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钢铁工业节能减排面临挑战

作者:木森废品回收网    来源:网络    发布时间:2020-02-23 14:00:49    浏览量:

6月11日,安赛乐米塔尔与朗泽LanzaTech公司启动了一项投资额达1.5亿欧元的项目。该项目投入应用后,可将高炉中的含碳气体转化为生物乙醇。如果该项目取得成功,将彻底改变高炉碳捕捉技术,并为运输环节的“脱碳”提供支持。

近期,两个用氢代替碳作为还原剂的环保项目启动,分别是由瑞典钢铁公司发起的HYBRIT项目和由奥钢联发起的H2FUTURE项目。

虽然这些环保新项目为钢铁工业应对气候变化提供了思路,极大地赋予了我们实现绿色发展的信心,但世界钢铁协会行业提效部部长HenkReimink日前表示,钢铁工业还要继续大力降低能耗和污染物排放强度,并指出了钢铁工业节能减排所面临的四大挑战。

当前,钢铁工业普遍通过提高节能环保技术、管理水平来满足日益严格的环保法规要求。但由于铁矿石转化成金属铁需要以碳作为还原剂,同时需要大量能量以满足发生反应所需的温度要求,因此,如何减少二氧化碳排放量仍是困扰大多数钢铁企业的难题。

HenkReimink指出,目前钢铁工业节能减排主要面临以下4个方面的挑战:

一是如何在确保炼铁工艺所使用原材料(铁矿石、炼焦煤)质量水平不变的前提下,最大限度地减少其使用量,并实现资源效率最大化。

二是如何降低炼钢过程所需能源的强度,以减少二氧化碳排放。对此,废钢铁价格,HenkReimink解释道,多家钢铁企业实践证明,虽然影响能源强度的因素较多,但这些因素都是可控的。

三是如何实现工业4.0,尽快将智能制造应用于能源密集型工艺。HenkReimink指出,研究表明,智能控制系统可以通过降低变量的方式,减少能源使用,并使工艺运行得更加稳定、高效。

四是如何加快开发突破性技术。HenkReimink表示,经过多年的发展,目前,全球钢铁工业已经在研发节能环保突破性技术、寻找环保解决方案上取得了一定成绩,主要包括欧洲的超低二氧化碳排放炼钢工艺(ULCOS)和在ULCOS基础上开发的熔融还原工艺(HIsarna),以及日本的创新炼铁工艺技术开发项目(COURSE50)等。此外,各国钢企之间在环保领域的深入合作也得到了进一步加强,比如韩国浦项制铁、中国台湾“中钢”和中国宝武钢铁集团合作投资的节能环保项目。但HenkReimink认为,钢铁行业仍需要加快开发突破性技术。

钢铁工业节能减排面临挑战

节能环保突破性技术需政府和行业支持

对于用氢取代碳作还原剂,HenkReimink指出,采用这种工艺,不仅生产成本较高,而且需要更多的能源用于产生热量和生成氢气。这就要求产生热量和生成氢气的过程必须是无碳的,只有这样才能有效降低炼钢过程中二氧化碳的排放强度。

这时候,CCS(二氧化碳捕获和封存)技术、CCU(二氧化碳捕集和利用)技术就派上了用场。尽管CCS、CCU技术为二氧化碳减排提供了重要路径,但出于成本的考虑,同时由于二氧化碳的储存对地理位置、压强等条件要求严苛,且在运输上需要建设管道等配套设施,目前投资这项技术的企业屈指可数。根据麻省理工大学发表的研究报告,每捕捉1吨二氧化碳并将其加压处理为超临界流体,需要花费25美元,将1吨二氧化碳运送至填埋点需要花费5美元,而1吨二氧化碳价格约为23美元。因此,每捕捉1吨二氧化碳将亏损7美元。

尽管如此,仍有一些先进企业在着手推进这件事。比如此前提到的安赛乐米塔尔与LanzaTech公司联合启动的微生物气体转化项目。

据了解,该技术由LanzaTech公司首创,使用以一氧化碳为原料的微生物来生产生物乙醇,其产生的生物乙醇将被用于燃料运输或塑料生产。该技术不仅能大大增强安赛乐米塔尔的CCS、CCU能力,而且能增强钢铁工业在循环经济中所起到的作用。

《中国冶金报》记者了解到,该技术可实现碳的大规模重复使用。微生物气体转化项目预计将于2020年中期投产,投产后生物乙醇年产量预计将达到约8000万升,相当于减少了10万辆电动汽车上路的二氧化碳排放量。据悉,安赛乐米塔尔有扩大该项目规模的意向。

深入推进钢铁工业节能环保突破性技术的研究和开发,并实现规模化推广和应用,需要大量的资金作为支撑。HenkReimink指出,整个钢铁行业应共同发力,在技术和工艺研发方面加大力度;同时,政府也应给予帮助,特别是在跨境合作上提供支持。

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