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(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),幫助其降低碳排放,實(shí)現(xiàn)企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。盡管我國(guó)在關(guān)鍵技術(shù)的突破上屢屢陷入瓶頸,但近兩年已有好轉(zhuǎn)趨勢(shì)。近日,工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布生態(tài)環(huán)境部關(guān)于促進(jìn)鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見,其中明確:“行業(yè)研發(fā)投入強(qiáng)度力爭(zhēng)達(dá)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(jìn)工藝技術(shù)取得突破進(jìn)展?!薄爸С纸⒌吞家苯饎?chuàng)新聯(lián)盟,制定氫冶金行動(dòng)方案,加快推進(jìn)低碳冶煉技術(shù)研發(fā)應(yīng)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(chǎn)物為水,可實(shí)現(xiàn)零碳排放(基本反應(yīng)式為Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O,還原劑為氫氣,產(chǎn)物為鐵和水)。鋼鐵產(chǎn)業(yè)降碳減排成為近幾年技術(shù)突破的一大攻關(guān)熱點(diǎn),我國(guó)鋼鐵企業(yè)紛紛將目光投及氫冶金技術(shù),小編為大家總結(jié)了幾家具有代表性的鋼鐵企業(yè),來看看在技術(shù)和市場(chǎng)上有哪些進(jìn)步——
2020年9月30日,中國(guó)寶武低碳冶金創(chuàng)新中心富氫冶金示范線的順利投入運(yùn)行,標(biāo)志著中國(guó)寶武正式拉開了氫冶金進(jìn)程序幕。高爐富氫冶金是中國(guó)寶武氫冶金研究計(jì)劃的項(xiàng)目之一,其它已經(jīng)開展研究的氫冶金項(xiàng)目還包括富氫熔融還原、氫基豎爐直接還原等,目標(biāo)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(shí)現(xiàn)鋼鐵冶金生產(chǎn)過程的碳中和。2021年11月18日,有中國(guó)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(lǐng)域的技術(shù)交流平臺(tái),目的是為了聚集全球鋼鐵業(yè)及上下游企業(yè)、大學(xué)及研究機(jī)構(gòu)的研發(fā)資源,合作開展基礎(chǔ)性、前瞻性低碳冶金技術(shù)開發(fā)。
11月22日,河鋼集團(tuán)與意大利特諾恩集團(tuán)(tenova)簽署諒解備忘錄(MOU),商定雙方在氫冶金技術(shù)方面開展深入合作,利用世界最先進(jìn)的制氫和氫還原技術(shù),并聯(lián)手中冶京誠(chéng)共同研發(fā)、建設(shè)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(xiàng)目開工儀式,標(biāo)志著全球首例氫冶金示范工程正式啟動(dòng)建設(shè)。項(xiàng)目開發(fā)的氫還原新工藝,依靠自主和集成創(chuàng)新,采用產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的模式,核心技術(shù)為Tenova公司的Energiron-ZR(零重整)技術(shù),可替代傳統(tǒng)高爐碳冶金工藝,預(yù)計(jì)年可減碳幅度達(dá)60%。項(xiàng)目充分利用張家口地區(qū)國(guó)家級(jí)可再生能源示范區(qū)優(yōu)勢(shì),利用風(fēng)能、光能等可再生能源,使用含氫量約70%的補(bǔ)充氣源作為還原劑,生產(chǎn)1噸直接還原鐵僅產(chǎn)生250kg CO?,同時(shí)對(duì)產(chǎn)生的CO?進(jìn)行選擇性回收,并在下游工藝再利用,1噸產(chǎn)品產(chǎn)生的最終凈排放量?jī)H約125kg CO?。鞍鋼集團(tuán)正在研究制定碳規(guī)劃、碳達(dá)峰行動(dòng)方案,將低碳冶金技術(shù)開發(fā)作為科技創(chuàng)新重點(diǎn)方向,積極布局氫能冶金相關(guān)技術(shù)研究。2021年7月,鞍鋼集團(tuán)、鞍山鋼鐵與中科院過程所、中科院大化所、上海大學(xué)簽訂“綠色氫能冶金技術(shù)”五方聯(lián)合研發(fā)協(xié)議,共同推動(dòng)綠色氫能冶金技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)低碳冶金新技術(shù)路線的突破。項(xiàng)目主要是風(fēng)電+光伏(綠電)-電解水制氫(綠氫)-氫冶金工藝,配加釩電池儲(chǔ)能調(diào)峰。光伏發(fā)電和電解水由大連化物所負(fù)責(zé);氫冶金工藝由中科院過程所負(fù)責(zé);上海大學(xué)配合作氫冶金技術(shù)開發(fā)。集聚各方優(yōu)勢(shì),深化產(chǎn)學(xué)研合作,為行業(yè)提供可行的低碳冶金技術(shù)解決方案。2021年,包鋼集團(tuán)發(fā)布碳達(dá)峰、碳中和發(fā)展宣言,部署碳匯合作、開展氫冶金等技術(shù)研究。2021年7月,包鋼股份技術(shù)中心成立低碳?xì)湟苯鹧芯克?,積極開展低碳?xì)湟苯鸺夹g(shù)研究及工業(yè)化應(yīng)用。2021年8月,包鋼集團(tuán)與億利集團(tuán)、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(yīng)用的具體實(shí)踐路徑。以包鋼集團(tuán)氫冶金工藝路線為基礎(chǔ)和應(yīng)用場(chǎng)景,充分發(fā)揮億利集團(tuán)在制氫及西部天然氣公司在管網(wǎng)輸氣方面的優(yōu)勢(shì),形成光伏制氫、管道輸氫和綠氫冶煉的產(chǎn)業(yè)共同體;同時(shí),積極探索發(fā)展氫能重卡等終端應(yīng)用產(chǎn)業(yè)和碳減排指標(biāo)交易模式,合作打造區(qū)域企業(yè)攜手實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的成功范例。