傅 兵

　　酒鋼退休高級(jí)工程師

　　中國廢鋼鐵應(yīng)用協(xié)會(huì)劉樹洲副秘書長在今年4月北京氣基直接還原技術(shù)專題研討會(huì)上的發(fā)言中指出，“鑒于我國至今沒有煤制氣——豎爐法直接還原鐵生產(chǎn)線，缺乏建設(shè)、生產(chǎn)、管理的經(jīng)驗(yàn)，而國內(nèi)有多個(gè)企業(yè)規(guī)劃建設(shè)大型化煤制氣——豎爐法直接還原鐵生產(chǎn)線，為了摸索、積累經(jīng)驗(yàn)，合理引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，同時(shí)避免重復(fù)引進(jìn)，建議建設(shè)示范性大型化煤制氣——豎爐直接還原鐵生產(chǎn)線，推動(dòng)直接還原鐵行業(yè)的發(fā)展。” 本文就煤氣化制豎爐直接還原用氣技術(shù)問題，與大家共同探討。

　　1. 煤氣化-豎爐直接還原工藝鏈接的必要性

　　全球氣基直接還原的還原氣多從天然氣轉(zhuǎn)化得到。我國的能源資源特點(diǎn)是“缺油、少氣、富煤”，2014年我國天然氣表觀消費(fèi)量為1800億m3，同比增長7.4%，其中進(jìn)口天然氣580億m3，對(duì)外依存度達(dá)32.2%，有限的天然氣供應(yīng)首先要滿足城鎮(zhèn)居民生活用氣需要。盡管天然氣轉(zhuǎn)化工藝非常成熟，流程簡單，工序能耗低;但是，工業(yè)生產(chǎn)使用天然氣是受到限制的，我國不可能像中東、南美各國那樣普遍使用天然氣轉(zhuǎn)化制直接還原用氣。

　　市場經(jīng)濟(jì)一個(gè)特點(diǎn)是物以稀為貴，伊朗天然氣價(jià)格2.8美分/m3，約合人民幣0.176元/m3。美國天然氣(包括頁巖氣)資源非常豐富，其天然氣價(jià)格只有我國的1/10。我國天然氣定價(jià)較高，各省市差別也較大，表1列出自今年4月1日開始大幅下調(diào)后的天然氣最高門站價(jià)，絕大多數(shù)省區(qū)在2元/m3以上，上海最高2.88元/m3，新疆最低1.85元/m3，內(nèi)蒙2.04元/m3，也較低。

　　假定1噸HBI產(chǎn)品消耗天然氣2.5Gcal，包頭地區(qū)天然氣熱值8200kcal/m3，當(dāng)天然氣單價(jià)為2元/m3時(shí)，噸HBI消耗天然氣費(fèi)用是：

　　2.5Gcal/t HBI÷8200kcal/m3×2元/m3=609.76元/t HBI。

　　如用煤氣化制豎爐直接還原用還原氣，還原氣熱值取2400kcal/m3，按1噸HBI消耗2.5Gcal還原氣以及燃料費(fèi)用609.76元/t HBI不變，可算出相應(yīng)的煤制還原氣總成本為：

　　609.76元/t HBI÷(2.5Gcal/t HBI÷2400kcal/m3)=0.585元/m3。

　　天然氣經(jīng)過管道輸送、計(jì)量，當(dāng)送到直接還原生產(chǎn)裝置界區(qū)內(nèi)時(shí)，其價(jià)格必然超過門站價(jià)2.04元/m3。若利用包頭周邊地區(qū)煤質(zhì)合適、價(jià)格低廉的長焰煤、褐煤為原料，選擇合理經(jīng)濟(jì)的氣化及還原氣制備工藝，將還原氣總成本控制在0.585元/m3以內(nèi)，是有可能的。中國承諾到2020年實(shí)現(xiàn)單位國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)二氧化碳排放比2005年下降40%至45%，為兌現(xiàn)此承諾，煤炭在我國一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例將逐年下降，作為清潔能源的天然氣其比例勢必逐年提高。因此，今后天然氣價(jià)格繼續(xù)上調(diào)是必然的，煤炭價(jià)格即使上調(diào)，也遠(yuǎn)小于天然氣上調(diào)幅度。

　　綜上，為適應(yīng)我國能源資源特點(diǎn)，為控制生產(chǎn)成本，煤氣化-豎爐直接還原工藝鏈接是必然選擇。

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