中國(guó)冶金報(bào) 中國(guó)鋼鐵新聞網(wǎng)
記者 李巍 報(bào)道
連日來(lái)，河鋼集團(tuán)與寶馬集團(tuán)攜手打造“綠鋼”供應(yīng)鏈的報(bào)道持續(xù)刷屏，寶馬將成為河鋼“綠鋼”的第一家客戶，聯(lián)手打造兩大支柱產(chǎn)業(yè)近零排放的合作典范，而“綠鋼”的一大重要技術(shù)支撐就來(lái)自河鋼集團(tuán)張宣高科科技有限公司的氫能源開(kāi)發(fā)與利用示范技術(shù)。
全球首例、“氫”裝上陣
眼下，百年河鋼宣鋼通過(guò)轉(zhuǎn)型升級(jí)，正以張宣科技的新品牌形象加快崛起。
“氫能源開(kāi)發(fā)與利用示范技術(shù)為集團(tuán)與意大利特諾恩合作開(kāi)發(fā)，在全球范圍內(nèi)首次采用焦?fàn)t煤氣‘自重整’制氫，生產(chǎn)高品質(zhì)的直接還原鐵。”圍繞富氫焦?fàn)t煤氣高能鐵零重整直接還原技術(shù)的研究，張宣科技?xì)湟苯鸸咀鳂I(yè)長(zhǎng)呂志敏幾乎投入了全部精力。
氫能是21世紀(jì)全球公認(rèn)最具發(fā)展力的清潔能源，是應(yīng)對(duì)全球能源及環(huán)境危機(jī)最偉大的能源變革。河鋼集團(tuán)一直是氫能產(chǎn)業(yè)的倡導(dǎo)者和踐行者，面對(duì)國(guó)家大力實(shí)施“碳達(dá)峰、碳中和”的發(fā)展機(jī)遇，主動(dòng)擔(dān)當(dāng)社會(huì)責(zé)任，帶頭落實(shí)國(guó)家戰(zhàn)略，在國(guó)內(nèi)率先探索和實(shí)踐氫能綜合利用，從焦?fàn)t煤氣制氫，到氫能重卡應(yīng)用，再到籌建全球首例氫能源開(kāi)發(fā)和利用工程，始終引領(lǐng)鋼鐵行業(yè)氫能綜合利用的發(fā)展方向，為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)貢獻(xiàn)河鋼方案和河鋼智慧。
以張宣科技為承載平臺(tái)，2019年11月，河鋼集團(tuán)與意大利特諾恩公司達(dá)成戰(zhàn)略合作意向，籌備建設(shè)氫氣直接還原工廠，雙方于2020年9月正式簽約，將使用鋼鐵企業(yè)副產(chǎn)焦?fàn)t煤氣制氫，利用氫氣對(duì)含鐵原料進(jìn)行直接還原，生產(chǎn)高品質(zhì)直接還原鐵（DRI）供電爐煉鋼使用。
“焦?fàn)t煤氣本身含有55—65%的氫氣成分，是可以直接利用的氫能源，此外，還包含約15%的甲烷，最終甲烷在反應(yīng)豎爐內(nèi)被轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫氣。”呂志敏介紹說(shuō)，相較于傳統(tǒng)的“高爐+轉(zhuǎn)爐”長(zhǎng)流程工藝，“氫氣直接還原豎爐+電爐煉鋼”短流程生產(chǎn)新工藝將實(shí)現(xiàn)CO2、SO2、NOx、煙粉塵排放分別減少約70%、30%、70%、80%以上。與同等規(guī)模的傳統(tǒng)鋼鐵“碳冶金”相比，“氫冶金”預(yù)期每年減少CO2排放160萬(wàn)噸。
“氫冶金”以其巨大的減排優(yōu)勢(shì)，已成為鋼鐵企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的重要方向。從工信部、國(guó)家發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，其中在氫能方面，指出將制定氫冶金行動(dòng)方案，加快推進(jìn)低碳冶煉技術(shù)研發(fā)應(yīng)用，到科技部前不久發(fā)布《科技支撐碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案（2022—2030）》，明確提出要構(gòu)建低碳零碳技術(shù)創(chuàng)新體系，包含對(duì)氫能技術(shù)的提升要求，其重點(diǎn)是研發(fā)可再生能源高效低成本制氫技術(shù)，形成具有顯著影響力的示范工程，張宣科技?xì)淠茉撮_(kāi)發(fā)與利用示范，高度契合了新時(shí)代發(fā)展要求，與時(shí)代同頻共振中高質(zhì)量發(fā)展。
“硬核”技術(shù)、引領(lǐng)行業(yè)
今年3月，河鋼集團(tuán)成立“氫能技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化示范”課題組研究，張宣科技承擔(dān)諸多關(guān)鍵技術(shù)研究及示范工程，并在持續(xù)攻關(guān)中不斷取得新進(jìn)展。
圍繞氫能產(chǎn)業(yè)化利用，張宣科技全力組織開(kāi)展了一批關(guān)鍵技術(shù)研究及示范工程的攻關(guān)——
研究鋼鐵企業(yè)副產(chǎn)煤氣裂解工藝及裝備、氫冶金豎爐球團(tuán)制備及其冶金性能、氫氣氣基豎爐還原工藝技術(shù)及裝備等全流程氫冶金瓶頸技術(shù)；
研發(fā)創(chuàng)新性 CO2 捕捉技術(shù)，實(shí)現(xiàn)氫冶金氣基豎爐工藝中 CO2 的捕捉、分離與高效回收利用；
打通氫冶金制約環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t煤氣在氣基豎爐的工業(yè)應(yīng)用，建設(shè)世界首例焦?fàn)t煤氣制氫的“氫冶金”示范工程。
“硬核”技術(shù)釋放出氫能源開(kāi)發(fā)與利用的蓬勃?jiǎng)幽埽纹鸬诙€(gè)百年發(fā)展新高度——
氫能源開(kāi)發(fā)與利用工程示范項(xiàng)目采用意大利特諾恩ENERGIRON零重整技術(shù)，應(yīng)用焦?fàn)t煤氣凈化、氣體自重整、二氧化碳脫除及回收等全流程創(chuàng)新研發(fā)，建設(shè)以還原反應(yīng)爐為主體設(shè)備，涵蓋焦?fàn)t煤氣深度凈化、原料處理、氣體凈化處理等工序的一整套具有國(guó)際領(lǐng)先水平的直接還原先進(jìn)技術(shù)裝備及設(shè)施；
焦?fàn)t煤氣深度凈化采用先進(jìn)的微晶吸附技術(shù)脫除H2S，實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t煤氣總硫含量小于30mg/m3；
創(chuàng)新采用全球首例100%使用富氫焦?fàn)t煤氣的直接還原技術(shù)，無(wú)需外部重整爐，可高效利用焦?fàn)t煤氣，同時(shí)采用DR—EAF短流程，每噸DRI脫除二氧化碳達(dá)122kg進(jìn)行精制提純,年可降低二氧化碳排放達(dá)到40%—60%；
首次配套二氧化碳捕集和精制系統(tǒng)，將還原產(chǎn)生的二氧化碳捕集，進(jìn)而實(shí)施脫水、加壓，變?yōu)橐簯B(tài)二氧化碳工業(yè)產(chǎn)品，附加經(jīng)濟(jì)效益可觀……
“面向未來(lái)，無(wú)論是‘能源結(jié)構(gòu)創(chuàng)新’還是‘工藝結(jié)構(gòu)創(chuàng)新’，氫能利用都是實(shí)現(xiàn)低碳甚至零碳排放的最佳途徑，特別是氫冶金技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，將帶來(lái)傳統(tǒng)冶金技術(shù)的變革變革。”業(yè)內(nèi)專家在鋼鐵行業(yè)低碳發(fā)展及氫冶金應(yīng)用技術(shù)高峰論壇如是說(shuō)。
以“氫冶金”替代“碳冶金”，打造可推廣、可復(fù)制的“零碳”制氫與氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)同互補(bǔ)的創(chuàng)新模式。下一步，張宣科技充分利用張家口豐富的風(fēng)、光等可再生能源發(fā)電、制氫，延鏈、補(bǔ)鏈、強(qiáng)鏈，大力推進(jìn)風(fēng)光氫儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)“綠電”制造“綠氫”，引領(lǐng)世界低碳冶金、綠色冶金新變革。
