河钢氢冶金示范工程一期全线贯通

近日，河北省河钢集团有限责任公司河北张宣高科科技有限公司（以下简称河钢集团）120万吨氢冶金示范工程（以下简称河钢氢冶金示范工程）一期全线贯通。河钢氢冶金示范工程是全球首例富氢气体（焦炉煤气）零重整竖炉直接还原氢冶金示范工程，标志着我国钢铁行业由传统“碳冶金”向新型“氢冶金”的转变迈出关键性步伐。

据了解，与传统碳冶金相比，氢冶金以氢气为燃料和还原剂，可以使炼铁摆脱对化石能源的依赖，从源头解决碳排放问题。

“可以预见，钢铁、能源等领域的核心竞争力，将由‘摄取化石能源的能力’，逐步转变为以氢冶金为代表的‘降碳捕碳，摆脱化石能源束缚的能力’。”河钢集团党委书记、董事长于勇表示。

采用零重整焦炉煤气作为还原气进行氢冶金

可减少二氧化碳排放70%，相当于吨钢碳排放降至约0.5吨

据介绍，传统冶金工艺每生产一吨钢，约产生1.83吨二氧化碳；河钢氢冶金示范工程的实施，可减少二氧化碳排放70%，相当于吨钢碳排放降至约0.5吨。

氢能被视为最具发展潜力的清洁能源，作为钢铁行业绿色转型的先行者，河钢集团超前跟踪世界氢冶金技术的研究与发展，与意大利特诺恩等知名企业合作，充分发挥丰富的焦炉煤气资源优势，创新采用零重整焦炉煤气作为还原气，并在未来逐渐过渡至风能制氢、太阳能制氢等100%绿氢为还原气的氢冶金技术。

河钢氢冶金示范工程一期的全线贯通，对突破氢冶金核心关键技术，推动我国钢铁行业转型升级具有重大引领作用。有别于国际上采用天然气制备还原工艺气体的常规手段，全球首创的“焦炉煤气零重整竖炉直接还原”工艺技术，是河钢氢冶金示范工程的核心内容。

“作为一种富氢气体，焦炉煤气本身含有55%—65%的氢气成分，可在氢基竖炉内催化裂解为一氧化碳和氢气，实现‘自重整’。自重整后，工艺气体中的氢碳比可达到8∶1以上，是目前工业化生产中含氢比例最高的气基竖炉直接还原工艺，接近未来100%氢还原的工艺状态。”河钢集团张宣科技党委书记、董事长王宏斌介绍，河钢氢冶金示范工程竖炉反应器还针对高比例氢含量进行了优化设计，预留了绿氢切换功能，不需大规模改造即可直接开展切换为更高比例富氢还原气、纯氢作还原气的工业试验，为未来实现100%绿氢竖炉直接还原提供基础。

据测算，与同等生产规模的传统“高炉+转炉”长流程工艺相比，河钢氢冶金示范工程一期每年可减少二氧化碳排放80万吨，减排比例达到70%以上。同时，二氧化硫、氮氧化物、烟粉尘排放分别减少30%、70%和80%以上，且生产每吨直接还原铁可捕集二氧化碳约125千克。

促进我国“钢铁+氢能”创新融合发展

宝马将逐步使用河钢的低碳汽车用钢和“绿钢”

我国是世界上最大的制氢国，“钢铁+氢能”的创新融合发展，特别是钢铁工业丰富的场景资源和广泛的链接优势，让氢能产业拥有了更大发展空间和更多发展机遇。

据中国氢能联盟测算，预计到2030年，钢铁领域氢能消费量将超过5000万吨标准煤，到2050年，进一步增加到7600万吨标准煤，将占钢铁领域能源消费总量的34%，到2050年，含钢铁、化工的工业领域氢能消费总量超过1.6 亿吨标准煤。

河钢集团新闻发言人、副总经理李毅仁表示，氢能将对我国能源结构和消费体系产生革命性影响。钢铁行业无论是能源结构创新还是工艺结构创新，氢能应用都是实现低碳、甚至“零碳”排放的最佳途径。

河钢氢能产业的良好发展态势，促成了与世界顶级车企宝马集团的全新战略合作。2022年8月，河钢与宝马签署《打造绿色低碳钢铁供应链合作备忘录》。从2023年中期开始，宝马将逐步使用河钢的低碳汽车用钢。2026年起，宝马沈阳生产基地开始在整车量产过程中使用河钢生产的“绿钢”。“绿钢”的一大重要技术支撑就是河钢的氢能源开发与利用示范技术。

以120万吨氢冶金示范工程一期全线贯通为新起点，河钢进入打造“近零碳排”全产业链示范工厂快车道，也步入低碳钢铁产品研发及低碳产业链建设新阶段。河钢将以氢气制备、氢气储运、氢能物流、氢冶金等全流程项目建设为突破口，加快实施氢能全产业链布局，打造氢能利用产业体系。（来源：中国环境报）