在全球應對氣候變化形勢下,主要國家或經濟體制定了碳減排目標,鋼鐵企業紛(fen)紛(fen)進行減(jian)碳(tan)技術研究,以應對(dui)已經到來的碳(tan)減(jian)排(pai)挑戰。歐洲和日本(ben)鋼鐵行業正積極開發(fa)氫還原煉鐵工藝技術并建(jian)設示范工廠(chang),這些技術有(you)助于實現鋼鐵工業二氧化碳(tan)零排(pai)放。
日本三菱重(zhong)工業公司與奧(ao)地利奧(ao)鋼聯(lian)集團合(he)作(zuo),計劃在2021年(nian)(nian)初在奧(ao)鋼聯(lian)廠區(qu)建成一個氫還原(yuan)煉鐵示范工廠,主要由(you)三菱重(zhong)工英(ying)國分公司托管,計劃在年(nian)(nian)內開(kai)始試運行。該氫還原(yuan)煉鐵示范工廠采用直接還原(yuan)鐵(DRI)工藝,與傳統高爐相比,DRI熔(rong)融(rong)爐產量略小,但投資額不到高爐的一半(ban)。如果DRI熔(rong)融(rong)爐要實(shi)現(xian)與高爐相同的成本競爭力,低成本的氫原(yuan)料就是關(guan)鍵(jian)。
據日本經濟產業省估算,目前氫(qing)氣的(de)流通價格為每(mei)標(biao)準(zhun)立(li)方(fang)米(標(biao)準(zhun)狀態下的(de)氣體體積)100日元左右。日本政(zheng)府的(de)目標(biao)是(shi)通過大規模(mo)生產,到2030年將氫(qing)價降至(zhi)每(mei)標(biao)準(zhun)立(li)方(fang)米30日元,但也有大型鋼鐵(tie)企業的(de)高管認為,要想(xiang)在鋼鐵(tie)行業實現氫(qing)基(ji)DRI的(de)普(pu)及生產,氫(qing)氣價格必(bi)須(xu)降至(zhi)每(mei)標(biao)準(zhun)立(li)方(fang)米10日元以(yi)下。
日(ri)(ri)本(ben)制鐵(tie)(tie)計劃(hua)在(zai)2021年(nian)3月之(zhi)前,制定二氧化碳(tan)減排(pai)中(zhong)長期(qi)戰略(lve)計劃(hua)。據悉,該公司實現(xian)碳(tan)中(zhong)和的(de)途徑之(zhi)一是開發(fa)一種在(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)鐵(tie)(tie)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)中(zhong)用氫氣(qi)代替煤炭的(de)技術。這是由于用電爐(lu)(lu)取代現(xian)有(you)高爐(lu)(lu)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)是無(wu)利可圖的(de),據估(gu)計,在(zai)日(ri)(ri)本(ben)所有(you)高爐(lu)(lu)中(zhong)引進氫冶煉(lian)技術每年(nian)將需(xu)要(yao)大約750萬噸氫氣(qi)。未來,日(ri)(ri)本(ben)制鐵(tie)(tie)可能(neng)會在(zai)鋼(gang)鐵(tie)(tie)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)脫碳(tan)方面(mian)加強與JFE鋼(gang)鐵(tie)(tie)公司和神戶制鋼(gang)等日(ri)(ri)本(ben)主要(yao)鋼(gang)鐵(tie)(tie)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)商(shang)的(de)合作。
作為全球領先的(de)冶金設(she)備供應商,德國西馬克正在與意大(da)利達涅利合作,聯合開發氫基煉(lian)鐵(tie)工(gong)藝;安賽樂米塔爾計劃(hua)2021年在德國建設(she)氫還原煉(lian)鐵(tie)示范工(gong)廠(chang);德國蒂森克虜(lu)伯和薩爾茨吉特等公司則(ze)在積極投資推進氫冶金項目。
蒂森克虜伯、德國最大的天然氣管道運營商OGE以及挪威國家(jia)石油公(gong)司Equinor在今年(nian)1月中旬(xun)完(wan)成了基于(yu)氫氣技(ji)術的H2morrow項目的聯(lian)合可行性(xing)(xing)研(yan)(yan)究。該可行性(xing)(xing)研(yan)(yan)究始(shi)于(yu)2019年(nian)10月,包(bao)括在無法(fa)提供足夠數量的其他類型(xing)氫氣,尤其是綠色氫氣的情況下,將(jiang)首先向(xiang)蒂森克虜伯杜伊斯(si)堡工廠供應藍色氫氣,以期(qi)在中短期(qi)內(nei)通過氣候中性(xing)(xing)方(fang)式生(sheng)產鋼(gang)鐵產品(pin),從而(er)顯著降(jiang)低二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)排放(fang)。可行性(xing)(xing)研(yan)(yan)究的結論是,最早將(jiang)于(yu)2027年(nian)建立整個(ge)項目的價(jia)值鏈。該可行性(xing)(xing)研(yan)(yan)究還確定了制氫工廠的三個(ge)潛在地點:一個(ge)位于(yu)荷蘭埃姆(mu)沙文沿岸,另外兩個(ge)位于(yu)德國北海(hai)岸。
另外(wai),蒂森(sen)克(ke)虜伯已(yi)經完成(cheng)了向杜伊斯堡工(gong)廠9號高(gao)爐28個風(feng)口之一注入氫(qing)(qing)氣(qi)的(de)(de)測試(shi),目(mu)的(de)(de)是減(jian)少冶金煤的(de)(de)使(shi)用(yong),到2030年(nian)將(jiang)二(er)氧化碳排放量減(jian)少30%。該(gai)試(shi)驗項目(mu)是由德國北萊茵-威(wei)斯特法(fa)倫州政府發(fa)起(qi)的(de)(de)IN4CLIMATE.NRW計(ji)劃資助的(de)(de),并得到了BFI研究所的(de)(de)科(ke)學支持。基(ji)于(yu)第一階(jie)段成(cheng)功試(shi)驗結果,蒂森(sen)克(ke)虜伯將(jiang)在(zai)2022年(nian)開始(shi)的(de)(de)該(gai)項目(mu)第二(er)階(jie)段中向所有28個風(feng)口注入氫(qing)(qing)氣(qi)。該(gai)計(ji)劃完成(cheng)后,蒂森(sen)克(ke)虜伯將(jiang)在(zai)杜伊斯堡開始(shi)建設(she)年(nian)產能120萬噸的(de)(de)氫(qing)(qing)基(ji)直接還原鐵廠,并將(jiang)全部使(shi)用(yong)綠色氫(qing)(qing)氣(qi)運行(xing),預計(ji)將(jiang)于(yu)2025年(nian)完成(cheng)。
歐(ou)(ou)(ou)盟曾于(yu)2020年(nian)7月宣布,計(ji)劃到(dao)(dao)2050年(nian)向(xiang)氫產業投資(zi)4700億(yi)歐(ou)(ou)(ou)元(yuan)。這項投資(zi)計(ji)劃將使歐(ou)(ou)(ou)洲鋼鐵(tie)行業在氫還原(yuan)煉鐵(tie)工藝技術開發和工廠建設(she)方面得(de)到(dao)(dao)有力的(de)支持(chi),歐(ou)(ou)(ou)洲地區也(ye)有望逐漸成(cheng)為全球氫產業的(de)中心(xin)。