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。

资料来源：直观学机械

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