个顶层设计文件的指导下,钢铁工业的降碳减排路径也逐渐明晰,可以概括为以下五个方面:

推动绿色布局,包括优化产业布局、严禁新增产能、继续淘汰落后产能,加大绿色物流等。-方面,通过优化布局、引导钢铁项目向生产基地聚集发展,通过兼并重组提高产业集中度、集中资源投入和管理,进而加快实现技术突破和绿色发展。《关于 推动钢铁工业高质量发展的指导意见(征求意见稿)》指出,2025年钢 铁行业集中度CR5/CR10分别要达到40%/60%。2020年,我国前十家钢铁企业粗钢产量合计为41292.19万吨,占全国总产量的39.21%,与日、韩、俄、美等国家存在较大差距。日本前两大钢企产业集中度就高达79.2%,美国前三大钢企占比58.7%,俄罗斯前四大钢企占比达73.0%,韩国前两大钢企占比更是高达90.0%。印度方面,前三大钢企占比也达到了57.7%。通过兼并重组提高行业集中度,加速产业资源整合和产业链延伸,提高投资效率和科技创新水平,促进钢铁产业结构调整和绿色低碳转型。另一方面,科学优化布局,切实改变“北钢南运”的现象,减少不必要的物流运输等过程,进而降低碳排放。

节能及提升能效,包括推广先进适用节能低碳技术、深挖节能降碳潜力,提高、数字化、智能化技术应用,实现钢铁工业的智慧制造。根据中钢协会员单位能耗统计,2020年吨钢综合能耗为545.27kgce/t,较上年下降6.51kgce/t。尽管我国吨钢综合能耗已位于世界先进行列,但我国钢铁工业体量大,并且行业绿色水平不均衡,仍有较大节能减排潜力。我国钢铁行业余热资源约占37%,余热利用率低。大型钢铁企业的余热利用率约为30%-50%,与国际先进水平(90%) 存在明显差距。通过提高余热余能自发电率、推动低品位余热供暖发展,将钢铁企业的自发电率从当前的53%提高到60%以上,基本满足自身用电需求;对于钢铁工业的低碳发展具有重要意义。此外,钢铁企业数字化转型不仅仅是低碳减排的需要,也是市场需求和核心业务转型升级的趋势所致。然而,有调研结果表明,我国仅有不到1/3的企业开始着手数字化试点或转型工作,极少数表示有清晰且符合整体业务发展的数字化战略来指导转型。通过数字化管理、智慧制造,助力生产过程的绿色化,实现集约化、互联化,是减少生产过程碳排放的有效措施。

优化用能及流程结构,有序发展短流程电炉钢工艺,推动原、燃料结构优化、促进清洁能源替代。2020年,我国长流程生产的粗钢占全国总产量的90.8%,远高于全球平均水平(73.2%) 。长流程炼钢的碳排放强度为2.0 tCO2/t粗钢,是短流程炼钢的3倍以上,推行全废钢的电炉工艺是钢铁工业最终实现碳达峰、碳中和的重要途径。然而,目前短流程炼钢存在成本高、废钢质量和供给不稳定等诸多阻力,优化燃料结构、降低铁钢比,提高清洁能源比例,是实现我国钢铁工业降碳减排短期目标的关键。我国钢铁行业能源结构高碳化,化石燃料燃烧产生的碳排放占行业排放的80%以上,其中煤、焦炭占能源投入近90%,促进清洁能源的替代将对钢铁行业碳达峰、碳中和起到强有力的推动作用。

构建循环经济产业链,包括区域能源、资源整合,固废资源化利用、推动钢化联产。《指导意见》指出,“推进产业间耦合发展,构建跨资源循环利用体系,力争率先实现碳排放达峰”。通过构建循环经济产业链,发挥钢铁生产过程中富含CO、H2等副产品的附加值,能够加速企业转型升级,构筑互利共赢的产业链供应链合作体系,实现资源能源的高效处置利用。

应用突破性低碳技术,包括电解还原、氧气高炉和非高炉冶炼,以及碳捕集、利用和封存技术CCS/CCUS。通过以再生能源为基础的技术创新,实现冶炼过程中的完全零排放,是实现“双碳”目标的关键。国内外已经开展了大量关于氢冶金、电解还原等绿色低碳技术的探索。包括日本COURSE50、德国、以氢代煤”、韩国COOLSTAR、奥钢联H2FUTURE;欧盟ULCOS、瑞典HYBRIT、德国SALCOS、MIDREX H2等。宝武集团与中核集团、清华大学签订了了有关合作框架协议,积极探索绿色冶金工艺;河钢、酒钢、邢钢等多家企业也开启了绿色冶金的创新研发工作。通过超前布绿色冶金前沿技术领域,不仅可以推动钢铁行业绿色低碳转型,也对于掌握行业领先的核心技术,形成自主知识产权,增强技术保障,提高竞争力具有重大战略意义。

唐山市新规划涉及钢铁布局调整:北部压缩、中部优化、南部聚集

(中国钢铁新闻网  2022年5月16日)

为贯彻落实《河北省建设京津冀生态环境支撑区“十四五”规划》, 支持服务京津冀协同发展国家战略,结合“十四五”时期新形势、新任务、新要求, 2022年5月8日,唐山市政府办公室印发《唐山市贯彻落实<河北省建设京津冀生态环境支撑区“十四五”规划》的实施方案》( 以下简称《实施方案》) 。

根据《河北省建设京津冀生态环境支撑区“十四五”规划》, 唐山市划分为燕山-太行山生态涵养区和沿海生态防护区2个功能区。燕山-太行山生态涵养区位于唐山市北部山区和中部平原地带,涉及 11个县(市、区) ,作为京津冀生态安全屏障,主体生态功能是涵养水源、保持水土、生态休闲。沿海生态防护区位于唐山市沿海地带,涉及8个县(区) ,主体生态功能是提供海洋生态服务,保障海洋生态安全。

其中,《实施方案》涉及钢铁业发展的相关内容如下——

01钢铁产业新布局:北部压缩、中部优化南部聚集

围绕北部调整、中部优化、 南部集聚的发展定位,打造融合互动、协调绿色发展布局。在北部生态涵养区,压缩重化工业产能,优化产业园区布局;在中部核心功能区,推动产业绿色转型,加快钢铁、焦化等重化产业布局优化调整,重点发展现代服务业、高新技术等新兴产业;在南部沿海率先发展区,培育生产性服务业,高品质打造滨海城市,推进重化产业集聚。

02重点建设4大钢铁片区及临港钢铁产业基地

按照主体功能定位实施差异化国土空间保护开发政策,优化城市化地区、农产品主产区、生态功能区三大空间格局。对不符合城市功能定位的重点污染企业,依法加快产业结构调整,引导重点行业向环境容量充足、扩散条件较好区域优化布局,促进钢铁产能向沿海和铁路沿线地区适度聚集,重点建设沿海、迁安、滦州、迁西(遵化) 4大钢铁片区和曹妃甸、乐亭(海港)、丰南沿海等临港钢铁产业基地。强化生态功能区生态保护和修复,禁止或限制大规模高强度的工业化城市化开发。重点保障玉田县国家农产品主产区、迁西县省级重点生态功能区的主体功能。

03严控“两高”项目

立足资源环境承载能力, 落实并完善“三线-单”生态环境分区管控体系,建立动态更新和调整机制,完善环境管控单元环境准入清单,严格执行高耗能、高排放项目环境准入及管控要求。

04推进重区域和行业二氧化碳率先达峰

科学制定唐山市碳达峰行动方案,组织县(市、区)和钢铁、电力、化工、建材等重点行业根据自身情况制定达峰路线图、行动方案和配套措施。鼓励大型企业制定二氧化碳达峰行动方案 , 推动重点行业企业开展碳排放对标活动,加大对企业低碳技术创新的支持力度,鼓励减排创新行动。逐步推广应用碳捕集利用与封存技术,探索利用二氧化碳制备燃料乙醇、油田驱油等方式减排固碳。实施二氧化碳达峰综合性示范工程。到2025年 ,全市单位地区生产总值二氧化碳排放比2020年下降18%。

05加快钢铁等传统产业绿色低碳循环改造

建立健全市场化法治化化解过剩产能长效机制,推动由总量去产能向结构性优产能转变。在电力、钢铁、建材等行业,开展减污降碳协同治理。推动钢铁、焦化、铸造等重点行业,开展全流程智能化、清洁化、循环化、低碳化改造,促进传统产业绿色转型升级。深化曹妃甸京冀协同发展示范区等国家级和省级循环经济示范园区的循环化改造及新建园区循环化建设,推动工业园区开展清洁生产改造,鼓励创建生态工业示范园区。支持绿色技术创新,实施绿色改造重点专项,创建制造业绿色发展示范工程,推进重点行业工艺技术设备绿色化改造, 探索开展重点行业和重点项目节能、节水、节地、资源综合利用等资源消耗指标管理,提高生产项目 资源能源利用效率。全面推行清洁生产审核制度,依法实行强制性清洁生产审核。鼓励各地探索开展行业、开发区和企业集群整体审核模式试点。加快建立以资源节约、环境友好为导向的采购、生产、营销、物流及循环利用体系。

06钢铁等重点行业实施技改,推动能源结构优化转型

围绕碳达峰碳中和目标,积极发展非化石能源,进-步优化能源配置格局。 严格落实煤炭减量替代,以钢铁、化工、水泥、玻璃等行业为重点,每年优选项目列入市百项技改,实施工业节能低碳技术改造。在保障电力安全稳定供应的前提下,加快淘汰落后煤电产能,合理控制煤电建设规模,对服役期满煤电机组,按照等容量、减煤量、 降排放原则,替代建设先进高效煤电机组。到2025年 ,光伏发电装机容量达到450万千瓦,能源消费总量达到河北省要求,非化石能源消费占能源消费总比重达到1.3%左右,完成河北省下达削减煤炭消费目标任务。

07力推进货运绿色运输

以集装箱和大宗货物运输为重点,推动铁水、公铁等联运发展,实施进港、进园、进厂“最后一公里”建设。推进集疏港铁路和大型物流园区专用线建设,提高铁路货物运输能力。到2025年,具 有铁路专用线的,大宗货物运输原则上由铁路运输,煤炭、矿石等大宗货物集疏港绿色运输方式占比达到80%。推广多式联运示范工程,开展集装箱运输、商品车滚装运输、全程冷链运输、电商快递班列等多式联运试点示范创建,到2025年 ,打造22条多式联运线路,港口集装箱铁水联运量达到20万标箱;火电、钢铁、石化、化工、煤炭、焦化等行业大宗货物通过铁路、水路、管道、管状带式运输机或新能源等清洁方式运输比例达到70%以上。

08老旧柴油货车淘汰、限行,推进氢燃料电池中、型车辆应用

全面实施非道路移动机械第四阶段排放标准,分步实施老旧柴油货车淘汰、限行,禁止生产、进口、销售不符合国家标准和京津冀区域要求的车用燃料。到2025年,国六排放标准以上重型柴油货车占比不低于30%。加大新能源车辆推广应用力度,有序推动唐山纯电动重型货车换电模式试点,推进氢燃料电池中、重型车辆应用。

09实施最严格的水资源管理制度

稳妥推进水价改革,完善阶梯水价等调控政策。重点企业定期开展水平衡测试、用水审计及水效对标,推进企业内部工业用水循环利用,强化高耗水行业用水定额管理。

010铁矿产能控制在9500万吨

统筹优化矿产资源开发利用空间布局,合理控制、适度开发煤、铁、建材非金属矿产等重要矿产开采总量,推动矿产资源集中、集聚、集约、绿色开发,到2025年,煤矿产能控制在2800万吨左右,铁矿产能控制在9500万吨左右,使矿产资源开发利用与经济社会发展、生态环境保护、区域环境承载力相协调。

011加强废旧物资循环利用

高水平建设以玉田、滦南为重点的城市矿产基地和以丰南为重点的城市低值废弃物循环利用基地,完善废旧物资回收网络,推行“互联网+”回收模式,促进再生资源应收尽收。以煤矸石、粉煤灰、尾矿 (共伴生矿)、冶炼渣、工业副产石膏、建筑垃圾、农作物秸秆等大宗固废为重点,支持大掺量、规模化、 高值化利用,鼓励替代原生非金属矿、砂石等资源,推动建筑垃圾、废弃路面材料资源化利用,推进唐山市国家大宗固体废弃物综合利用基地建设。

012强化大气污染防控,改善幅度不低于京津

加强细颗粒物和臭氧协同控制,推进环境空气质量持续改善,依法依规编制完善大气环境质量限期达标规划,确定大气环境质量达标期限,明确达标路线图及重点任务。重点解决工业产业结构偏重、能源结构偏化石燃料、交通运输结构偏公路等结构性污染问题,严格落实秋冬季重污染天气应急减排措施,大幅削减污染物排放。到2025年,细颗粒物( PM2.5 )浓度达40μg/m3左右,平均浓度改善 幅度不低于京津;空气质量优良天数比率达70%左右。

013深化区域大气污染协同治理

加强重污染天气应急联动,继续执行统-的区域重污染天气应急启动标准。 深化重点行业绩效分级,制定差异化管控措施,实施应急减排清单化管理。协同推进区域交通运输结构优化调整,协助推动大宗货物省际铁路运输。

014推动碳排放权、排污权、用能权、水权交易

落实碳排放报告与核查制度,保障碳排放权交易市场稳定运行。协助完善排污权交易制度,落实交易规则、交易程序、可交易排污权认定等政策,积极协助推动组建省、市两级排污权交易二级市场,鼓励企业间开展排污权交易或跨区域开展排污权交易,适时将挥发性有机物、颗粒物纳入交易范围,协助探索扩展省级组织实施的排污权交易行业。落实用能权交易机制,协助完善用能权有偿使用和交易制度。进-步落实水效“领跑者”制度,积极落实水权交易。

创新动态

圆梦吸附分离技术产业化

——访中国催化成就奖获得者谢有畅教授

(中国钢铁新闻网  2022年4月21日)

“变压吸附空气分离制氧技术装备,其主要特点是能耗低、设备简单可靠、建设周期短、开停机快、自动化程度高、可实现无人化管理。”这是《中国冶金报》记者2003年夏天采访国内该项技术工艺的主要发明者和发明专利获得者——北京大学谢有畅教授时,他言简意赅地介绍该技术装备的开场白。据时任北京北大先锋科技有限公司总经理张佳平介绍,由该公司研发成功并采用该技术负责承建的西林钢铁集团 阿城钢铁有限公司 3000m3 /hVPSA 制氧工程项目,已于2003年7月17日正式通过验收并交付使用。记者关注到——从那以后,变压吸附空分制氧技术装备在作为耗氧大户的钢铁企业,得到了更多的应用。

岁月如歌,初心不变。约20年后的今天,谢有畅教授获得中国催化成就奖的消息,再次引起了记者的关注——

2021年10月16日,第二十届全国催化会议在武汉盛大开幕,北京大学化学院谢有畅教授荣获中国催化成就奖。催化成就奖是中国化学会催化委员会颁发的最高学术奖励,以中国催化科学的先驱者——张大煜冠名,授予在催化科学和技术研究中取得原始创新性或创造性成果、对我国催化科学的发展或对催化领域重大应用方面做出突出贡献的催化科学工作者,在国内外催化界有较大的影响和较高的认可。

沉浸催化领域,发现自发单层分散现象

谢有畅1957年从北大化学系研究生毕业后留校任教,长期致力于物理化学、结构化学和固体表面化学的教学,以及催化剂、吸附剂和纳米材料等的基础研究和技术开发工作。1973年,他与唐有祺教授在北京化工研究院合作研究聚乙烯高效催化剂及氧氯化催化剂的过程中,发现活性组分在载体表面存在单层分散现象,且在活性组分达到单层分散阈值时 催化活性达到最大值。1979年7月,相关论文《聚乙烯高效催 化剂的结构和机理研究》在《中国科学》上发表。1990年,他与唐有祺应邀在“Advances in Catalysis”发表自发单层分散总结性论文,单篇被引用800多次,是该年我国被引用最多的一篇科学论文。该基础研究成果获 1986 年国家教委科技进步 奖一等奖,在中国表面化学和催化领域产生了重要影响。经过三十多年的探索与发展,自发单层分散现在已成为催化材料制备普遍应用的理论,利用自发单层分散原理形成的技术,已经应用到催化和吸附的多个领域。

在几十年的工作中,谢有畅对如何平衡好科研、教学和工业应用研究三个方面的关系,总结出了扎实可行的经验。他认为:“在教学中能打下扎实的理论基础,在基础研究中能快 速抓住问题的本质,而且在基础研究中发现有重大应用机会时,可进一步做出工业应用成果。”对谢有畅来说,教学、科研和工业应用三者非但不矛盾,反而是相辅相成、相得益彰的,这也促成了他在科技创新之路上的诸多发现和成就。

研制高效吸附剂,致力于实现产业化梦想

自发单层分散原理除了用于催化剂研究,在材料科学有关领域也可应用。在该原理发现后不久,谢有畅便想到将其用于一氧化碳吸附剂研制。

根据一氧化碳可与一价铜生成络合物这一原理,谢有畅推测,如果将一价铜的化合物单层分散到有大比表面的载体上,就有可能制得对一氧化碳有高吸附量和高选择性的吸附剂。经过大量实验,谢有畅团队用 CuCl分散在分子筛内表面,制得了一氧化碳高效吸附剂,其性能居国际领先水平,曾获中国、美国和加拿大专利。采用该吸附剂的吸附分离一氧化碳技术于2005年获得教育部科学技术奖发明奖一等奖,入选2005年度高等学校十大科技进展,2006年获国家技术发明 奖二等奖。

一氧化碳高效吸附剂的开发成功,曾经吸引了国外公司的目光,但与国外公司的合作并不顺利。由于供货条件谈判 拖延了近 10 个月,外方研制出了自己的吸附剂,中断了与谢有畅团队的合作,谢有畅科研组为此背上了上百万元债务。巨额的债务,并没有止住谢有畅推动吸附剂产业化的脚步,而是集中力量将一氧化碳吸附剂推向国内应用,以设计建造成套一氧化碳分离设备的思路切入国内市场。

1999年底,北大资源集团和北京大学科技开发部合作成立北京北大先锋科技有限公司,给谢有畅团队投资1000万元,进行吸附剂及成套分离设备的研制和工业开发。谢有畅团队开始建设吸附剂生产厂,通过不断摸索,他们确定了合理的生产流程和设备选型,发明了高效离子交换工艺,设计出有特色的焙烧炉,实现了大规模生产,吸附剂质量达国际先 进水平。

与此同时,谢有畅还带领团队研制出高效空气分离制氧吸附剂,开发成功高效变压吸附制氧技术,已在国内外建设了将近300套大中型制氧装置,其中单一用户的制氧设备最大规模已达到87500m3/h,这也是我国正在运行的最大规模 变压吸附制氧装置群。据最新数据统计,该项技术经北大先锋推广应用,2021年订单金额已超过13亿元。这一成果在我国乃至世界范围的变压吸附制氧领域也属前所未有,为钢铁、有色等富氧熔炼和助燃提供了经济可靠的氧气来源,创造间接经济效益数百亿元。

中国化学会催化委员会主任、中国科学院院士李灿在谈及谢有畅教授的科研成果时,给予了极高赞誉:“变压吸附分离一氧化碳技术、空分制氧技术是北大化学院科研成果产业化应用最成功的项目之一,也是二十世纪八九十年代中国催化界从基础研究走向规模化工业应用不多见的例子之一,这是一个把论文写在大地上的典型例子。”

如今已近九十高龄的谢有畅教授仍然精神矍铄,多次应邀参加各种交流活动,激励青年学子潜心学术,勇于创新,为我国的科技发展积极贡献力量。

市场观察

钢市后期将延续平稳有序态势

张宣高科龙翔发展公司市场信息部负责人白天平认为——

《中国冶金报》(2022年5月17日 07版七版)

近期,钢材现货市场价格整体呈现冲高回落态势。5月初,宏观政策利好频发,市场价格以涨为主;“五一”假期过后,受美元加息、疫情管控等因素影响,钢材期货价格回调明显,带动钢材现货价格走弱。5月13日,张宣高科龙翔发展公司市场信息部负责人白天平在接受《中国冶金报》记者采访时预计,钢市后期将延续平稳有序态势。

白天平分析道,从钢铁原燃料方面来看,原材料市场价格整体小幅下跌,但依然处于高位运行。具体来看,截至5月13日,铁矿石主力合约价格达到803.5元/吨,与本月初相比下降68元/吨。河北唐山废钢价格达到3500元/吨,与本月初相比下降40元/吨。

从库存方面来看,近期国内螺纹钢社会库存小幅上涨。截至5月上旬,螺纹钢社会库存总量达到900余万吨,较前一周略有增加。同期,全国主要钢材品种库存总量达到1600余万吨,较前一周增加14万余吨。受疫情影响,下游需求释放受到抑制,导致钢材社会库存不降反升,且高于去年同期。白天平认为,在传统钢材需求旺季,钢材社会库存不降反升,这主要是疫情导致物流受阻和部分市场需求阶段性停滞造成的。随着高温雨季天气即将到来,后期市场将步入传统需求淡季,市场悲观情绪或将增强。

期货方面,近期螺纹钢期货价格震荡下行,于5月13日跌至4670元/吨,跌幅较大,现货价格跟随期货价格开始小幅下跌。截至5月13日,螺纹钢期货价格与北京市场螺纹钢现货价格基差达到240元/吨。

中国钢铁工业协会数据显示,4月份,全国粗钢产量达到8525.3万吨,日均粗钢产量达到284.18万吨,环比增加11.74万吨,同比下降3.07%。白天平表示,总体来看,当前钢铁生产和需求正在回归正常轨道,后期市场供需将呈现总体平稳态势。

日前召开的中共中央政治局会议提出,要加大宏观政策调节力度,努力实现全年经济增长目标;全力扩大国内需求,发挥有效投资的关键作用,全面加强基础设施建设,发挥消费对经济循环的牵引带动作用;支持各地从实际情况出发,完善房地产政策,用好各类货币政策工具。白天平表示,这些政策将分别在预期、消费及资金流动性等方面刺激钢材需求释放,整体来看,未来市场预期有较强支撑。

此外,从今年第1季度经济运行数据来看,我国经济发展持续向好的基本面并没有改变。为促进经济稳增长,各项政策措施将不断出台,持续释放利好,今年上半年国内经济发展将保持较大韧性。

此外,白天平特别提醒市场参与者后期要重点关注以下问题:

一是疫情给钢企生产经营带来较大影响。当前,全国多地防疫措施趋严,部分钢企物资运输和人员流动受到较大影响。白天平认为,今年我国经济目标的实现将更加依赖投资,大量基建项目开工将有力带动钢铁消费。钢企要尽最大努力协调各方力量,促进物流通畅,做好保供稳价工作,维护行业平稳运行。

二是原燃料价格始终保持高位,提高钢企生产成本。目前,铁矿石、焦炭等原燃料价格整体处于高位。截至5月13日,河北唐山焦炭价格为3450元/吨,与今年初相比上涨790元/吨,涨幅接近30%。白天平表示,原燃料价格持续保持高位,进一步推高了钢企生产成本,压缩了企业利润空间。

三是房地产行业对建筑钢材需求的拉动并不乐观。今年第1季度,房地产投资同比增长0.7%,房屋新开工面积同比下降22.2%,土地购置面积同比下降40.9%,房屋销售面积同比下降13.8%。房地产行业关键数据降幅扩大,房地产今年面临较大挑战。白天平认为,房地产行业对建筑钢材需求的拉动或将出现同比负增长。