日本钢协和JFE钢铁碳中和战略介绍

2014年11月，日本钢铁联盟（JISF）发布了目标是2030年的“JISF对低碳社会的承诺第二阶段（现称为碳中和行动计划第二阶段）”。这一承诺也体现在日本基于《巴黎协定》制定的NDS，JISF的成员公司正在为实现这一目标而不断努力。2015年通过的《巴黎协定》显示，其目标是将全球变暖限制在远低于工业化前水平2摄氏度，最好是1.5摄氏度。2018年11月，JISF发布了《减缓气候变化的长期愿景：对零碳钢的挑战》（JISF长期愿景，文本,摘要），追求2030年后CO 2 零排放。在愿景中，JISF展示了实现2°C情景的前景以及钢铁制造中1.5°C情景的超级创新技术的必要性。JISF 长期愿景还概述了日本钢铁生产中实现零 CO 2排放的路线图。该路线图显示了从已经在开发的COURSE50项目到旨在尽可能降低高炉CO 2排放的Super COURSE50，再到最终的零CO 2排放炼钢技术氢基炼钢的进步。 2021年2月15日，日本钢铁联合会宣布日本政府旨在实现2050年碳中和的日本钢铁业基本政策其中，日本钢铁行业支持日本到2050年实现碳中和的雄心勃勃的政策，并将积极应对碳中和的挑战，旨在为日本政府的政策做出贡献。

日本COUSRSE50项目介绍

COURSE50由日本国内四家钢铁相关企业代表NEDO（新能源产业技术综合开发机构）开发。

2007年5月，时任首相安倍晋三宣布的“酷地球50”倡议中，提出通过利用节能技术等实现环境保护与经济增长的兼容并蓄。为了实现这一目标，建立了“COURSE 50”或“Cool Earth 50 CO 2终极还原系统（COURSE50）项目”计划，并将其定位为“创新技术开发”之一。

课程 50 旨在开发通过抑制高炉 CO 2 排放以及从高炉煤气 (BFG) 中捕获（分离和回收）CO 2 将 CO 2 排放量减少约30 % 的技术，并通过大约。2030年，最终目标是到2050年实现工业化和转让已开发技术。NEDO*项目的第二步——“环境协调炼钢工艺技术开发”。已实施（2013 – 2017）（*新能源和产业技术发展组织）。该项目的下一阶段——“环境协调炼钢工艺技术开发”。正在进行中（2018 – 2023）

研究开发目标

高炉 CO 2 减排技术开发

1、开发氢气等还原剂还原铁矿石反应控制技术，降低高炉焦炭消耗。

2、开发生产高强度、高反应性氢还原焦炭的技术。

3、开发从高炉煤气 (BFG) 中捕获、分离和回收 CO 2的技术

4、开发从高炉煤气（BFG）中捕集、分离、回收CO 2的化学吸收和物理吸附技术。・开发通过强化未利用的废热的利用，有助于减少CO 2的捕集、分离、回收所需的能量的技术来自钢铁厂。

COURSE50于2008年开始基础技术开发，2013年建成试验高炉，目前正在进行实践研究。

1、减少CO2排放的技术

2、COURSE50 高炉中CO 2减排的概念

氧化铁还原有三种方式（CO间接还原、氢间接还原、碳直接还原）。其中，碳直接还原是一个非常大的吸热反应。在普通高炉中，反应以CO间接还原、氢气间接还原和碳直接还原的比例约为6:1:3进行。在高炉操作的漫长历史中，人们为降低通过提高CO间接还原的比例来提高碳直接还原的比例，这是一个放热反应，但现在的操作已经在接近热力学极限的条件下进行。因此，很难从目前的水平大幅减少CO 2 。

在COURSE50项目中，我们的目标是通过促进氢间接还原（这是比碳直接还原小得多的吸热反应）并降低碳直接还原的比例，将高炉CO 2排放量减少10%以上。COURSE50高炉正在研究从钢厂产生的COG（焦炉煤气）、来自外部的氢气（预计将来会大量使用）、去除CO 2 和H2O的回收炉顶煤气喷射的风口喷射效果，以及原材料反应性对碳消耗率的影响。

3、使用实验高炉进行验证实验

实验高炉于2015年9月建成，高约20m，内容积12m3。（她的内部容积约为日本主要商业高炉的1/400。她位于照片最左侧的蓝色建筑内）。经过两次热试，每年大约开展两次实验活动，到2021年1月已开展九次。一次活动周期约为30天，约40名成员分四组24小时进行实验工作三班倒。

操作时，铁水原料块矿、烧结矿和焦炭、还原剂的混合物从上方交替投入。同时，从底部的3个风口吹入热风和1000℃左右的氧气、直径75μm以下的煤粉和含氢还原剂气体，以还原块状矿石和烧结矿。此外，每 2 小时从位于炉膛的一个出钢口排出约 4000 公斤约 1450℃ 的铁水和炉渣（除块状矿石和烧结矿中的铁以外的贵重物品）。与她的碳消耗相关的各种数据是在大约30天的不间断运行中收集的。

JFE钢铁碳中和战略

JFE 钢铁公司正致力于通过多轨方法到 2050 年实现碳中和，旨在发现具有最大实际应用潜力的高度创新技术。中期目标是到 2024 财年将 CO 2排放量（与 2013 财年的水平相比）减少 18%，到 2030 财年减少 30% 或更多。

从现在到 2030 年，这段时间将是向低碳工艺过渡的时期，此后 JFE 钢铁公司打算启动一段超级创新时期。在过渡期间，公司将通过更多地部署减排技术，稳步实现中期 CO 2减排目标。与此同时，研发计划将积极探索超级创新新技术的发现，以供未来应用。

在创新时期，JFE Steel 预计将实施一系列智能使用举措。其中包括早期实施碳回收高炉和直接还原铁方法，两者都结合了专有的碳回收技术，以及越来越多地应用碳捕获和利用（CCU）解决方案。JFE 钢铁公司还将与社区和工业综合体合作，寻求碳捕获和封存（CCS）解决方案，这些解决方案与其他超级创新举措一起，将为日益实现碳中和的世界做出贡献。