焦化工序是鋼鐵企業的關鍵工序之一，是鋼鐵企業能源轉換功能和碳素流的源頭，其能耗占整個鋼鐵工序能耗的13%左右，按照流程工業解析焦化工序過程尚有50千克標煤/噸焦的節能潛力。據統計，在2012年全國煉焦生產過程中，有約2170萬噸標煤的余熱余能未被有效回收利用。

　　焦化工序系統價值存潛力

　　焦化工序是清潔能源的轉化工序，其流程功能價值還沒能體現出來。由于缺乏創新，傳統工藝優勢未充分發揮，其污染高、能耗高、產品附加值低、競爭力差等問題凸顯，在一定程度上制約了企業發展。

　　從流程工業的視角分析，焦化流程物能不匹配、系統能效低是焦化工序系統價值潛力所在，也是其污染高、能耗高、產品附加值低、競爭力差等問題的所在。其主要表現在：過程能耗高、能質不匹配，系統能效低，運行成本高；過程余熱、余能、粉塵、廢水、毒素排放量大，污染重；產品鏈短，附加值低，產品單一，競爭力差；過程價值未能高效集成，勞動生產率低。

　　面對資源、成本、環境、市場4道關的焦化企業，必須創新轉型發展方式，認知新的價值和發展空間， 解構焦化流程特征，創造過程價值，提高過程資源效率、能源效率、環境效率，開發潔凈工藝，生產潔凈產品，創造潔凈環境，這成為焦化工序創新轉型發展的歷史命題。

　　創新過程價值 實現潔凈發展

　　焦化工序是采用煉焦煤通過干餾實現焦炭及其關聯產品的生產、分離和重構的典型能源轉換的流程工藝模式。其作為鋼鐵流程能源流的源頭，是鋼鐵企業能源中心和鐵素流各工序能源系統優化集成提升過程價值的核心。其功能價值有：第一，能夠提供優質適用的焦炭供高爐使用，以提高冶煉能效；第二，焦爐煤氣含氫55%、甲烷24%，可為集成鋼鐵流程氮氣、一氧化碳、二氧化碳等資源，實現二次能源物質轉化提供充足的資源保證；第三，憑借蓄熱式焦爐的優勢，可以消納鋼鐵流程低熱值的高爐煤氣；第四，借助鋼鐵流程廢棄物的消納功能，消納焦化廢水且實現零排放；第五，憑借焦化工序自身的優勢提升鋼鐵流程系統價值，成為鋼鐵流程新的效益增長點。

　　焦化工藝與煤變油、煤氣化、發電等能源轉化等煤炭深加工形式相比，是工藝最簡單、能源轉化率最高、能耗最少、成本最低、關聯產品最豐富的一種模式。

　　如何發揮焦化工藝流程優勢，培育企業新價值？基于對焦化及鋼鐵流程的新認知，筆者認為，應該改變傳統流程只重視物質流—產品的加工模式，提倡工藝物能轉換全價開發，由只注重產品到也注重過程，實現過程物能轉化價值最大化，以價值創新重塑工藝過程。同時，也應該提高資源效率、能源效率，即在源頭節約資源和減少污染，開發提高過程效率的技術，改變消耗高、污染重、成本高等狀況，實現潔凈發展，提高綜合競爭力。

　　加強技術創新 利用余熱余能

　　近幾年，大中型鋼鐵企業從節能、環保、改善焦炭質量的角度出發，紛紛興建干熄焦裝置，焦炭干熄率已達到88%。現在我國已經可以設計建設50t/h~200t/h各種規模的干熄焦裝置，干熄焦技術正向大型化和系列化方向發展。一些大型獨立焦化廠從節能環保、減排CO2、提高競爭力的角度出發，對干熄焦技術逐漸認可并開始采用，加快了建設干熄焦裝置的速度，為推動焦化工業的節能減排發揮了重要的作用。

　　在流程工業和熱工理論的指導下，搗固煉焦技術、高溫高壓干熄焦、焦爐煙氣煤調濕、熱導油替代蒸汽、煙道氣余熱負壓蒸氨、夾點及能源網絡優化、上升管余熱回收、焦爐煙氣余熱回收等創新技術相繼出現，使焦化工序能耗從2005年平均183.2576千克標煤/噸焦下降到2012年的124千克標煤/噸焦，加大了能量流的內循環度。

　　由于創新技術有一個認知和推廣的過程，這些技術的進一步普及推廣、集成網絡化高效利用，可使焦化工序能耗降到90千克標煤/噸以下，本質上將推動焦化流程向潔凈化發展。

　　開發相關技術 重構產品新價值

　　焦炭及其粗苯、煤焦油、焦爐煤氣的生產依然是焦化工序生產經營的主體，焦炭、焦爐煤氣作為鋼鐵冶煉和軋鋼的燃料和還原劑是其傳統價值。在能源流、物質流及能源流網絡成為新時期的效率之源且新能源產品成為鋼鐵流程的新價值的今天，必須認識到焦化流程的元素分離和重構是一個價值的再造過程，工藝過程優化和物質流的支化是過程價值集成的本質。當前，先進鋼鐵企業通過相關技術集成實現了焦爐煤氣的附加值、潔凈產品的轉化。他們集成焦爐煤氣中50%~55%的CO和轉爐煤氣中的CO，生產甲醇、LNG（液化天然氣）、天然氣等潔凈能源產品，一方面可為社會減少PM2.5作出貢獻，另一方面也能為企業創造良好的效益。用化學工程、流程學的視角觀察鋼鐵流程和煤焦化過程，開發化工等領域高附加值精制產品，鋼鐵企業、焦化企業將大有作為。如雙酚、苯乙烯、聚碳酸酯、乙二醇、炭素制品等產品，完全可以憑借鋼企氣體資源實現較大批量生產，是鋼鐵、焦化流程的功能價值再開發，也是新時期市場發展所需，更是鋼鐵企業和焦化企業產品結構、企業價值結構重構的新途徑。

　　由于焦化工序過程的關聯產品豐富，1000萬噸規模的鋼鐵企業利用焦爐煤氣、轉爐煤氣、制氧廠氮氣、石灰窯二氧化碳等作為優質合成氣，可生產商品甲醇63.47萬噸/年、氫氣1萬立方米/小時、乙二醇20萬噸/年、醋酸產品20萬噸/年等，年產值可達39.6億元，效益十分可觀。

　　例如，某300萬噸/年鋼廠以焦爐煤氣和轉爐煤氣生產10萬噸/年的甲醇，使鋼廠的能源結構得到優化，實現二次能源物質轉化。某鋼鐵企業以焦爐煤氣、轉爐煤氣為原料生產甲醇，2012年產量為9.54萬噸，僅產品利潤就實現4282萬元，利用轉爐煤氣1.033億立方米，減排二氧化碳13.1萬噸。

　　目前我國多套焦爐煤氣制液化天然氣項目已經投產并穩定運行。鋼鐵企業的焦化工序過程余熱余能實現高效潔凈產品轉化，不僅是提升自身競爭力的需要，更是其實現與社會和諧發展的社會責任。