2019年仲春，烏蘭察布草原剛剛開始解凍，西保集團內蒙園區旭峰合源化工有限公司總占地330余畝、一期年產15萬噸礦熱電爐尾氣制甲醇項目隨即破土動工。施工僅僅10個月后，甲醇項目就具備了全線試車能力。“這就是‘西保速度’！”在項目現場，旭峰合源化工總經理武曉東滿臉大寫的自豪。
高效節能化工模式
如何將鐵合金礦熱電爐生產過程中的廢氣資源“吃干榨凈”，一直是西保集團內蒙園區特種合金高質量循環經濟模式的核心議程之一。
2013年初夏北上烏蘭察布以來，西保集團已經在內蒙園區建成投產13臺特種合金礦熱電爐，年產能100萬噸。13臺鋼鐵巨獸每年要“吞吃”200萬噸礦石，每天產生270余萬立方米尾氣。將這些廢氣資源充分利用起來，變成新的甲醇化工產品，此前在國內還沒有規模化應用先例。
目前，主流的甲醇生產有兩條路線，一條是煤制甲醇，另一條是天然氣制甲醇，其他還有焦爐氣、生物質等方式。能不能利用鐵合金礦熱電爐尾氣一氧化碳含量高的特性，開辟一條新的低碳化工工藝來生產甲醇？
旭峰合源化工與國內頂流設計院緊密合作，很快確定了工藝路線。
2020年深秋，在黃旗海畔西保內蒙園區施工建設1年半后，甲醇一期項目一次試車成功，送出了第一縷清澈透明的合格產品，甲醇純度達到99.9%國標優等品標準，當月即投放市場銷售。
該項目全套裝置與工藝流程均采用業界領先理念和自主知識產權技術，不僅創下了建設速度、投料試車效率、產出粗甲醇純度等多個業界“冠軍”，也是國內率先規模化應用成功的礦熱電爐尾氣制甲醇項目。
“‘旭峰合源高效節能化工模式’是開創性的。一期項目在較短時間內順利投產銷售，不僅驗證了這一理念的可行性，為國內‘綠色合金’產業化開辟了一條可供借鑒的新路子，也為西保集團內蒙園區特種合金高質量循環經濟產業集群打造了關鍵閉環。”在項目最初設想者——旭峰合源化工董事長楊運毅看來，創新永遠是發展的第一動力。
2021年底，為表彰在工業廢氣資源利用關鍵技術上做出的突出貢獻，中國有色金屬工業協會、中國有色金屬學會授予旭峰合源化工“中國有色金屬工業科學技術一等獎”榮譽。
低碳甲醇
用礦熱電爐尾氣生產甲醇，到底哪里“低碳”？
“鐵合金礦熱電爐尾氣的主要特征是高一氧化碳、低氫。在催化劑高溫高壓作用下，礦熱電爐尾氣高一氧化碳與水蒸氣反應生成氫氣和二氧化碳，最后按照一定氫碳比例，借助銅系催化劑合成甲醇、精甲醇。不參與反應的部分二氧化碳需要經過脫碳等工序處理，也就是把二氧化碳從原料氣中提取出來，制成液體二氧化碳及干冰。”武曉東介紹，旭峰合源化工一期項目每年可資源化利用礦熱電爐尾氣約5億立方米，減少二氧化碳排放約40萬噸，生成15萬噸國標優等品精甲醇，綜合效益顯著。
參照國家林業局研究數據，一棵樹每年可以吸收并儲存4~18千克二氧化碳。按一期甲醇產能計算，旭峰合源化工現在每年減少的二氧化碳排放，相當于植樹2200余萬棵、節約標煤約16萬噸。
這等同于非洲加納共和國2022年全年規劃的植樹量，是一筆不小的“環保賬”；結合當前全國碳市場掛牌交易58元/噸左右價格，還是一筆可觀的經濟賬。
此外，整個生產過程中排放物只有水，廢水經過處理循環利用后，幾乎沒有污染物排出。所以，這一工藝也是真正的“低碳甲醇”工藝。
目前，項目所在地——天皮山冶金化工工業園區鐵合金礦熱電爐尾氣資源十分充足。用礦熱電爐尾氣生產的“低碳甲醇”，不僅純度完全滿足國標優等品標準，且由于資源循環利用帶來的經濟及環保效應，較少受原料端波動帶來的影響，能極大降低生產成本。推廣開以后，有利于整個甲醇中下游產業鏈降本增效、節能減排。
在二十大報告“積極穩妥推進碳達峰碳中和”及“加快規劃建設新型能源體系”理念框架下，近未來，“低碳甲醇”及其規模化應用工藝技術必將迎來更加廣闊的發展前景。
鐵化聯產，戰略“升級”
“低碳甲醇”之外，旭峰合源化工的目光更加長遠。
這是一個新能源材料唱“主角兒”的時代，誰擁有核心技術，誰就獨領風騷。
甲醇是重要的有機化工基礎原料。從甲醇延伸開來，不僅可以生產聚乙烯、聚丙烯、合成纖維、乙二醇、二甲醚等高附加值產品，還可以與新能源電池材料掛鉤，生產碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯等碳酸酯類產品。
如果把鐵合金礦熱電爐尾氣制甲醇、工業廢氣制電子級/工業級碳酸酯兩項工藝聯結起來，又會產生什么樣的排列組合呢？
“我們運用國內首套、先進成熟的礦熱電爐尾氣制甲醇節能環保處置工藝，將工業廢氣制甲醇生產過程中富余的二氧化碳捕集提純，再利用礦熱電爐尾氣有效成分部分一氧化碳、甲醇及空分裝置產的氧氣，分別衍生出新的化工產品，主要是碳酸二甲酯（簡稱DMC），應用于高效鋰離子電池溶解液、新型油類添加劑，以及化工、制藥、食品、日化等領域。該工藝也叫做甲醇液相羰基氧化法，比酯交換法DMC工藝成本更低，更加環保節能，也更適應園區資源特點。未來，我們還將沿著甲醇精細化工的方向繼續做下去。”武曉東將這一過程解釋為高效“鐵化聯產”。
DMC是近年來廣受國內外關注的環保型綠色化學品，不僅本身無毒，還具有反應性能多、使用安全方便、環境污染小、易運輸等特點，又被譽為21世紀有機合成的“新基石”。
與此同時，甲醇作為一種清潔高效、廉價安全的燃料，將其納入國家現代能源體系的呼聲也越來越高。9月中旬，工信部還釋放出“加快推廣甲醇汽車”和“積極探索綠氫、甲醇、氨能等替代化石能源的新方式、新途徑”的明確信號。
甲醇經濟蘊含巨大發展潛力。
現在，旭峰合源化工DMC綠色化工新項目土建施工進入尾聲，即將開始設備安裝階段。在集團公司內蒙園區“升級”戰略指引下，運用“鐵化聯產”理念，旭峰合源化工不斷發掘醇基精細化工價值鏈深層，高質量發展之路正煥發勃勃生機與活力。
