首次進入中鋼小港廠區,轟隆隆的煉鋼聲此起彼落,但外頭有一區矗立一根根黃色長柱與貨櫃屋,額外顯眼。
這是中鋼在去年12月底投資2億元建置首座「鋼化聯產」(生產鋼品、化學品都能同步進行)先導工場,透過捕捉煉廠產生的副產燃氣,純化後取出一氧化碳及二氧化碳,並攜手下遊石化業合成高階化學品。這樣點廢成金的概念,中鋼看好一年能夠為石化業創造逾800億元商機。
鋼化聯產跨產業合作:中鋼提供碳原料,中油等石化廠生產低碳產品
要達到鋼化聯產,關鍵在於跨產業的合作,中鋼攜手工研院與6家下遊石化業,包含中油、中鋼碳素、長春集團、聯成化料、李長榮、中石化。
中鋼扮演「碳原料」的提供者,運用管網捕集煉鋼廠所產生的一氧化碳、二氧化碳等副產燃氣,透過物理式變壓吸附(PSA)的製程,將一氧化碳、二氧化碳吸附分離,剩下氮氣排出。其產出的一氧化碳、二氧化碳純度達98%的水準,再透過工研院的觸媒合成甲烷、甲醇、醋酸等化學品,供應給下遊使用,目前合成化學品還在驗證的階段,得看是否符合石化業者的需求品質。
中鋼「鋼化聯產」步驟拆解
為達成鋼化聯產的大夢,中鋼規劃長達近20年、分三個階段進行:
第一階段(2022年): 設先導工場,預估年補碳達4,900噸,目前建場已完成,但碳捕捉再利用技術尚在實驗室研發階段。
第二階段(預計2025年) :結合化工廠設「示範產線」,年捕碳達24萬噸。
第三階段(預計2040年): 擴大商業應用,年捕碳量達290萬噸,逐年放大碳捕捉的能量。
在中鋼的計畫裡,碳捕捉再利用,不僅可以解決減碳的問題,另一方面對石化業來說也是新機會。中鋼綠能與系統整合研究發展處處長陳宗榮指出:「一氧化碳、二氧化碳是製造化學品的原料,過去石化業都是進口石油、天然氣、煤碳來裂解成二氧化碳,如今中鋼把排放的燃氣取出二氧化碳再利用,就可以取代石化燃料進口。」
此外,鋼化聯產並不是所有鋼鐵廠都能做,重視地理條件。要把碳輸送給石化廠使用需要透過管線,為避免長途運輸拉高成本,鋼化聯產較適合石化廠與鋼場在鄰近周圍。
碳捕捉商轉的挑戰:土地取得、商業價值
雖然目前已經有先導工場,但碳捕捉要走向大規模商轉,勢必需要更大的土地面積來設廠。據了解,中鋼先瞄準由經濟部推動的「新材料循環產業園區」,位於中油高雄大林蒲煉油廠,但現階段大林蒲還有遷村的議題待克服。
其次是商業考量,陳宗榮表示,目前中鋼補碳技術沒有太大問題,但把二氧化碳合成化學品這段,雖然說由石化業來做最適合,「但他們也會計算成本是否具有競爭力,產品能否在市場上賣得出去。」
總結來看,鋼化聯產眼前還有土地、商業考量的挑戰,但最終能否成功,關鍵來自「減碳的壓力」。陳宗榮提到,現在全球都在談碳中和、淨零碳排,臺灣政府也在去年公佈2050年淨零碳排路徑、《氣候變遷因應法》,環保署最快在2024年課徵碳費。
另一方面,當其他石化業開始採用低碳方式生產產品,若企業沒跟上的話,未來當各國開徵碳稅時,外銷勢必面臨龐大碳成本的考驗。
事實上,中鋼與周圍石化廠的區域資源整合不是首例,過去中鋼就把汽電共生系統及廢熱回收產製的蒸氣供應周圍公司,讓合作夥伴可以關閉效率較低且排碳較高的設施,提高能源使用效率,維持多年的合作默契。
根據統計,中鋼一年約外售158萬噸蒸汽,換算減少約38萬噸二氧化碳。如今變成回收二氧化碳,創造出具有經濟價值的產品。
碳再利用、碳封存同步運行
雖然二氧化碳再利用看似是減碳的完美解方,但陳宗榮也說:「當碳再利用的量、路徑沒有這麼多時,還是需要把碳封存起來,」對中鋼而言,若沒有碳封存,也達不到2050年碳中和目標。
政府已指示臺電、中油來做「碳封存場」,但要把碳埋藏到地底,還牽涉到環評、法規,目前仍處於研議階段,「雖然碳封存是一個比較快、可大量減碳的路徑,但臺灣相關配套措施還未準備好。」
相較來看,碳再利用對下遊石化廠來說,設備製程、條件沒有改變,僅是原料改變,技術摩擦相對低。在淨零碳排的壓力下,無論是把碳封存、碳再利用,對中鋼來說,都是多管齊下的除碳解方。
延伸閱讀:【圖解】1%碳排、2兆美元商機!拆解碳捕捉原理、抓碳後如何再利用?
責任編輯:林美欣
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