中鋼「鋼化聯產」實驗工廠首曝光:減碳變成億元賺錢生意,三大優勢讓多家化工廠找上門

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Photo Credit: 中鋼提供

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如今透過鋼化聯產,中鋼將進一步推動2.0版本、意即區域碳資源整合,2040年更希望實際商業應用,屆時變壓吸附塔可能達7公尺之高,在大林蒲園區形成經濟體,結合鋼鐵、煉油、化工等,實現3.0碳循環經濟園區願景,年減碳量擴大為290萬噸。

(中央社)淨零耐力戰開打,中鋼「鋼化聯產」實驗先導線首度曝光,灰、黃色鋼造塔柱拔地而起,矗立於廠區,目標今年9月完工試量產,將純化一氧化碳、二氧化碳,直送化工廠產製化學品,力拚跨業合作「碳」盡其用,讓減碳變成一門賺錢生意。

減碳海嘯襲來,鋼鐵、石化業等排碳大戶首當其衝,「鋼化聯產」是中鋼重要減碳手段,中鋼能源開發與應用發展組研究員王俊修說,中鋼煉鋼與煉鐵過程,高爐、轉爐所排放的副產氣富含一氧化碳,尤其轉爐氣一氧化碳比例高達61%,若能將碳完整捕捉下來、固定於化學品當中,就可減少碳排。

換言之,中鋼希望將「原本要拿去燒的碳」拿來進行高值化應用,因此攜手中油,由中油提供乙烯、丙烯、氫氣,中鋼則提供一氧化碳、二氧化碳,讓化工廠加以產製成甲醇、醋酸等化學品,再供給更下游的傢俱、服飾、鞋材、太陽能模組封裝膠等產品應用。

王俊修說,台灣石化產業鏈上下游層層分工,一旦鋼化聯產併入上游,等於是無痛升級下游產業低碳化。

不只如此,中鋼煉鋼、煉鐵排放一氧化碳的過程,直接取代化工廠產氣製程,化工廠本身也因不需要產氣,不用再額外輸入煤炭、石油、天然氣等,等於減碳之餘,還能減少原物料依賴,免除缺料危機。

實驗先導線9月完工 拚2025年捕碳直送下游化工廠

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Photo Credit: 中央社
實驗室裏,中鋼綠能與系統整合研究發展處長陳宗榮展示不到150公分長的細鋼管,這是實驗階段變壓吸附塔核心設備,正在測試吸附與脫除一氧化碳的最佳操作條件,一旦上線到工場先導產線,鋼管規模將放大到3公尺高。

中鋼第一轉爐工場旁,六座三公尺高的黃色塔柱、五個灰色塔柱矗立,施工聲震耳欲聾,與工研院合作建置的鋼化聯產實驗先導線工程如火如荼進行,預計9月底建置完成,捕碳量4900噸,屬於鋼化聯產第一階段計畫,投資金額為新台幣2億元。

王俊修說明,第一轉爐工場有現成管線,可直接將轉爐、高爐氣引至黃塔內,運用變壓吸附(PSA)原理,將二氧化碳吸附分離,剩下的氮氣、一氧化碳會進入灰塔,最後產出一氧化碳、二氧化碳,注入隔壁工研院模組設備,用作產製甲醇、甲烷、醋酸、乙烯等化學品。

過程中合作化工廠也會參與驗證氣體品質,作為第二階段示範產線建廠依據。到時,中鋼將再投入10億,建立面積大4倍的工廠,預計2025年啟動,產出的一氧化碳將藉由管線送至鄰近下游化工廠,預計年減碳量高達24萬噸。

目前,中鋼已鎖定長春化工、李長榮、聯成化科與中碳等緊鄰廠區周圍的化工業者,拉攏加入低碳高值化產業聯盟。

中鋼綠能與系統整合研究發展處處長陳宗榮表示,中鋼附近剛好有石化產業聚落,是促成鋼化聯產原因之一,如果下游廠距離太遠,氣體管線距離會拉很長,「光是投資高空管架,僅僅1公里造價就要上億」;此外,一氧化碳具毒性、延伸洩漏問題,仰賴時常巡檢,管線投資維護成本會很高昂,投入誘因與效益自然降低。

既然已確定掏出12億,自然不容許失敗。事實上,除了實驗先導線建置,中鋼另有專門實驗室,裡頭也有兩座迷你實驗塔,重點工作之一是找出最適合的「吸附劑」,導入先導線使用,並進行相關研發,「這些都是錢,但是可以協助找到答案,就有價值」,陳宗榮說。

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Photo Credit: 中央社
瓶內吸附劑為市售各式各樣一氧化碳吸附劑,中鋼將每樣拿來測試,透過不同用量、壓力與溫度,試圖找出每種吸附劑最佳操作條件,創造吸附一氧化碳最佳效益。

中鋼鋼化聯產具備三優勢 多家化工廠敲門尋合作

攤開國外鋼廠發展現況,中國已有多家鋼廠鋼化聯產商轉案例,日、韓、德國、盧森堡鋼鐵廠也相繼投入;不過,王俊修指出,國外都是一條龍做法,鋼鐵業必須跨入不熟悉的化工業,可能造成新競爭問題。

反觀中鋼鋼化聯產具備三大優勢,第一,中鋼副產氣可提供具成本競爭力的一氧化碳、二氧化碳及產業低碳化機會;第二,周圍有中油與下游石化廠,具上下游碳資源整合地利;第三,中鋼20年來已與13家廠商共建區域能資源整合,培養良好默契,也存在既有管架,皆成為鋼化聯產推動利基。

如今透過鋼化聯產,中鋼將進一步推動2.0版本、意即區域碳資源整合,2040年更希望實際商業應用,屆時變壓吸附塔可能達七公尺之高,在大林蒲園區形成經濟體,結合鋼鐵、煉油、化工等,實現3.0碳循環經濟園區願景,年減碳量擴大為290萬噸。

陳宗榮表示,中鋼去年5月成立鋼化聯產專案、8月與中油簽合作備忘錄,起初擔憂不知與誰合作,去年底開始,多家化工廠主動上門,顯見廠商減碳壓力之大,若參與其中,無需額外花錢換設備,就可達到減碳成果,自然具吸引力。

在「減碳人人有責」的世界,中鋼一年副產燃氣中的一氧化碳約183萬噸,若全數轉化成高階化學品,將為石化產業創造800億產值,減碳兼賺錢將不是空話。

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責任編輯:潘柏翰
核稿編輯:翁世航


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