焦化行业减污降碳协同增效路径分析

2024-06-12张少华王浩东

资源节约与环保 2024年3期

张少华，王浩东

（1.内蒙古自治区生态环境低碳发展中心，内蒙古呼和浩特 010090；2.鄂尔多斯市源泰矿业有限责任公司，内蒙古鄂尔多斯 017200）

引言

在碳达峰碳中和的背景下，焦化行业面临着减排和降碳的重要任务。由于减少碳排放不但是应对全球气候变化和环境污染的要求，而且是推动企业可持续发展和提高竞争力的关键因素，因此焦化行业为了在实现减排目标的同时保持生产效益，就需要探索协同增效的路径。本文重点分析焦化行业减污降碳的协同增效路径，为行业可持续发展提供参考，并通过采取综合性的措施，使焦化行业实现碳中和与经济增长的双赢局面。

1 碳达峰碳中和背景下焦化行业发展面临的挑战

焦化行业作为高碳排放行业之一，必须在碳减排和可持续发展方面进行调整和改进才能取得长足发展。因此，在碳达峰碳中和背景下，焦化行业面临着一系列的挑战。

1.1 碳减排压力

焦化过程中排放的大量二氧化碳，已成为影响环境和气候变化的重要问题。在碳达峰碳中和目标下，焦化行业急需采取有效措施减少碳排放。

1.2 能源结构转型

传统焦炉主要采用高碳能源（煤炭）作为主要燃料，导致碳排放较高，因而焦化行业需推动能源结构转型，采用天然气、生物质等低碳能源替代煤炭，以减少碳排放。

1.3 创新技术和升级装备

创新技术，提高焦炉效率和能源利用效率；升级装备，通过引入先进的焦炉设备、高效的废气处理系统等，焦化行业才能有效地降低碳排放，实现绿色可持续发展。

1.4 废弃物治理

由于焦化过程中产生的大量废渣和废气，会对环境造成污染，因此焦化行业急需加强废弃物治理。如，采用先进的清洁技术和工艺，有效处理及利用废弃物，减少环境污染。

1.5 智能化管理

焦化行业可利用物联网、大数据、人工智能等技术，实施智能化管理和控制，优化焦化生产过程，提高能源利用效率和产品质量。

1.6 资源循环利用

焦化行业可探索资源循环利用的机会，如焦炉煤气的回收利用、焦炭的再加工利用等，最大限度地降低资源消耗和环境影响。

1.7 产业协同和转型升级

焦化行业可与周边行业进行合作，实现产业链上下游的协同发展。同时，鼓励焦化企业转型升级，开展绿色制造、新能源及新材料研发等，逐步摆脱对传统焦化业务的依赖[1]。

2 碳达峰碳中和背景下焦化行业减污降碳的现实意义

2.1 减少温室气体排放

温室气体的增长是造成全球气候变化的重要因素之一，而减少焦化行业的碳排放可直接降低二氧化碳等温室气体的排放量，降低全球气候变暖速率，遏制海平面上升、冰川融化等不可逆转的气候变化影响。随着全球逐渐加大对可持续发展的关注，具备低碳能力的企业才有可能获取政府的大力支持、获得市场的高认可，并能在供应链中与其他企业深度合作。

2.2 保护环境和人类健康

焦化行业排放的污染物，如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等，不仅会对人体健康（尤其是呼吸系统）造成危害，还会导致雾霾、酸雨等环境问题。因此，减少焦化行业的污染物排放，有助于改善空气质量，以及减少相关影响人体健康问题的发生。另外，焦化行业在生产过程中会产生大量含有机物、重金属等污染物的废水。这些废水如果未经处理就直接排放，会对水体造成一定污染，不仅影响水资源的可持续利用而且影响水生生物的生存状况。通过采用先进的废水处理技术，使焦化废水合规排放，可减少水体污染，保护水资源和水生生物。除此之外，焦化行业的废弃物、废渣和废弃设备含有的有害物质，如果不能得到妥善地处理和处置，也会导致土壤和地下水的污染，并对生态系统和人类健康产生长期影响。因此，采取适当的废弃物管理和处理措施，减少焦化行业对土壤和地下水的污染，有助于保护环境和人类健康。

2.3 推动清洁能源发展

清洁能源，如太阳能、风能和水能，相比于传统能源具有较低的碳排放。通过将清洁能源应用于焦化行业的能源供应，能显著减少温室气体的排放量，以及减少污染物（二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等）的排放，有助于改善空气质量、保护人类健康，并减少相关的环境问题。同时，清洁能源通常具有较高的能源利用效率，通过推动清洁能源在焦化行业的应用，既有助于提升能量效率、降低能量耗费，又可以减少碳排放量及减少对有限资源的依赖。由于清洁能源的发展需要技术创新和产业升级，因而通过引入清洁能源技术，如太阳能热能利用、储能技术和智慧能源管理系统，可有效推动焦化行业的技术创新和设备升级。如此一来，不仅能提高企业竞争力，还能促进整个清洁能源产业链的发展[2]。

2.4 提升产业竞争力

随着全球对碳中和目标的推进，环保和可持续发展已成为各国的政策倾向和市场需求。焦化行业通过减少温室气体排放、改善环境和资源利用效率，能更好地适应市场需求。同时，在低碳经济转型的过程中，减少温室气体排放和环境污染已成为企业竞争力的重要组成部分，因此通过减少污染物排放并提高资源利用效率，焦化企业既可提升自身的环保形象又能提升自身的社会责任感。而减少温室气体排放需要改进生产工艺、更新设备和应用先进技术，焦化企业采用低碳的生产方式，不仅生产工艺领先，技术领先，而且可以生产出环保产品，能大大满足消费者的相应需求。因此，减污降碳将促进焦化行业的技术进步，推动新技术的研发和应用，提升企业的技术竞争力。同时，焦化企业在技术创新方面取得的成果还能够为其他相关行业提供技术支持和合作机会，进一步提升产业竞争力。

3 碳达峰碳中和背景下焦化行业减污降碳协同增效路径

3.1 强化技术创新和应用

焦炉是焦化过程中主要的排放源，通过技术创新来改进焦炉设计和操作，可显著减少二氧化碳和污染物的排放。如，采用先进的煤气回收技术，将焦炉煤气中的有机物质转化为高值化学品或清洁能源；对焦化过程中产生的大量二氧化碳，通过碳捕集技术进行分离并封存，避免其释放到大气中，或利用二氧化碳封存技术将其储存地下及应用于工业生产中，实现碳循环利用。另外，焦化行业通过节能技术提高能源利用效率也可大大减少碳排放。如，采用余热回收技术，将焦炉废热用于发电或供热，实现能源的综合利用；建立在线监测与数据分析平台，通过大数据技术和智能控制系统，实现对焦化过程参数的实时监测和优化调控，从而降低能耗和碳排放。

3.2 推动能源转型

焦化行业可以采用更清洁的能源逐渐替代传统的煤炭燃料，如使用低碳燃料（天然气）作为焦炉燃料，减少温室气体排放和大气污染物的产生；探索利用可再生能源（太阳能、风能等）为焦化过程供能，减少碳排放。同时，可引入智能化技术和系统，对能源的消耗进行监测和管理进一步降低能耗水平；通过数据分析和优化算法，实现能源使用的智能化控制，提高能源利用效率。另外，焦化行业还应探索循环能源的利用，如探索焦炉煤气类副产品的利用，可通过煤气净化、升级和转化技术，将其转化为高值化学品或清洁能源，实现资源的循环利用，减少环境污染。除此之外，还可建立完善的能源管理体系，制定能源消耗目标和指标，通过能源审计及监测，推行节能技术和措施，如改进设备能效、优化工艺流程、合理调整生产计划，降低能源的消耗和碳排放[3]。

3.3 促进循环经济发展

由于焦化过程中会产生大量的废物，如焦炉煤气、焦炭灰渣等，因此通过采用适当的技术和设备，将这些废物转化为资源，不仅可实现资源的循环利用，也可促进循环经济（资源循环经济）的发展。如，对焦炉煤气进行净化和升级处理，生产出高值化学品，或作为能源供应给其他工艺单元，提高资源利用效率。同时，焦化行业还应与其他相关行业建立循环经济网络，共享资源和能源，实现产业间的协同发展。如，与化工行业合作，将焦炉煤气作为原料生产化工产品；与电力行业合作，将焦炉废热提供给发电厂，给电力提供支持。另外，焦化行业还应鼓励和推动产品循环利用。如，在焦炭生产过程中产生的炭化渣和焦炉气净化废渣可作为建筑材料原料，实现资源再利用。除此之外，为推动循环经济发展，焦化行业还应降低循环经济相关技术和设备的使用门槛，鼓励创新企业和科研机构参与循环经济领域的合作，同时加强拉动政府部门的指导和支持，得到更多的政策和经济激励，推动循环经济发展。

3.4 强化交易与碳权益管理

焦化行业可参与到碳排放权交易市场之中，根据国家碳排放指标分配的配额进行交易，并通过购买更多的碳排放权，弥补企业自身排放量超出配额的部分，降低碳排放成本；而碳排放权富有余力的企业也可在交易市场中出售多余的碳排放权获得经济收益。同时，焦化行业也应积极参与碳信用交易市场，通过减少温室气体排放，获取并出售碳信用。由于碳信用可以按照一定比例折算成碳排放权，在市场上进行交易，因此焦化企业可通过碳信用的交易获得经济回报，并激励自身在减污降碳方面持续改进。另外，焦化行业还应强化碳足迹管理，即对企业在生产过程中所产生的温室气体排放进行全面、系统地监测和管理。如，通过对碳足迹的了解和评估，企业可以找到减排的重点和潜力，并制定相应的减排策略与措施；可以通过参与碳中和碳抵消项目来实现减少碳排放的目的。碳中和是指通过吸收和储存等措施将排放出的温室气体与相应的减排量达到平衡；碳抵消是指通过投资或购买符合标准的减排项目来抵消企业自身排放的温室气体。除此之外，焦化行业还要建立碳权益管理与运营体系，定期审核和监测碳排放情况，并根据市场交易及政策要求进行相应调整。因此，通过科学管理碳权益，焦化企业可以更好地规划和优化减排措施，实现减污降碳和协同增效[4]。

3.5 加强政策支持与示范引领

政府应出台针对焦化行业的减排政策和法规，设定碳排放指标和减排目标，并制定相应的激励和奖励措施。如，建立碳排放权交易体系，推动碳市场发展；提供财税支持和补贴，鼓励技术创新和能源转型；设立环保基金，用于支持焦化行业的减排技术研发和项目实施。同时，政府还可以通过建设示范项目和示范企业，引领焦化行业进行减污降碳的探索及实践，并通过这些示范项目展示先进的减排技术、清洁能源的应用、循环经济的实践等，为整个行业可持续发展提供可借鉴的经验和范例；可以通过提供技术指导、培训和合作平台，促进示范企业与其他企业间的技术交流和合作；可以通过广泛的宣传教育活动，提高焦化行业及相关利益方的环保意识和减排意识，如加强对减污降碳政策的宣传解读，解释政策的目标和意义，鼓励企业自觉履行社会责任、积极参与减排行动；可以通过设立专项基金，用于支持焦化行业的减污降碳项目和技术创新，并通过提供资金支持和贷款优惠等方式，降低企业减排成本，促进绿色技术和清洁能源的推广应用；可以通过加强国际的合作与交流，让焦化企业借鉴国外经验和先进技术，并积极参与国际碳市场，与其他国家开展碳排放权交易等合作，推动全球减排目标的实现。