由“碳冶金”向“氫冶金”轉變 河鋼氫冶金示范工程一期全線貫通，從源頭解決碳排放問題

近日，河北省河鋼集團有限責任公司河北張宣高科科技有限公司（以下簡稱河鋼集團）120萬噸氫冶金示范工程（以下簡稱河鋼氫冶金示范工程）一期全線貫通。河鋼氫冶金示范工程是全球首例富氫氣體（焦爐煤氣）零重整豎爐直接還原氫冶金示范工程，標志著我國鋼鐵行業(yè)由傳統(tǒng)“碳冶金”向新型“氫冶金”的轉變邁出關鍵性步伐。

據(jù)了解，與傳統(tǒng)碳冶金相比，氫冶金以氫氣為燃料和還原劑，可以使煉鐵擺脫對化石能源的依賴，從源頭解決碳排放問題。

“可以預見，鋼鐵、能源等領域的核心競爭力，將由‘攝取化石能源的能力’，逐步轉變?yōu)橐詺湟苯馂榇淼摹堤疾短?，擺脫化石能源束縛的能力’?！焙愉摷瘓F黨委書記、董事長于勇表示。

采用零重整焦爐煤氣作為還原氣進行氫冶金

可減少二氧化碳排放70%，相當于噸鋼碳排放降至約0.5噸

據(jù)介紹，傳統(tǒng)冶金工藝每生產一噸鋼，約產生1.83噸二氧化碳；河鋼氫冶金示范工程的實施，可減少二氧化碳排放70%，相當于噸鋼碳排放降至約0.5噸。

氫能被視為最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗鳛殇撹F行業(yè)綠色轉型的先行者，河鋼集團超前跟蹤世界氫冶金技術的研究與發(fā)展，與意大利特諾恩等知名企業(yè)合作，充分發(fā)揮豐富的焦爐煤氣資源優(yōu)勢，創(chuàng)新采用零重整焦爐煤氣作為還原氣，并在未來逐漸過渡至風能制氫、太陽能制氫等100%綠氫為還原氣的氫冶金技術。

河鋼氫冶金示范工程一期的全線貫通，對突破氫冶金核心關鍵技術，推動我國鋼鐵行業(yè)轉型升級具有重大引領作用。有別于國際上采用天然氣制備還原工藝氣體的常規(guī)手段，全球首創(chuàng)的“焦爐煤氣零重整豎爐直接還原”工藝技術，是河鋼氫冶金示范工程的核心內容。

“作為一種富氫氣體，焦爐煤氣本身含有55%—65%的氫氣成分，可在氫基豎爐內催化裂解為一氧化碳和氫氣，實現(xiàn)‘自重整’。自重整后，工藝氣體中的氫碳比可達到8∶1以上，是目前工業(yè)化生產中含氫比例最高的氣基豎爐直接還原工藝，接近未來100%氫還原的工藝狀態(tài)。”河鋼集團張宣科技黨委書記、董事長王宏斌介紹，河鋼氫冶金示范工程豎爐反應器還針對高比例氫含量進行了優(yōu)化設計，預留了綠氫切換功能，不需大規(guī)模改造即可直接開展切換為更高比例富氫還原氣、純氫作還原氣的工業(yè)試驗，為未來實現(xiàn)100%綠氫豎爐直接還原提供基礎。

據(jù)測算，與同等生產規(guī)模的傳統(tǒng)“高爐+轉爐”長流程工藝相比，河鋼氫冶金示范工程一期每年可減少二氧化碳排放80萬噸，減排比例達到70%以上。同時，二氧化硫、氮氧化物、煙粉塵排放分別減少30%、70%和80%以上，且生產每噸直接還原鐵可捕集二氧化碳約125千克。

促進我國“鋼鐵+氫能”創(chuàng)新融合發(fā)展

寶馬將逐步使用河鋼的低碳汽車用鋼和“綠鋼”

我國是世界上最大的制氫國，“鋼鐵+氫能”的創(chuàng)新融合發(fā)展，特別是鋼鐵工業(yè)豐富的場景資源和廣泛的鏈接優(yōu)勢，讓氫能產業(yè)擁有了更大發(fā)展空間和更多發(fā)展機遇。

據(jù)中國氫能聯(lián)盟測算，預計到2030年，鋼鐵領域氫能消費量將超過5000萬噸標準煤，到2050年，進一步增加到7600萬噸標準煤，將占鋼鐵領域能源消費總量的34%，到2050年，含鋼鐵、化工的工業(yè)領域氫能消費總量超過1.6 億噸標準煤。

河鋼集團新聞發(fā)言人、副總經理李毅仁表示，氫能將對我國能源結構和消費體系產生革命性影響。鋼鐵行業(yè)無論是能源結構創(chuàng)新還是工藝結構創(chuàng)新，氫能應用都是實現(xiàn)低碳、甚至“零碳”排放的最佳途徑。

河鋼氫能產業(yè)的良好發(fā)展態(tài)勢，促成了與世界頂級車企寶馬集團的全新戰(zhàn)略合作。2022年8月，河鋼與寶馬簽署《打造綠色低碳鋼鐵供應鏈合作備忘錄》。從2023年中期開始，寶馬將逐步使用河鋼的低碳汽車用鋼。2026年起，寶馬沈陽生產基地開始在整車量產過程中使用河鋼生產的“綠鋼”?！熬G鋼”的一大重要技術支撐就是河鋼的氫能源開發(fā)與利用示范技術。

以120萬噸氫冶金示范工程一期全線貫通為新起點，河鋼進入打造“近零碳排”全產業(yè)鏈示范工廠快車道，也步入低碳鋼鐵產品研發(fā)及低碳產業(yè)鏈建設新階段。河鋼將以氫氣制備、氫氣儲運、氫能物流、氫冶金等全流程項目建設為突破口，加快實施氫能全產業(yè)鏈布局，打造氫能利用產業(yè)體系。（來源：中國環(huán)境報）

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