河北張宣高科科技有限公司
作者：1發(fā)布時間：2024-08-05
開啟氫能冶金時代，助力低碳綠色轉(zhuǎn)型。12月16日，河鋼集團張宣科技120萬噸氫冶金示范工程一期全線貫通，該工程(以下簡稱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(zhuǎn)變邁出顛覆性、示范性、關鍵性步伐，將進一步引領傳統(tǒng)鋼鐵冶金工藝變革，全面開啟綠色、低碳發(fā)展新紀元。
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，從源頭上解決碳排放問題。“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(zhuǎn)變?yōu)橐詺湟苯馂榇淼?lsquo;降碳捕碳，擺脫化石能源束縛的能力’。”河鋼集團黨委書記、董事長于勇表示。
世界首套，氫能讓鋼鐵更具“含新量”
氫能被視為21世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?。傳統(tǒng)冶金工藝，每生產(chǎn)一噸鋼，約產(chǎn)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%，相當于噸鋼碳排放可降至約0.5噸。
能源變革是達成雙碳目標的重要路徑。作為鋼鐵行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的先行者，河鋼深耕氫能與鋼鐵的融合創(chuàng)新、協(xié)同發(fā)展，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全線貫通，對突破氫冶金核心關鍵技術和推動我國鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型升級具有重大引領作用，并通過持續(xù)豐富氫冶金理論和標準體系，為鋼鐵“擺脫”對煤炭等傳統(tǒng)化石能源的深度依賴提供了全新路徑、創(chuàng)造了全新場景。
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(nèi)容。河鋼集團張宣科技黨委書記、董事長王宏斌介紹，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(nèi)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(chǎn)中含氫比例最高的氣基豎爐直接還原工藝，最接近未來100%氫還原的工藝狀態(tài)。同時，河鋼氫冶金示范工程豎爐反應器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。
通過貫通富氫氣體凈化、氫基豎爐還原、碳捕集及再利用、EAF潔凈鋼冶煉等綠色短流程，形成“CO?捕集+CO?精制”全新工藝路線等一系列領先技術的創(chuàng)新應用，河鋼正在打造出可推廣、可復制的“零碳”制氫與氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)同互補的創(chuàng)新發(fā)展模式。據(jù)測算，與同等生產(chǎn)規(guī)模的傳統(tǒng)“高爐+轉(zhuǎn)爐”長流程工藝相比，河鋼氫冶金示范工程一期每年可減少CO?排放80萬噸，減排比例達到70%以上，同時SO?、NOx、煙粉塵排放分別減少30%、70%和80%以上，且生產(chǎn)每噸直接還原鐵可捕集二氧化碳約125千克。
據(jù)悉，河鋼氫冶金示范工程配套建設的電爐短流程高端金屬材料生產(chǎn)線，將充分發(fā)揮直接還原鐵低碳排放高純凈度的優(yōu)勢，開展近零碳排短流程技術研發(fā)，探索工藝流程變革背景下的降碳極限，逐步釋放全流程減碳潛力，打造行業(yè)首套“零碳”示范產(chǎn)線。
