氫能冶金在未來鋼鐵行業(yè)低碳發(fā)展中具有重要戰(zhàn)略意義。利用氫能源實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)轉型升級,幫助其降低碳排放,實現(xiàn)企業(yè)長遠發(fā)展。盡管我國在關鍵技術的突破上屢屢陷入瓶頸,但近兩年已有好轉趨勢。近日,工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布生態(tài)環(huán)境部關于促進鋼鐵工業(yè)高質量發(fā)展的指導意見,其中明確:“行業(yè)研發(fā)投入強度力爭達到1.5%,氫冶金、低碳冶金、潔凈鋼冶煉、薄帶鑄軋、無頭軋制等先進工藝技術取得突破進展。”“支持建立低碳冶金創(chuàng)新聯(lián)盟,制定氫冶金行動方案,加快推進低碳冶煉技術研發(fā)應用?!?/section>氫冶金即用氫氣取代碳作為還原劑和能量源煉鐵,還原產物為水,可實現(xiàn)零碳排放(基本反應式為Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O,還原劑為氫氣,產物為鐵和水)。鋼鐵產業(yè)降碳減排成為近幾年技術突破的一大攻關熱點,我國鋼鐵企業(yè)紛紛將目光投及氫冶金技術,小編為大家總結了幾家具有代表性的鋼鐵企業(yè),來看看在技術和市場上有哪些進步——
2020年9月30日,中國寶武低碳冶金創(chuàng)新中心富氫冶金示范線的順利投入運行,標志著中國寶武正式拉開了氫冶金進程序幕。高爐富氫冶金是中國寶武氫冶金研究計劃的項目之一,其它已經(jīng)開展研究的氫冶金項目還包括富氫熔融還原、氫基豎爐直接還原等,目標是逐漸用氫氣來替代碳,大幅度減少鋼鐵冶金流程的溫室氣體排放,直至實現(xiàn)鋼鐵冶金生產過程的碳中和。2021年11月18日,有中國寶武倡議并聯(lián)合全球鋼鐵業(yè)及生態(tài)圈伙伴單位共同發(fā)起的全球低碳冶金創(chuàng)新聯(lián)盟宣布成立。聯(lián)盟定位與低碳冶金創(chuàng)新領域的技術交流平臺,目的是為了聚集全球鋼鐵業(yè)及上下游企業(yè)、大學及研究機構的研發(fā)資源,合作開展基礎性、前瞻性低碳冶金技術開發(fā)。
11月22日,河鋼集團與意大利特諾恩集團(tenova)簽署諒解備忘錄(MOU),商定雙方在氫冶金技術方面開展深入合作,利用世界最先進的制氫和氫還原技術,并聯(lián)手中冶京誠共同研發(fā)、建設全球首例120萬噸規(guī)模的氫冶金示范工程。2021年5月10日,河鋼宣鋼舉行氫能源開發(fā)和利用工程示范項目開工儀式,標志著全球首例氫冶金示范工程正式啟動建設。項目開發(fā)的氫還原新工藝,依靠自主和集成創(chuàng)新,采用產學研相結合的模式,核心技術為Tenova公司的Energiron-ZR(零重整)技術,可替代傳統(tǒng)高爐碳冶金工藝,預計年可減碳幅度達60%。項目充分利用張家口地區(qū)國家級可再生能源示范區(qū)優(yōu)勢,利用風能、光能等可再生能源,使用含氫量約70%的補充氣源作為還原劑,生產1噸直接還原鐵僅產生250kg CO?,同時對產生的CO?進行選擇性回收,并在下游工藝再利用,1噸產品產生的最終凈排放量僅約125kg CO?。鞍鋼集團正在研究制定碳規(guī)劃、碳達峰行動方案,將低碳冶金技術開發(fā)作為科技創(chuàng)新重點方向,積極布局氫能冶金相關技術研究。2021年7月,鞍鋼集團、鞍山鋼鐵與中科院過程所、中科院大化所、上海大學簽訂“綠色氫能冶金技術”五方聯(lián)合研發(fā)協(xié)議,共同推動綠色氫能冶金技術的發(fā)展和應用,實現(xiàn)低碳冶金新技術路線的突破。項目主要是風電+光伏(綠電)-電解水制氫(綠氫)-氫冶金工藝,配加釩電池儲能調峰。光伏發(fā)電和電解水由大連化物所負責;氫冶金工藝由中科院過程所負責;上海大學配合作氫冶金技術開發(fā)。集聚各方優(yōu)勢,深化產學研合作,為行業(yè)提供可行的低碳冶金技術解決方案。2021年,包鋼集團發(fā)布碳達峰、碳中和發(fā)展宣言,部署碳匯合作、開展氫冶金等技術研究。2021年7月,包鋼股份技術中心成立低碳氫冶金研究所,積極開展低碳氫冶金技術研究及工業(yè)化應用。2021年8月,包鋼集團與億利集團、西部天然氣公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,共同探索低碳冶金、綠色能源應用的具體實踐路徑。以包鋼集團氫冶金工藝路線為基礎和應用場景,充分發(fā)揮億利集團在制氫及西部天然氣公司在管網(wǎng)輸氣方面的優(yōu)勢,形成光伏制氫、管道輸氫和綠氫冶煉的產業(yè)共同體;同時,積極探索發(fā)展氫能重卡等終端應用產業(yè)和碳減排指標交易模式,合作打造區(qū)域企業(yè)攜手實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標的成功范例。