文章｜石书军
编辑｜武安君
钢铁企业自身有三大功能：一是生产钢铁材料；二是消纳城市固废；三是能源转换；相比于燃煤电厂而言，钢铁企业的碳达峰、碳中和有着更多的优势，CO2的捕集相对而言成本较低。钢铁完全可以利用自身的钢铁三气：焦炉煤气、转炉煤气、高炉煤气，从容地用化工的方式减碳、固碳，甚至于零碳、负碳。因此，我们可以说，碳达峰、碳中和对于钢铁企业而言是机遇是利好 ，它将推动钢化联产工作迅速提上日程并向纵深发展。下面我从三个方面，谈一下钢化联产工作的进展以及需要解决的前沿技术问题。2017年8月，中科院编制《液态阳光发展纲要》，甲醇被赋予液态阳光的重任；
2018 年 8 月 22 日，国务院常务会议明确指出：“开展秸秆、钢铁工业尾气等制燃料乙醇产业化示范。会议决定扩大车用乙醇汽油推广使用，除原有 11 个试点省份外，今年进一步在北京等15个省份推广。” 国务院常务会议精神引发业界的广泛关注，并为钢化联产注入了强劲动力。2018年11 月，中国金属学会主办、北大先锋承办全国首届钢化联产会议在山东济南召开，殷瑞钰院士出席会议并作重要讲话，我作为会议组织者参会并致辞；
2019年7月26日，中国科学院、中国工程院主办、大连化物所承办的第一届全国钢铁与能源化工行业协调发展研讨会在大连举行，两院院士刘烱天、翁宇庆、孙传尧、干勇、毛新平、刘中民等出席会议。我收到了会议邀请。2020年8月27日，东北大学率先成立低碳冶金前沿技术研究院，并将钢化联产作为重要研究方向。2021年1月13日，北京科技大学依托朱荣教授的研究成果，成立二氧化碳科学研究中心。
随着碳达峰碳中和提上日程，碳交易办法的公布实行，钢化联产受到越来越多的行业有识之士的认可。种种迹象表明，钢化联产的春天已经到来。据不完全统计：目前国内从事合成气法制甲醇的科研单位主要有：大连化物所、山西煤化所、西南化工研究院、中化集团赛鼎公司等；3、目前已经成熟的钢化联产能化共轨产品多条工艺路线。
甲醇路线。回顾20多年的历史，国内最早将钢化联产付诸实践的要数达州钢铁。2007年，四川达钢钢铁江善明等利用焦炉气+天然气和焦炉气+转炉煤气新建了年产30万吨甲醇项目，并取得巨大成功，一举成为国内钢铁企业第一个敢于吃螃蟹之人。这一填补国内空白的发明，让达钢一举拿到国家部委5000万元的节能财政资金奖励。达州钢铁联合西南化工研究院天一科技公司开展了以焦炉煤气和转炉煤气为原料制甲醇产品的联合技术研究。他们首先将低热值高炉煤气、转炉煤气、驰放气解吸气置换出高热值优质的焦炉煤气。
然后，对整个集团公司燃气系统采用完全独立的燃烧技术进行了彻底的改造，对各种气源根据其气质特点进行了重新调配，开发了用焦炉气和转炉气为原料合成甲醇新技术。他们所开发的甲醇产品与纯焦炉气为原料的甲醇产品相比，由于配加了转炉气，原料结构更为合理，更具有成本优势，每吨可降低成本约150元/吨。
低成本甲醇产品的开发使钢铁联合企业碳素流价值得到全面提升，实现了CO2的本质减排，其年减排量折算标煤达14万吨。
2011年11月，黑龙江建龙钢铁年产20万吨甲醇项目投产。之后，国内一批钢铁产业链上的焦化企业新上了不同规模的甲醇装置。
建龙集团的张志祥是最早看到钢化联产前途的钢铁大佬，2011年就在黑龙江建龙新上了甲醇项目。
去年，有消息说，他们要成立钢化联产研究院，后来我们看到的结果是：建龙集团与中化赛鼎合作成立了类似于研究院的组织；立恒钢铁张天福，学历不高，但敢为人先，在业内率先投建了30万吨的乙二醇联产15万吨LNG项目；石横特钢的张武宗，则更是捷足先登，2018年就新上了甲酸项目。如今早已尝到了甜头。
一个很有趣的现象是：最早看到钢化联产商机的三个钢铁企业的大佬都姓张。
乙二醇、甲酸及小苏打路线。2014年4月16日，新兴际华属下国内碳酸氢钠原料药龙头企业——北京凌云制药迁入武安市，利用新兴铸管石灰窑尾气排放的高浓度CO2气体，建设了年产6万吨碳酸氢钠原料药生产基地，此举实现了真正意义上的以化固碳。2018年4月，国内第一个转炉煤气制甲酸项目联产草酸项目——山东石横特钢所属的阿斯德化工年产20万吨甲酸、5万吨草酸等顺利投产。
2020年8月，山西立恒钢铁年产30万吨乙二醇联产15万吨LNG项目投产。立恒钢铁乙二醇联产LNG项目减碳量是56万吨，减少NOX排放量是700吨。2020年8月，立恒钢铁的乙二醇投产。此刻的乙二醇市场价是3500—3600元。立恒钢铁立项上乙二醇项目的时候，市场价是7000—8000元，一年多下来，整个市场价已经腰斩。造成乙二醇市场大幅下挫的原因，主要是国际市场油价的剧烈波动和美国页岩气等多种因素。好在这两天，乙二醇价格又稍稍地涨起来了。
尽管如此，根据我们的测算，立恒钢铁的乙二醇成本应该是3000多元，立恒钢铁乙二醇项目可以说是不赔。如今，乙二醇的市场价已经上涨到了4500—4600元。即便如此，放眼望去，国内煤制乙二醇企业仍然是哀鸿遍野，因为他们的乙二醇成本是5000多元。
实践证明：市场经济条件下，成本低永远都是王道。那些在机遇面前瞻前顾后的人，虽说没有承担风险，但永远都不会获得超额利润。
发酵法乙醇生产路线。继河北首朗4.5万吨项目建成之后，工业尾气生物发酵法制乙醇项目在宁夏、贵州多地陆续布局并投产。合成气制乙醇路线。全球首套煤基乙醇项目——延长中科合成气制乙醇工业化年产10万吨示范项目已经完成，50万吨工业化项目正在实施。莱钢年产50万吨钢铁尾气制乙醇项目正在编制可研报告。鞍钢年产50万吨钢铁尾气制乙醇项目可研报告已经编制完成，据了解，上述项目采用了大连化物所技术。与此同时，国内钢铁产业链上焦化企业焦炉煤气制乙醇联产LNG、制乙二醇多个项目陆续投产。代表性的项目有：迁安中溶。
4、正在实施或已经完成中试且成功的，能够应用到钢化联产领域的多条工艺路线液态阳光项目。大连化物所李灿院士团队用光伏发电制氢（绿氢），用氢气+CO2生产甲醇，年产1000吨的工业试验已经成功。
CO2电解制合成气中试。2020年11月20日至23日，中国石油和化学工业联合会组织专家在内蒙古伊泰化工有限责任公司对二氧化碳电解制合成气中试装置进行了现场72小时考核。该装置由碳能科技(北京)有限公司、内蒙古伊泰化工有限责任公司、天津大学和中科合成油工程股份有限公司等单位联合设计、研制和建设，自8月正式开车运行，累计稳定运行1900小时。合成气一步法制乙醇等。此前大连化物所的专家已经完成了延长中科10万吨合成气制乙醇工业化示范项目，正在全国范围内积极布局50万吨合成气制乙醇工业化项目。相对而言，一步法更具有挑战性，因而更受关注。目前，大连化物所肖建平团队、浙江大学肖丰收教授团队对一步法催化剂的研究已经取得了进展。环氧乙烷（EC）酯化法生产碳酸二甲酯（DMC、电解液）。碳酸二甲酯（DMC）已经和甲醇、乙二醇一样快速成长为大宗化学品。中科院过程所张锁江院士（所长）团队开发的羰基化反应器及醇解-共沸精馏耦合技术，已经在奥克股份建成世界首套工业化示范装置，并实现稳定运行。浙石化工单套产能国际最大的年产20万吨碳酸二甲酯(DMC)联产13.2万吨乙二醇项目开车成功。目前，科技界对于合成气和CO2制乙醇、制乙二醇，制芳烃等高端化学品工艺路线及相应的催化剂基础理论研究，已经形成了热点。
二、制约“以化固碳、钢化联产、低碳冶金”的几个重大问题：钢铁界的大佬们对钢化联产的认知层次基本上是这样的：在钢铁景气之时，对钢化联产是不屑一顾；在钢铁市场低迷之时，比如2015年，钢价都已经白菜价了，哪里还有钱投资钢化联产，整个又是一个力不从心。
钢铁与化工尤其是煤化工两大产业，长期以来处于隔绝状态。钢铁产业内部的专家不熟悉化工尤其是煤化工，煤化工领域的专家不了解钢铁。钢铁产业链上由于存在焦炭生产工序，因此，钢铁业内对于化工的了解局限于焦化领域，按照钢铁业的行话叫做化产回收。钢铁业内的三气：焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气，在上个世纪八十年代以前主要是点天灯。近年来，主要是用作煤气发电，煤气加热炉、热风炉等，钢铁业内专家很是满足，终于不再点天灯。然而，在化工专家的眼里，“钢铁三气”用于上述用途还是太奢侈、太浪费、太可惜了。有一位化工专家曾形象地比喻说：好比你刨了一个树根，你是把它用来烧火还是用来作根雕呢？显然，钢铁企业的现状是把“钢铁三气”当了柴烧。去年五月份，我随同中科院的专家考察了山西潞安集团煤制油项目。该项目位于山西省长治市襄垣县王桥镇郭庄潞安油化电热一体化综合示范园区，占地面积303.45公顷，建设规模为180万吨/年煤基液化产品，项目总投资239亿元，其中环保投资22.93亿元。项目以高硫、高灰、高灰熔点煤为原料，采用壳牌（SHELL）干粉煤气化工艺，实现了世界第一个单台能力3000吨/天的粉煤气化炉的技术突破。同时采用具备完全自主知识产权的中科合成油铁基高温浆态床F-T合成油技术，单台50万吨反应器世界第一。
山西潞安集团煤制油项目选用4台壳牌（SHELL）干粉煤气化设备，总投资50亿元。
当时，我在震惊之余还是陷入了沉思。动辄几十亿的煤制合成气之设备投资得到的结果不就是个CO+H2吗？这个东西我们钢铁企业都有啊！我们干吗不把钢铁企业的三气拿来生产化工产品呢？
事实上，钢铁业内有识之士早已捕捉到了其中的商机。但就整体而言，业内大佬们的认知还停留在“不屑一顾”的层面，跟不上形势发展的要求，还需要行业先知们的引导和推动。加热炉、热风炉、烧结机，钢铁企业用煤气的地方太多了。你去问钢厂的老板，他们普遍的回答是：我们没有剩余的煤气。那么，我们要搞钢化联产，就必须对加热炉、热风炉、烧结机，钢铁企业所有用煤气的地方搞燃料替代。当年达钢集团搞甲醇的时候就曾经对整个集团公司燃气系统采用完全独立的燃烧技术进行了彻底的改造，对各种气源根据其气质特点进行了重新调配，开发了用焦炉气和转炉气为原料合成甲醇新技术。
要搞一个测算，到底是钢化联产合适还是原来的老套合适。显然，搞一般的化工产品并没有太大的优势。如果燃料替代之后，没有账算，那就不要盲目去搞。
燃料替代选用什么燃料？要结合当地的条件。当前，京津冀地区限煤很厉害，你全部改烧煤炭，那肯定不行。那么，用轻烃气（C5、C6混合气）搞燃料替代行不行？这需要很好地测算一下。
长远来看，煤气发电这一块的煤气是可以替代下来用于生产化工产品的，因为随着光伏、光热、风能发电成本下降，平价上网成为必然，那么你再用宝贵的煤气资源去发一点廉价的电，就不划算了。
在制约钢化联产大规模推广的众多因素中，高炉和转炉煤气的气体分离技术曾经是重要的卡脖子技术。
高炉煤气含有CO、CO2以及体积分数50%以上的N2，分离提纯成本直接决定了钢化联产的化工产品是否具有与传统的煤化工产品的市场竞争优势。北大先锋在国内率先成功地解决了高炉煤气中CO和N2的分离问题。然而，大规模地推动钢化联产，还必须进一步降低CO和N2的分离、提纯成本，开发新一代低成本高炉煤气提纯、分离技术。北大先锋站在我国变压吸附技术的制高点，成功解决了一氧化碳与氮气分离的世界性难题，建设了电石尾气、高炉煤气分离提纯一氧化碳工业装置， 填补了国内工业尾气高附加值利用的空白，并在工业尾气高效利用的道路上坚持不懈、积极探索，致力于将这项独有技术在多个工业领域推广应用，为用户企业赢得 显著的经济效益和环保效益。
如果仅仅是把“钢铁三气”拿来做化工产品，以气定产，那很好办。问题是，我们想得到一个更低的成本更大的气量，我们还想尽最大可能地减少CO2排放，并且把CO2作为资源进行利用，达到“以化固碳、低碳冶金、钢化联产”目的，实现碳达峰碳中和的宏伟目标。那样的话，恐怕就不那么简单。钢化联产亟需破解一些重大的基础性的难题：1、理念的破和立的问题。一是在高炉环节。要把高炉煤气和铁水置于同等重要的地位，确立高炉煤气和铁水“两个产品”的理念。这是目前制约钢化联产的首要问题。这样的认识不仅在领导层面存在，在技术专家层面也是大量存在。因为到目前为止，铁水是高炉的产品，高炉煤气是副产品，而副产品是要服从产品需要的。因此，我们看到的现象就是：拚命降低焦比，那怕是降低几公斤都是巨大的成绩。
观念一变天地宽。确立“两个产品”理念之后，我们追求的目标不再是单一的降低焦比，而是两个产品的统筹协调。由于顶高炉煤气可以进行循环，那么提高CO浓度就是很重要的问题；如果考虑化工应用，那么CO、CO2体积分数就很有必要。因此，我们就要千方百计地提高CO、CO2的纯度。
在这方面，我曾向北科大的郭汉杰教授请教。我的观点就是：通过冶金物理化学模型计算和模拟，找到一个经济的平衡点，使得CO浓度和铁水产量能够同时兼顾，而不是顾此失彼。比如，我们可以向高炉内喷吹挥发分很高的褐煤，这样就可以得到浓度较高、数量很大的CO气体。
我们能否用正交表的方法：编制多因素（富氧、喷煤、焦比、鼓风量等因素）多水平（不同的量）的正交表，通过仿真建模，模拟实验数据找到相对优化的数据。
两个产品的理念，还有可能涉及到高炉炉型结构的适当改变的问题。在保证铁水生产不受大的影响的前提下，对高炉炉型结构适当改造，就可能产生更多的CO气体。
2、氧气高炉的问题。2020年7月15日，宝武集团新疆八一钢厂开启了全氧高炉试验。2020年12月，八钢氧气高炉顺利实现了全氧冶炼试验第一阶段的目标，富氧率达35%。这是行业内一个振奋人心的消息。
关于新疆八一钢铁厂氧气高炉试验，我们注意到了该厂李维浩、李涛发表在《新疆钢铁》2020年第1期上的有关《氧气高炉技术及炼铁工序能耗初步分析》的文章，华东理工大学司忠业等《高温煤气化转化CO2为 CO》以及北科大钢铁冶金新技术国家重点实验室郭占成、薛庆国等：A、利用气化炉加热重整煤气的氧气高炉节能减排分析，B、氧气高炉喷吹气化炉重整煤气工艺的㶲分析等多篇，关于氧气高炉及气化炉重整煤气的多篇论文。
事实上，氧气高炉+气化炉重整煤气就是钢铁企业借鉴了煤化工成熟的工艺技术—气化炉技术，这是第一步。现在钢铁企业的专家和企业家们正在迈出的是第二步，就是钢化联产。钢铁企业实施钢化联产对煤化工来说肯定是一个冲击，甚至是一个颠覆。如果可能的话，钢铁和煤化工行业部分工艺路线将走向融合。
与此同时，北京科技大学朱荣教授正在低调地进行着一项具有轰动性的试验：高炉喷吹CO2技术并获得成功。该技术将煤粉用二氧化碳作为载体，经热风炉加热后喷入高炉，CO2与碳元素生成2倍体积的CO气体，高炉充当了CO2煤气发生炉。
无论是八钢的氧气高炉试验，还是北科大朱荣教授的CO2喷吹试验，高炉喷吹煤粉的数量都在不断加大。未来的高炉冶炼中焦炭的作用主要起骨架作用，其用量将越来越小，高炉越来越Hismelt化，这也许将是一个趋势。而随着炉顶煤气的超值利用，Hismelt非高炉技术的成本也会越来越低。
我们期待着八钢的氧气高炉试验作为低碳炼铁的重要技术，能够尽快取得突破并对整个行业产生示范引领作用。
钢铁企业实施钢化联产遇到的最大难题是：氢从何来？下面的3、4、5、6、7点将主要围绕如何产氢、储氢和利用载氢物质用氢的问题展开。
3、液态阳光技术。大连化物所是我国化学工程技术的科研劲旅。他们研发的煤头甲醇制乙烯技术为我国的能源安全做出了巨大贡献。大连化物所的李灿院士用光伏发电制氢，用氢气吸收CO2生产甲醇，年产1000吨的工业试验已经成功。中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所研究员李灿在研讨会上发表了题为“可再生能源电解水制氢及液体太阳燃料合成进展与展望”的演讲。他指出，氢能发展初衷就是要解决低碳、生态等问题，可再生能源制氢是未来发展的方向，而太阳燃料甲醇技术是储能技术，应用中具有多重优势。
就可再生能源制氢成本而言，电价和电解水效率影响成本最大。目前，这两点都已经发生很大的变化。如果采用0.25元/KWh电价，制氢成本可与天然气制氢相当。而针对弃风、弃光、弃水的电已低于这个电价。电价若在0.15元/KWh，制氢成本可与煤制氢相当。浙江中科院应用技术研究院牛强主任团队吸收Hismelt技术的精华，研发出了一种利用双熔铁浴炉进行有机固废制合成气的技术与装备——仿地幔熔铁浴有机固废炉，并申请了专利。该技术与装备，解决了氢从何来的问题。
由于他们的工艺路线取材有机固废，因而所产氢气应当和大连化物所的液态阳光技术一样定义为“绿氢”。
仿地幔熔铁浴有机固废制合成气技术最大的亮点在于：她将彻底终结了有机固废，实现了有机固废的碳氢循环。
类似的技术还有：中科院过程所搞的“废弃高炉变身造气炉”技术。
高端智库｜废弃高炉变身造气炉：中科院老科学家有话要说！
5、解决氢从何来问题还有一个重要的途径就是：利用载氢物质CH4吸收CO2高浓度二氧化碳资源化利用难题已经被中科院上海高等研究院成功攻克。煤化工行业率先打破了CO2资源化利用的技术瓶颈，潞安集团与中国科学院上海高等研究院、壳牌公司共同研发了CH4-CO2重整技术。目前，世界首套万Nm3/h级规模级甲烷二氧化碳自热重整制合成气工业侧线装置全系统经优化已实现稳定运行，并形成了大规模产业化设计软件包，多方合作成立了合资公司：上海高潞空气产品能源科技公司。目前，该公司已经开始了甲烷二氧化碳重整技术商业化推广应用。
说到这里，有人可能要问：这样做有效益吗？CH4-CO2重整技术生成两个摩尔的CO+H2，就目前的市场条件下，肯定要比甲烷的效益高。不仅如此，环保效益更是可观，两个温室气体的问题都解决了。
不仅如此，“高温煤气化转变CO2为CO技术和CH4-CO2重整技术”还使无水煤化工成为现实。6、用NH3吸收CO2，将NH3气作为载氢物质，也是解决氢气来源问题的一个很好的思路，氨气可就地合成，也可外购。山东大学化工学院教授朱维群搞了一个利用NH3吸收CO2生产三嗪醇的技术，三嗪醇是一种塑料。这项技术可以大量地固碳。目前，实验室小试已经完成。正在进行中试和产业化的前期工作。常温常压有机储氢技术是一个很有途的技术。程寒松教授是我国QR计划的专家，同时还是我国著名化学家唐敖庆教授的弟子。美国普林斯顿大学的理论化学博士。目前，程寒松教授团队的技术已经落户宁波。
有了常温常压有机储氢技术，那么，我们就可以将A地富产的氢气，比如炼化企业的氢气，运送到B地钢铁企业。
下面的8、9、10将围绕钢铁企业的熔融钢渣、高炉渣高位余热，生产CO气体展开
8、利用CO2干熄焦联产CO气体。山西有一位老专家叫张建伟，他发明了一种利用CO2干熄焦技术并进行了小试，已经申请了专利。张先生正在与天津某公司的专家合作进行中试，感兴趣的厂家可以与张先生联系。9、熔融钢渣和铁渣生产合成气的问题。我与天津有机合成设计院的姜总多次探讨过熔融钢渣和铁渣生产合成气或还原气的问题。姜总在这方面做过电石渣喷煤制还原气的试验。他认为采用回转窑的方法是可行的。东北大学段文军的博士论文做的就是这方面的内容，于庆波教授是他的指导老师。10、熔融钢渣和铁渣热装生产水泥和陶瓷技术。成都水泥设计院与北科大在河北武安市新峰水泥实验钢渣和水渣生产陶瓷技术项目。如果从整个社会减少CO2排放的角度看，熔融钢渣和铁渣热装生产水泥也应该是一个不错的项目。此前，山东钢铁张店分厂的专家和鞍钢专家分别对此项目进行过研究，而产业化未见报道。
11、高选择性催化剂研发和低成本气体提纯分离技术。大连化物所肖建平团队与浙江大学教授肖丰收和研究员王亮团队合作，在合成气一步法制备乙醇反应机理研究方面取得重要进展。据了解，合成气转化目标产物过程中有数十种中间体及过渡态，数千种反应路径，而传统的理论方法不能很好地理解这一过程。基于此，他们开发了一套反应路径研究和产物选择性分析的新方法，可以将数十种中间体以及过渡态的吸附能简化到两个维度——CO和OH的吸附能，并以此来描述不同催化剂对产物的选择性，进而理解和指导催化剂的设计。此方法还能综合热力学和动力学影响自动搜寻生成乙醇的最优反应路径。
该研究认为：在合成气转化过程中，如果CO分子和催化剂（如纯Rh、Co催化剂等）结合太强，碳-氧键基本全部打断，进而选择性得到甲烷；如果CO和催化剂（如Cu催化剂）结合太弱，碳-氧键完全不能被打断，所以只能得到甲醇。CO和催化剂之间的结合能力只有在非常小的一个能量窗口时，CO解离之后的中间体(CHx*)和未解离的CO*/CHO*共存，才能有较好的乙醇选择性。理论计算结果表明，CH2*和CO/CHO*中间体的耦合是最关键的步骤，MnOx结构和分子筛提供的限域环境影响了界面处(MnOx附近)的Rh原子的电子结构，使RhMn@S-1催化剂恰巧落在这个区间，最终使CH2*和CO*/CHO*中间物质能大量共存，从而得到较高的乙醇选择性。该工作为设计高选择性合成气制备乙醇的催化剂提供了新思路。值得欣慰的是：除大连化物所，国内还有一大批专家、学者从事碳一合成气催化剂研究。
需要强调的是：该技术和低成本气体提纯分离技术一样同属卡脖子技术，直接关系到钢化联产的成败。四、关于建设“以化固碳钢化联产低碳冶金”试点市的设想：以武安市为例钢铁企业经过近几年的布局调整，不少地方的钢铁企业体量已经很大，布局也已经相对集中，这就为下一步整合优化钢铁企业的碳素流、能源流奠定了基础。据大连化物所的专家测算，一个年产1000万吨钢的企业，就可以配套建设一个年产100万吨燃料乙醇生产单元。如果配套建设甲醇产能又应该是多少万吨呢？大连化物所的专家没有说，按照合成气一步法路线，我测算了一下，在相同CO总量的情况下，H2按照“填平补齐”工程思路解决，那么甲醇的产能应当是143.5万吨。我们畅想一下：以武安市周边钢铁产能（含邯郸产能和天津铁厂）4000万吨计，保守地说，甲醇产能可以达到574万吨。如果我们用这部分甲醇去生产乙烯，那么乙烯的产能将超过200万吨，这是多么大的体量啊！即便是生产燃料乙醇，那么400万吨的产能也是一个很大的体量。
上述计算数据是在CO2不参与反应的情况下测算得到的。如果我们把CO2也当做资源，那么我们得到的数据将是天量的。河北省武安市具有悠久的冶铁历史。目前，在钢铁整合的大背景下，武安市境内仍然有2500多万吨的钢铁产能，如果再加上邯钢搬迁到涉县，普阳钢铁公司周边将形成一个钢铁聚集区。该聚集区内钢铁产能将达到4000万吨，焦炭1000多万吨。由于钢铁工业既是支柱产业又相对分布集中（比唐山而言），构成了武安乃至邯郸产业特点：重化结构。因此，污染非常严重。钢铁产业成为武安乃至邯郸又爱又恨的一个产业。
武安市最有条件整合区域内的气体资源，在西部南洺河流域建设一个钢化联产示范区。当前，可以利用淘汰落后产能闲置下来的小高炉，联合科研院校多家单位，搞一个低碳冶金前沿技术示范区也可以叫做：邯郸钢铁低碳前沿技术示范区。（一）太阳燃料甲醇路径：
1、用光伏和风能生产绿电。武安市西部有着广阔的山场面积，没有开发的光照资源十分丰富，可以开发光伏和光热资源用于发电。
2、用绿电电解水制氧、制氢。我们可以优先选用李灿院士的技术、采用海军718所水解氢设备技术。
李灿院士表示，从规模、设备投资、稳定性来看，电催化分解水已成熟，来源可以是光伏发电等，“电催化分解水制绿氢是绿色能源转成绿氢的最为有效的途径”。在电解水制氢三种主流技术中，液体碱性水电解和固体聚合物SPE水电解技术较为成熟，传统的碱液电解水的效率较低、能耗较高，但稳定性好，价格相对低廉，寿命长达10年~20年; 李灿团队一直致力碱性电解水催化剂的研究，可以较好地解决上述三大问题。碱液电解槽规模可以做得很大，目前规模可做到1000Nm3H2/h，而通过催化剂可将能耗降至4.0KWh/Nm3~4.2KWh/Nm3，远超业界平均水平，稳定性在实验室可达到8000小时~1万小时，工业化验证效果也非常不错。
3、整合武安及周边钢铁企业（含焦化 ）企业气体资源，建设中央气体岛，用钢铁企业的CO、CO2加氢制甲醇或乙醇。用甲醇生产乙烯或乙二醇，建成国内氢能和绿色能源化工、新材料生产基地 。
空气产品公司计划投资20亿美元在印尼建立一个煤制甲醇工厂，该厂每年将能够从约600万吨当地煤炭中生产约200万吨甲醇。该公司在中国投资了数十亿美元建设煤化工工厂。近期，拟投资约15亿元在内蒙古达拉特经济开发区建设合成气岛(包括空分装置、气化装置及净化装置)，项目计划于2020年底获得相关核准批复，2023年建成投产。
（二）合成气路径：
利用淘汰落后产能闲置下来的小高炉改造成合成气炉，然后，以此作为气源，利用山东墨龙Hismelt，中晋太行气基竖炉、东大储满生教授团队的技术生产气基直还铁；利用合成气一步法直接生产甲醇、乙醇、乙烯等高端化学品。
（三）氧气高炉路径：
充分利用淘汰落后产能闲置下来的小高炉，进行氧气高炉试验。永诚铸业现有一座460M3的小高炉和一台55吨的转炉，其它工辅设备齐全。我们可以把它作为低碳前沿技术的中试基地。一旦氧气高炉试验成功，那么就可以就地转化。
这样的话，我们就可以整合区域内的所有气体资源，建成一个“以化固碳、钢化联产、低碳冶金”的示范市，彻底解决钢铁工业绿色发展中的环境问题和可持续发展问题。这将是一个十分宏大的工程！
与东大与会部分专家合影
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