Крупные японские производители стали активизируют свои усилия по разработке и демонстрации технологий производства железа на основе водорода в рамках более широких стратегий декарбонизации,
Крупные японские производители стали активизируют свои усилия по разработке и демонстрации технологий производства железа на основе водорода в рамках более широких стратегий декарбонизации, одновременно осознавая тот факт, что такие пути будут значительно дороже, чем традиционные доменные печи. В Токио ведущие производители, включая Nippon Steel, JFE Steel и Kobe Steel, проводят пилотные проекты и демонстрационные испытания, целью которых является замена части или всего кокса, используемого в традиционных доменных печах, на водород, тем самым сокращая прямые выбросы углекислого газа на этапе производства чугуна. [4] Эти инициативы стратегически важны для тяжелой промышленности Японии, поскольку на сталелитейный сектор в настоящее время приходится около 13% общих выбросов CO2 в стране, что делает его одним из наиболее трудно поддающихся сокращению сегментов экономики. промышленная экономика. [4] Для заводов, поставщиков оборудования, инжиниринговых фирм и поставщиков технологий по всей Азии текущая волна японских проектов представляет собой реальный испытательный полигон, который может сформировать будущие спецификации, спрос на оборудование и модели партнерства для низкоуглеродистого производства железа во всем регионе.
Nippon Steel, крупнейший производитель стали в Японии, готовится начать демонстрационные испытания впрыска водорода в одну из своих доменных печей на заводе Кимицу в префектуре Тиба. [4] Компания уже сделала это. завершила мелкомасштабные испытания с использованием водорода в качестве частичного восстановителя в пилотной печи и сообщила, что достигла сокращения выбросов CO2 на 43% по сравнению с обычными условиями эксплуатации, этот показатель внутри страны был описан как лучший в мире результат. [4] Однако испытания также выявили ключевую технологическую проблему: восстановление железной руды водородом является сильно эндотермическим, что поглощает тепло и снижает температуру внутри печи, рискуя неполным восстановлением и нестабильностью процесса. Чтобы противостоять этому, компания Nippon Steel разработала систему впрыскивания предварительно нагретого водорода в тщательно контролируемых условиях для стабилизации теплового профиля печи. [4] Для производителей оборудования и систем это означает рост спроса не только на системы обработки высокотемпературных газов, но также на усовершенствованную автоматизацию и контроль для поддержания эффективности печи в новых режимах работы.
JFE Steel следует по дополнительному пути, используя так называемую концепцию доменной переработки углерода. [4] В этой конфигурации водород вводится и объединяется с CO2, выбрасываемым из печи, с образованием метана, который затем возвращается обратно в процесс в качестве восстановителя вместе с коксом. JFE прогнозирует, что этот подход может сократить выбросы более чем на 50% по сравнению с традиционной доменной печью, потенциально позволяя добиться значительной декарбонизации при одновременном использовании существующих печных активов. [4] Уже реализуется двухлетний демонстрационный проект на небольшой доменной печи на сталелитейном заводе в Чибе, что дает компании и ее технологическим партнерам расширенное окно для проверки стабильности процесса, систем очистки газа и эффективности синтеза метана. [4] Для азиатских инжиниринговых фирм и лицензиаров технологий этот проект предлагает ранний эталонный пример комплексных решений по улавливанию, утилизации и переработке углерода, адаптированных для доменных печей, и это может открыть возможности для закупок газовых реакторов, компрессоров, а также систем измерения и управления, что напрямую соответствует категориям «Системы автоматизации и управления» и «Производство чугуна».
Kobe Steel продвинулась дальше в разработке технологий прямого восстановления водорода (HDR), где водород эффективно заменяет кокс в качестве основного восстановителя для производства полуфабрикатов из железа. [4] В конфигурации Кобе водород используется для восстановления железа. руда в шахте или аналогичном реакторе, производящая низкоуглеродистое железо прямого восстановления, которое затем можно загружать вместе с железной рудой и коксом в доменную или электрическую печь, в зависимости от продукта и конфигурации завода. [4] Предполагается, что этот гибридный маршрут позволит достичь сокращения выбросов CO2 на 20–40% по сравнению с обычным доменным производством чугуна, одновременно потенциально улучшая гибкость в выборе сырья и ассортимента продукции. [4] Для заводов по всей Азии, оценивающих прямое восстановление, разработки Kobe Steel сигнализируют о потенциальном спросе на специализированные реакторы, огнеупорные футеровки, системы обработки газов и технологии бесконтактных измерений и контроля, адаптированные к атмосфере, богатой водородом, и различным тепловым профилям.
Несмотря на технический прогресс, стоимость остается доминирующим препятствием для внедрения в коммерческом масштабе. Компания Kobe Steel публично заявила, что затраты на производство чугуна на основе водорода будут как минимум вдвое выше, чем у традиционных углеродоемких процессов при текущих предположениях о цене на водород, стоимости электроэнергии и потребности в капитале.
Мариуполь, бульвар Шевченко
