上周,大家是否注意到下面这个消息
印度新德里的空气污染创下了迄今为止最严重记录
不少空气质量监测站的测试表最高值达到了999
美国宇航局NASN的卫星在扫到印度洋地区时
美国卫星直接都找不见印度首都新德里的位置
说起雾霾
大家都深有感触
几年前
咱们国家的空气污染状况也不容乐观
我们开始了治理污染的漫漫征程路
打赢蓝天保卫战
开展超低排放改造
钢铁行业深度治理将是2019年大气污染防治的重点
钢铁行业超低排放的先进技术
将是中国乃至世界发展的趋势
就在双十一这天
大家都关注天猫的最终成交额突破2684亿时
位于德国杜伊斯堡的
蒂森克虏伯
钢厂也放了一颗卫星
第一批氢气被注入9号高炉
标志着“以氢(气)代煤(粉)”
作为高炉还原剂的试验项目正式启动
这一尝试在全球尚属首次
随着氢气开始注入杜伊斯堡9号高炉
钢铁产业进入了一个新时代
这一项目的原理是:
将氢气代替煤炭作为高炉的还原剂,以减少乃至完全避免钢铁生产中的二氧化碳排放
。
在传统的工艺流程中,需要在高炉中
消耗300千克的焦炭和200千克的煤粉作为还原剂,才能生产出1吨生铁
。
而在钢铁生产中,氢气可用作为铁矿石的无排放还原剂,对气候保护十分有益。氢气燃烧的副产物只有水,并不产生有害气体。它能以高能量密度的液体或气体形式储存和运输,且用途广泛。由于其多功能性,氢气在向清洁、低碳能源系统的过渡过程中起着关键作用。
按照计划,在项目初始测试阶段,氢气将通过一个风口被注入杜伊斯堡钢厂的9号高炉中,并视情况逐渐扩展至该高炉的全部28个风口。预计到2022年,钢厂的另外三个高炉也将实现“以氢代煤”的技术应用。届时,
该技术有望减少钢铁生产过程中约20%的二氧化碳排放。
为降低钢铁生产过程中的碳排放,除了使用氢气进行生产脱碳的“以氢代煤”项目,蒂森克虏伯在杜伊斯堡钢厂试验的
Carbon2Chem项目
也值得一提。
与避免温室气体的排放相比,更理想的方法是将它们回收利用。蒂森克虏伯Carbon2Chem项目旨在将钢铁工厂的废气转化为化工产品原材料,这些废气中的温室气体将不再被排放至大气中。
据估计,若本技术普遍应用于工业生产,则有望为德国钢铁行业转化二氧化碳约2000万吨/每年。此外,该技术也可应用于其他二氧化碳密集型行业。
Carbon2Chem项目的原理是:
钢厂废气中含有宝贵的化工原材料,例如以一氧化碳和二氧化碳形式存在的碳,以及氮和氢等。这些原材料可以用于生产含有碳和氢的合成气体。而这些合成气体则是生产氨气、甲醇、聚合物和高级醇等各种化工产品的原料。
目前,此类合成气体主要提取自天然气、煤等化石燃料。因此,Carbon2Chem不仅可转化钢厂废气中的二氧化碳,同时也节省了生产此类合成气体的二氧化碳用量。
2018年9月,蒂森克虏伯Carbon2Chem项目就成功地应用了
可将钢厂废气转
化为合成燃料甲醇的技术
,并成功生产出第一批甲醇。
而在2019年1月,蒂森克虏伯已
成功从钢厂废气中生产出氨
,
这在全球范围内尚属首次。
蒂森克虏伯杜伊斯堡的Carbon2Chem技术中心
日本氢能源最近情况
说起氢能,不得不提一下
丰田的
氢燃料电池轿车Mirai,
Mirai
将会成为明年东京奥运会的官方用车——不仅是500辆贵宾用车将全部采用
丰田的第二代氢能源车
,同时比赛场地与选手村之间的运送大巴,以及选手村内的自动驾驶汽车,也将使用丰田的氢能源车。
据亚洲通讯社社长
徐静波
报道,日本已经有2家制氢工厂,就在大家把记忆停留在福岛
第一核电站发生核泄漏的事件时,
福岛
已经停掉第一核电站,第二核电站也在停止发电中,随之,这里建成了
全世界最大规模的制氢工厂
(
占地总面积为22万平方米,其中18万公顷为
太阳能发电区域
,4万公顷为
制氢车间
)
。而制氢所需要的电力,则来自于太阳能发电。
这家制氢工厂
每小时生产的氢气为2000立方米
,年生产能力为900t-H2,可以满足
1万辆氢能源汽车一年的氢能所需
。
韩国将氢还原炼铁法指定为国家核心产业技术
早在2009年,韩国原子能研究院与POSCO等韩国国内13家企业及机关共同签署原子能氢气合作协议(KNHA),正式开始开展核能制氢信息交流和技术研发。2010年5月,POSCO正式开发着手开发超高温煤气炉(VHTR, Very High Temperature Reactor)和智能原子炉(SMART: System-integrated Modular Advanced Reactor)。
韩国政府从2017年到2023年投入1500亿韩元(约合9.15亿人民币),以官民合作方式研发氢还原炼铁法。
韩国计划将通过以下三步完成氢还原炼铁:
第一步:
从2025年开始试验炉试运行;
第二步:
从2030年开始在2座高炉实际投入生产;
第三步:
到2040年12座高炉投入使用,从而完成氢还原炼铁。
从预计投入资金情况来看,从技术研发到在2座高炉上实际投入生产,需要投入8000亿韩元(约合48.78亿元人民币)的资金,可减少1.6%的二氧化碳排放,在12座高炉实际投入生产,预计需要投入4.8万亿韩元(约合292.68亿元人民币)资金,可减少8.7%的二氧化碳排放。
氢还原炼铁法有以下4项核心技术:
(1)氢气增幅技术:通过焦炉煤气(COG)改质,提高COG中氢含量,使其达到高炉氢还原要求。
(2)实际操作中的全新技术开发:氢气吹入技术、炉内化学反应最佳化技术、难还原矿及低品位矿石还原技术、焦炭\烧结矿\炉渣品质设计技术等等实际操作中需要的全新技术开发非常重要。