钢铁企业二氧化碳捕集技术规范 第1部分：通则标准立项发展报告

钢铁企业二氧化碳捕集技术规范第1部分：通则标准立项发展报告EnglishTitleStandardizationDevelopmentReport:TechnicalSpecificationforCarbonDioxideCaptureinIronandSteelEnterprises-Part1:GeneralPrinciples摘要关键词二氧化碳捕集；钢铁企业；技术规范；通则；CCUS；行业标准；低碳冶金；标准化KeywordsCarbonDioxideCapture;IronandSteelEnterprises;TechnicalSpecification;GeneralPrinciples;CCUS;IndustryStandard;Low-CarbonMetallurgy;Standardization正文1.引言：应对气候变化与钢铁行业碳减排的时代使命气候变化是当今人类面临的最严峻挑战之一。作为负责任的大国，中国已郑重承诺力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。工业领域是我国能源消耗和碳排放的主体，占全国碳排放总量的60%以上。其中，钢铁行业因其以焦炭为主要还原剂的传统长流程工艺，构成了典型的“高碳锁定制”结构，碳排放量约占全国碳排放总量的15%，位居制造业首位。实现钢铁行业的深度脱碳，是完成国家“双碳”目标的关键环节。当前，钢铁行业减碳路径主要包括源头减碳（如氢基直接还原、废钢电炉短流程）、过程控碳（如极致能效提升）和末端捕碳（如二氧化碳捕集、利用与封存）。鉴于氢冶金等技术在成本、资源和技术成熟度上仍面临挑战，短期内难以全面替代传统高炉-转炉流程，而能效提升已接近“天花板”，因此，二氧化碳捕集技术作为实现大规模减排的“临门一脚”，其重要性日益凸显。然而，钢铁企业面临的工艺烟气环境复杂，包括高炉热风炉、转炉、焦炉、加热炉等多种烟气来源，其成分、温度、压力、含尘量等差异巨大。目前，市场上虽存在化学吸收、物理吸附、膜分离等多种捕集技术，但针对钢铁企业的具体应用场景，缺乏统一的技术规范。这导致了项目缺乏顶层设计指导，技术选择盲目，系统耦合性差，投资和运行成本居高不下，严重制约了CCUS技术在钢铁行业的规模化推广。在此背景下，制定行业标准《钢铁企业二氧化碳捕集技术规范第1部分：通则》（YB/T6469.1-2026，以下简称“本标准”）具有极强的现实紧迫性和战略意义。该标准旨在建立一套通用性、基础性、纲领性的技术框架，作为钢铁行业CCUS系列标准的总纲，为后续专项标准提供指导和依据。2.标准定位与编写原则作为系列标准的第1部分，本标准承担着“立柱架梁”的顶层设计作用。其定位明确为“通则”，即不具体规定某一种捕集工艺的详细设计参数，而是聚焦于技术路线的共性问题和基础要求。2.1标准对象与范围本标准适用于钢铁企业新建、改建、扩建的二氧化碳捕集系统的设计、建设和运行管理。标准范围涵盖了从烟气预处理、吸收/吸附/分离等核心捕集单元，到二氧化碳压缩、净化、输送等下游环节的系统性技术要求，但不包括具体的运输、利用与封存（U&S）环节。标准聚焦于“捕集”这一核心环节的通用规范。2.2编写原则本标准的编写遵循以下原则：*基础性与引领性：统一行业术语和定义，确立合理的总体设计原则，引领技术发展方向。*通用性与适应性：适应高炉、转炉、焦炉、燃机等多种典型烟气源，兼顾不同生产规模和技术水平的钢铁企业。*安全性与环保性：严格遵守《安全生产法》《环境保护法》等国家法律法规，将安全和环保要求作为一票否决项贯穿标准全程。*经济性与可操作性：鼓励采用成熟可靠、经济可行的技术，提供清晰、可量化的指标要求，便于企业执行和验收。*开放性与前瞻性：关注前沿技术的发展动态，为标准未来的修订和扩展预留接口。3.标准核心技术内容本标准正文结构逻辑严密，技术内容系统全面，主要包含以下几个核心章节：3.1术语和定义精准的术语是标准化的基石。本章节统一了钢铁企业二氧化碳捕集领域的关键术语，如：“二氧化碳捕集”、“捕集率”、“捕集能耗（再沸器能耗或电力消耗）”、“烟气预处理”、“产品纯度”等，消除了行业内因概念不清导致的沟通歧义和设计偏差，为后续章节的技术要求提供了坚实的语义基础。3.2总体要求这一章节是本标准的纲领性内容，对钢铁企业开展CCUS项目提出宏观层面的总体性要求，主要包括：*顶层设计原则：要求企业在设计捕集系统时，必须结合企业自身的工艺流程、能源介质条件（蒸汽、电力、压缩空气等）、总图布局以及现有环保设备（如脱硫脱硝）进行系统优化，实现能源耦合与资源循环利用。*技术路线选择原则：提出了技术路线的选择原则，即应综合考虑烟气特性、投资成本、运行成本、能耗指标、对主流程的影响程度（如对高炉炉况、转炉正常生产的影响）以及风险控制能力。*系统集成要求：强调捕集系统与原有生产工艺的最佳集成，避免短链设计。例如，如何利用厂区低品位余热作为捕集分离的热源，如何将压缩热用于再生等。3.3捕集系统构成及技术要求本章是标准的核心，系统性地规定了捕集系统的构成及各部分的技术要求：*烟气预处理系统：针对钢铁企业烟气含尘量大、成分复杂的特点，规定了烟气冷却、除尘、脱硫、除水、除特定杂质（如重金属、酸性气体等）的通用要求，确保进入捕集单元的烟气质量满足主工艺设备运行要求。*核心捕集单元：虽不指定具体工艺，但规定了捕集系统应满足的最低捕集率（如≥90%）、产品二氧化碳纯度（如≥95%v/v，用于地质封存或化工合成）等关键性能指标。同时，规定了核心设备（如吸收塔、再生塔、吸附器、膜组件等）的设计、制造、检验与验收的基本要求。*压缩与干燥系统：规定了捕集后的二氧化碳在输送前必须经过压缩、干燥和净化处理，以满足后续利用或封存对产品气温度和露点的要求，防止酸性腐蚀和水合物生成。*储运系统：规范了产品二氧化碳的储存方式（常压储罐、中压球罐或低温储罐）及布置原则，强调了储罐区的安全防护和泄漏检测要求。3.4辅助系统本章规定了与捕集系统紧密配套的水、电、气、汽、仪表空气等辅助系统的总体要求。例如，明确了冷却水系统的闭路循环要求、蒸汽（尤其是低压蒸汽）的品质要求以及控制系统（DCS/PLC）的可靠性要求。3.5安全、环保与职业健康本章是本标准不可分割的部分，严格遵守国家相关法律法规，强调：*安全：重点针对二氧化碳的窒息性（CO₂在密闭空间易造成窒息）和高压系统（压缩、储存）的风险，规定了防泄漏、防窒息、防超压、防火防爆的技术措施和应急预案。*环保：关注捕集过程中产生的废液（如化学吸收剂降解产物）、废气（如再生尾气）、废渣（如废弃吸附剂）的处理和处置要求，确保不产生二次污染。*职业健康：要求对作业场所的二氧化碳浓度进行实时监测，设置声光报警和强制通风装置。3.6检测与验收本章规定了项目投产前的性能考核方法和验收程序，包括捕集率、产品纯度、能耗、单位投资成本、运行成本等关键指标的检测与计算方式，确保标准可落地、可考核。4.主要参与单位介绍：中冶京诚工程技术有限公司本标准的制定凝聚了行业顶尖技术力量的智慧，其中中冶京诚工程技术有限公司（以下简称“中冶京诚”）作为主要的起草和参与单位，发挥了至关重要的作用。4.1企业概况中冶京诚是隶属于中国五矿集团和中国中冶的核心子企业，是新中国钢铁工业建设的开拓者和引领者。公司前身可追溯至1951年成立的冶金工业部北京钢铁设计研究总院，是中国唯一一家拥有“冶金工程设计综合甲级”、“工程勘察综合甲级”、“建筑工程设计综合甲级”等最高等级资质的国内大型工程技术企业。公司业务涵盖冶金工程、市政工程、水务工程、建筑工程、能源环境工程等多个领域，尤其在钢铁冶金全流程设计与总承包方面拥有七十余年的深厚技术底蕴。4.2在CCUS领域的技术积累面对“双碳”战略，中冶京诚积极响应，将CCUS技术作为公司未来低碳冶金业务的核心板块之一。公司组建了专业的碳捕集、利用与封存技术研发团队，系统开展了化学吸收法、物理吸附法等在钢铁行业应用的适用性研究。*工程实践：中冶京诚深度参与了国内多个重点钢铁企业CCUS示范项目的可行性研究或工程设计，积累了丰富的第一手数据。这些实践经验为本标准中关于烟气预处理、蒸汽综合利用系统及对主体工艺影响控制等条款的制定提供了宝贵的工程依据。*技术研发：公司依托国家认定企业技术中心及多个省部级创新平台，重点攻关了高炉煤气、转炉煤气等复杂气源的捕集工艺。尤其在解决高炉热风炉烟气中高硫、高尘对吸收剂的影响方面，提出了具有自主知识产权的解决方案。*标准编制经验：作为钢铁行业标准化的主力军，中冶京诚主编、参编了大量的国家、行业及团体标准。其标准编制团队素质高、经验丰富，能够准确把握技术规范的尺度和时机，确保本标准既有技术高度又便于行业推广。4.3对本标准制定工作的贡献在本标准的制定过程中，中冶京诚作为核心成员，主要负责了“总体要求”、“捕集系统构成及技术要求”以及“安全环保”等核心章节的起草讨论和技术内容论证。公司利用其独特的“钢铁工艺+能源环保+工程设计”一体化优势，提出了很多具有前瞻性和可操作性的建议，例如：将“捕集系统与能源系统集成效率”作为核心评价指标，以及针对钢铁企业特有的多种烟气源混合捕集场景提出了技术方案。这些贡献确保了标准既符合国家战略方向，又紧贴钢铁企业的实际痛点，是理论和实践完美结合的典范。5.结论与展望行业标准《钢铁企业二氧化碳捕集技术规范第1部分：通则》的立项与即将实施，标志着我国钢铁行业在CCUS技术领域迈出了从零散探索到系统规范的关键一步。该标准作为系列标准的开篇之作，不仅为钢铁企业提供了统一的技术语言和顶层设计框架，有效解决了行业内技术应用无章可循的问题，也为防止低水平重复建设、促进技术良性发展奠定了坚实的基础。展望未来，随着YB/T6469.1-2026的发布和实施，后续系列标准（比如针对高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气等特定烟气源的详细技术规范）的研制工作也将提速，形成一个完整的、层次分明、协调配套的钢铁行业CCUS标准体系。这一标准体系的建立，将对以下方面产生深远影响：*推动技术规模化应用：统一的标准将降低技术使用门槛，增强企业投资信心，吸引更多资本和技术进入该领域。*促进产业链协同：规范化的技术要求将引导上游设备制造商、中游工程服务商和下游CO₂用户协同发展，形成完整的CCUS产业链。*支撑国家政策落地：该标准将成为各级政府进行项目审批、节能监察、碳排放核算