【谷騰環保網訊】“我剛從阿聯酋考察低碳(tan)氫冶(ye)金水系統回來，認真學習了黨的(de)二十大(da)報(bao)告(gao)，很激動。我們(men)此行的(de)目的(de)是推動降碳(tan)減(jian)污協同，正好契合報(bao)告(gao)精神。”中(zhong)冶(ye)京誠工程技術(shu)有限(xian)公(gong)司主任工程師、清華大(da)學環境學院博士梁思懿在電(dian)話(hua)中(zhong)告(gao)訴記(ji)者(zhe)。

今年10月，在世界鋼鐵工業(ye)協會的協助(zhu)下，他作(zuo)為(wei)考(kao)察團隊一(yi)員，前往(wang)阿(a)聯酋首都阿(a)布扎比，對當(dang)地氣基(ji)直接還原煉鐵廠進行現場調研，所獲得(de)的很(hen)多經驗都將(jiang)對即將(jiang)投產(chan)的河鋼集團張(zhang)宣(xuan)科技全球首例(li)氫冶金(jin)項目具有借鑒意(yi)義。

抓住低碳變革機遇，布局氫冶金工藝

“黨的(de)(de)二十大報告(gao)指出，協同推(tui)進‘降碳(tan)、減污、擴綠、增長(chang)’，推(tui)進生態優先(xian)、節(jie)約(yue)(yue)集約(yue)(yue)、綠色(se)低碳(tan)發展。這(zhe)必(bi)將成(cheng)為引領(ling)我國各行業(ye)未(wei)來發展的(de)(de)新航(hang)標。”梁思(si)懿說。

鋼鐵(tie)行業屬于傳統(tong)制造業，碳排(pai)放量(liang)約占(zhan)全國碳排(pai)放總量(liang)的(de)(de)15%，是(shi)(shi)31個(ge)制造業門類中碳排(pai)放量(liang)最(zui)高的(de)(de)行業。“雙(shuang)碳”背景下，鋼鐵(tie)企(qi)業面(mian)臨(lin)巨大(da)的(de)(de)減(jian)排(pai)壓(ya)力(li)，綠色(se)低碳轉(zhuan)型無疑是(shi)(shi)其可(ke)持(chi)續發展的(de)(de)必由之路。

那么，在“雙(shuang)碳(tan)”目標下，我國鋼鐵(tie)行業(ye)有(you)哪些變革性降(jiang)碳(tan)舉措？

“我國(guo)粗鋼(gang)產(chan)量(liang)占(zhan)世(shi)界總產(chan)量(liang)的一(yi)半以(yi)上，我國(guo)鋼(gang)鐵(tie)企業以(yi)‘高爐+轉爐’長(chang)流程(cheng)生產(chan)為主，平均噸鋼(gang)碳(tan)排放(fang)量(liang)在兩噸左(zuo)右(you),煤焦在能(neng)源(yuan)結構(gou)中占(zhan)比達(da)90%。傳統鋼(gang)鐵(tie)行業的碳(tan)排放(fang)量(liang)一(yi)直居(ju)高不下，‘雙碳(tan)’目(mu)標倒(dao)逼(bi)其必(bi)須進(jin)行冶煉技術的重大革新。”梁思懿告訴(su)記者(zhe)。

目前，我國鋼鐵行業(ye)正在(zai)積極探索以氫冶金(jin)(jin)替代(dai)(dai)碳(tan)冶金(jin)(jin)的(de)(de)冶煉工藝(yi)變革(ge)。氫能是21世紀(ji)全球公認(ren)最(zui)具發展力(li)的(de)(de)清(qing)潔能源，氫氣替代(dai)(dai)一氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)在(zai)高溫(wen)下還原鐵礦石(shi)后生成水，反應過程(cheng)無(wu)直接溫(wen)室氣體產生，粉(fen)塵(chen)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)硫、氮氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物等(deng)氣態污染物產生量，較“碳(tan)冶金(jin)(jin)”工藝(yi)有極大程(cheng)度的(de)(de)降低(di)。這無(wu)疑是鋼鐵企業(ye)實現低(di)碳(tan)綠色轉型的(de)(de)重(zhong)要(yao)途徑，也是推(tui)進(jin)降碳(tan)減污協(xie)同的(de)(de)關鍵(jian)舉措。

梁思懿介紹(shao)，縱觀全球，除(chu)了阿聯酋地(di)區，國(guo)外(wai)很多(duo)鋼(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)企業(ye)(ye)都將(jiang)氫(qing)(qing)冶(ye)金作為未來的發(fa)(fa)展目標。比(bi)如，日本COURSE50低(di)碳(tan)煉鐵(tie)(tie)(tie)(tie)項目已(yi)經開展10余(yu)年，氫(qing)(qing)還(huan)原(yuan)煉鐵(tie)(tie)(tie)(tie)法是其關鍵核心技術(shu)；歐(ou)盟鋼(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)業(ye)(ye)也于(yu)2004年開始啟動ULCOS項目，目標是研究出新的低(di)碳(tan)煉鋼(gang)(gang)技術(shu)，2050年噸鋼(gang)(gang)CO2排放量減少50%；瑞典正在實(shi)施(shi)HYBRIT“突破性氫(qing)(qing)能煉鐵(tie)(tie)(tie)(tie)技術(shu)”項目；德國(guo)迪林根和薩爾鋼(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)公司(si)投資1400萬歐(ou)元(yuan)建設氫(qing)(qing)氣(qi)煉鋼(gang)(gang)工廠；韓(han)國(guo)政(zheng)府也已(yi)經將(jiang)氫(qing)(qing)還(huan)原(yuan)煉鐵(tie)(tie)(tie)(tie)法指定為國(guo)家(jia)核心產業(ye)(ye)技術(shu)，將(jiang)氫(qing)(qing)冶(ye)金作為未來的發(fa)(fa)展方向。總之(zhi)，國(guo)內外(wai)諸多(duo)鋼(gang)(gang)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)企業(ye)(ye)適應(ying)潮流，大力開展氫(qing)(qing)冶(ye)金技術(shu)的研發(fa)(fa)。我們(men)更應(ying)該抓住機遇期，積(ji)極走出去、引進來。

令人(ren)欣慰的(de)是，我國眾多鋼(gang)鐵(tie)企業(ye)均已(yi)(yi)開展氫(qing)冶(ye)(ye)(ye)金(jin)(jin)工程探索與(yu)實踐，如寶武集(ji)(ji)團、河鋼(gang)集(ji)(ji)團、鞍鋼(gang)集(ji)(ji)團等(deng)都已(yi)(yi)開展相關研究(jiu)。寶武集(ji)(ji)團和(he)清華大學等(deng)單位(wei)簽訂(ding)《核能(neng)—制(zhi)氫(qing)—冶(ye)(ye)(ye)金(jin)(jin)耦合技(ji)(ji)術戰略合作框架協議》，共(gong)同(tong)推進(jin)(jin)核能(neng)制(zhi)氫(qing)耦合冶(ye)(ye)(ye)金(jin)(jin)技(ji)(ji)術開發。河鋼(gang)集(ji)(ji)團張(zhang)宣科技(ji)(ji)即將投產(chan)的(de)氫(qing)冶(ye)(ye)(ye)金(jin)(jin)項目，在全球范圍(wei)內首次采用焦爐煤氣“自(zi)重整”制(zhi)氫(qing)，生產(chan)高(gao)品(pin)(pin)質的(de)直接還原(yuan)(yuan)鐵(tie)，與(yu)同(tong)等(deng)規模的(de)傳統 “碳冶(ye)(ye)(ye)金(jin)(jin)”工藝相比，噸鋼(gang)CO2產(chan)生量減(jian)少65%以上。同(tong)時，配套CO2捕(bu)集(ji)(ji)和(he)精制(zhi)系(xi)統，捕(bu)集(ji)(ji)還原(yuan)(yuan)產(chan)生CO2，進(jin)(jin)而實施脫水、加(jia)壓，使之轉變為液態CO2工業(ye)產(chan)品(pin)(pin)，附加(jia)經濟效益比較可(ke)觀(guan)。

“相信在(zai)‘十四五’期(qi)間，氫(qing)基還原冶煉(lian)技術發(fa)展將進入快車道(dao)。”梁思懿很有信心地說道(dao)。

加大技術創新力度，有序推進鋼鐵企業發展氫能產業

“很多環(huan)保(bao)技術或裝備(bei)在國內應用(yong)很少(shao)，但其他國家往往擁有(you)多年的(de)(de)應用(yong)經(jing)驗。阿(a)(a)聯(lian)酋(qiu)天(tian)然(ran)(ran)氣資(zi)源豐富(fu)且具(ju)(ju)(ju)有(you)顯著的(de)(de)成本優(you)勢(shi)，因此阿(a)(a)聯(lian)酋(qiu)的(de)(de)鋼鐵公司早在2009年便建(jian)成了(le)以(yi)天(tian)然(ran)(ran)氣為(wei)還原介質的(de)(de)氣基直(zhi)接(jie)還原煉鐵廠。在阿(a)(a)聯(lian)酋(qiu)氣基直(zhi)接(jie)還原煉鐵眾多水(shui)系統(tong)中，我(wo)認為(wei)KW.Processing Cooling Water(open circuit)循環(huan)水(shui)系統(tong)（以(yi)下簡(jian)稱KW系統(tong)）最具(ju)(ju)(ju)特(te)色(se)，也是處(chu)理(li)難(nan)度最大、環(huan)境風險(xian)最高的(de)(de)水(shui)處(chu)理(li)系統(tong)。KW系統(tong)的(de)(de)循環(huan)水(shui)主要用(yong)于高溫氣體的(de)(de)濕(shi)洗降塵和淬火，具(ju)(ju)(ju)有(you)高溫、高濁度、高毒性的(de)(de)水(shui)質特(te)征。現(xian)場調研的(de)(de)過程讓(rang)我(wo)很難(nan)忘。”梁思(si)懿告(gao)訴記者。

盡管阿聯酋與(yu)我國(guo)(guo)資(zi)源稟賦差(cha)異(yi)顯(xian)著，但其(qi)十余年(nian)的(de)(de)相似工況運維經驗對我國(guo)(guo)項目(mu)仍(reng)具有較高(gao)的(de)(de)借鑒(jian)意義。“但在(zai)借鑒(jian)的(de)(de)同時，應主動思考技(ji)術(shu)再創(chuang)新(xin)。我國(guo)(guo)很多(duo)技(ji)術(shu)都是(shi)從國(guo)(guo)外的(de)(de)技(ji)術(shu)轉化而來的(de)(de)，很多(duo)關鍵(jian)點完全(quan)具備(bei)優化創(chuang)新(xin)的(de)(de)空間。”梁思懿說(shuo)。

與此同時，氫冶金工藝目前在國內仍未實現大規模應用，理論研究和實踐均處于起步階段(duan)，主要是(shi)受到技術和成本的(de)制約(yue)。在這種(zhong)背景下，有條件(jian)的(de)鋼鐵(tie)企(qi)業可(ke)以(yi)先行(xing)先試(shi)，積累經驗(yan)；不具備條件(jian)的(de)企(qi)業則要加(jia)大研發力度，謹慎投資建設，不可(ke)盲目跟風。

今年2月，工(gong)信部(bu)、國家發(fa)(fa)改委、生態環境部(bu)聯(lian)合(he)發(fa)(fa)布《關于促進(jin)鋼鐵工(gong)業(ye)高(gao)質量(liang)發(fa)(fa)展(zhan)的指導意見》，提出將制定氫(qing)冶金(jin)(jin)行(xing)動(dong)方案，加(jia)快(kuai)推進(jin)低碳(tan)(tan)冶煉(lian)技術研(yan)發(fa)(fa)應用。到2025年，鋼鐵行(xing)業(ye)研(yan)發(fa)(fa)投入強度力爭達到1.5%，氫(qing)冶金(jin)(jin)、低碳(tan)(tan)冶金(jin)(jin)、潔凈(jing)鋼冶煉(lian)等先進(jin)工(gong)藝(yi)技術取得突破進(jin)展(zhan)。

“未來(lai)鋼鐵(tie)行業‘氫冶(ye)金’將迎來(lai)較大發展空(kong)間，我們(men)需(xu)要(yao)做(zuo)好充分的(de)準(zhun)備，在技術(shu)創新上持續發力。”梁思懿告訴記者。

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