氫能冶金在未來鋼鐵行業低碳發展中具有重要戰略意義。利用氫能源實現鋼鐵企業轉型升級,幫助其降低碳排放,實現企業長遠發展。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,工業和信息化部、國家發展和改革委員會發布生態環境部關于促進鋼鐵工業高質量發展的指導意見,其中明確:“行業研發投入強度力爭達到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新聯盟,制定氫冶金行動方案,加快推進低碳冶煉技術研發應用?!?/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,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合全球鋼鐵業及生態圈伙伴單位共同發起的全球低碳冶金創新聯盟宣布成立。聯盟定位與低碳冶金創新領域的技術交流平臺,目的是為了聚集全球鋼鐵業及上下游企業、大學及研究機構的研發資源,合作開展基礎性、前瞻性低碳冶金技術開發。
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,并聯手中冶京誠共同研發、建設全球首例120萬噸規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。項目開發的氫還原新工藝,依靠自主和集成創新,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國家級可再生能源示范區優勢,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劃、碳達峰行動方案,將低碳冶金技術開發作為科技創新重點方向,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”五方聯合研發協議,共同推動綠色氫能冶金技術的發展和應用,實現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。集聚各方優勢,深化產學研合作,為行業提供可行的低碳冶金技術解決方案。2021年,包鋼集團發布碳達峰、碳中和發展宣言,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略合作協議,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,充分發揮億利集團在制氫及西部天然氣公司在管網輸氣方面的優勢,形成光伏制氫、管道輸氫和綠氫冶煉的產業共同體;同時,積極探索發展氫能重卡等終端應用產業和碳減排指標交易模式,合作打造區域企業攜手實現碳達峰、碳中和目標的成功范例。