
天辰注册登录【主管Q:574-900】 天辰注册 钢铁是工业碳排放大户,从全球统计来看,钢铁工业碳排放占全球排放的5%左右,约占工业领域碳排放的15-20%,仅仅低于化工行业。钢铁行业不仅碳排放量大而且减排困难,如何解决钢铁行业的碳排放也是各个国家面临的难题。
钢铁行业的减排任务十分艰巨,冶金技术的选择对降低碳排放至关重要。争取2060年前实现碳中和的目标,意味着未来碳排放量比目前还要降低90%,如果没有冶金上的技术革命,钢铁行业大幅削减碳排放将是一句空话。
目前,钢铁行业的碳排放已经找到了解决的“金钥匙”,那就是氢能。近二十年来,世界其他产钢大国已经进行了一系列“氢能冶金”方面的探索,如瑞典钢铁HYBRIT项目、德国蒂森克虏伯高炉喷氢项目、日本COURSE50技术、韩国的全氢高炉等,但都还未进入工业化实施。
全球钢铁生产中75%采用高炉工艺,在传统的“长流程”生产方式中,都是用焦炭还原铁矿石,还原过程产生的碳排放占到钢铁生产碳排放总量的90%。目前,以氢代碳已经成为低碳冶金的新路线。氢冶金的主要矛盾在于氢能的成本,如何找到低成本可用的“氢能”,才是氢能冶金的关键。
按照目前的技术水平,光伏、风电、核电等可再生能源发电直接用于制氢冶金,则成本太高,其价格是煤制氢成本的两倍以上(煤制氢成本约为15-16元/kg,电解水制氢成本达30元/kg以上),其中电价会占到制氢成本的70%以上,完全无法供应8-9亿吨钢铁的产量。
据2018年氢能源研究报告统计,我国工业副产氢气约800万吨以上(合880亿立方),如果能深挖这部分氢能的利用价值,那么用于氢冶金的资源还是非常丰富的。
近日,经过招标比选和公示,中冶京诚牵头成立的“中冶京诚-唐钢国际”联合体以第一名的成绩被确定为河钢氢能源开发和利用工程示范项目工厂设计的中标单位。
河钢氢能源开发和利用工程示范项目是富氢气体直接还原示范工程,预计2020-2021建成。
该项目从分布式绿色能源利用、低成本制氢、气体净化、氢气直接还原、二氧化碳脱除和深加工、水处理等全流程和全过程进行创新研发。这个项目的实施,用氢能源代替传统的碳能源,将大幅降低制造生产过程中的碳排放问题。
中冶京诚一直致力于低碳冶金的研究,并提出了氢冶金分两步走:第一步实现富氢冶金,第二步实现“全氢”冶金。
2008-2013年,中冶京诚研究重点在如何降低炼铁过程中消耗的碳,先后完成了非高炉炼铁、超高富氧制气炉的试验及新型煤制气工艺技术的研究。
2014-2018年,中冶京诚在重新认识富氢气体和直接还原工艺后,调整了研究方向,对新型还原炉冶炼系统及装备进行了研究,对基于DRI的电炉工艺及装备进行了技术研发,并在海外总包建成了基于全DRI冶炼的电炉炼钢工程。
2019-2020年,中冶京诚完成了基于干法的煤气精制技术研究,并成功的实现了世界首套装置,同时掌握了吸收CO2的工艺技术,同期联手河钢集团、tenova公司、唐钢国际一起完成了基于富氢气体的直接还原铁工艺技术的开发。
至此,中冶京诚已贯通了氢冶金的关键工序。氢能直接还原是中冶京诚技术战略布局的一个环节,基于氢冶金的钢铁制造短流程研究是这一战略部局的系统工程。用绿色化短流程替代传统长流程,是符合我国现阶段和中长期社会体制改革和经济发展规律的内在要求。