氢能应用
随着全球对这种轻质气体的利用程度的不断加深,它的应用范围将远远超出传统领域。
进一步了解
钢铁工业占到全球碳排放的约5%,如何减排是钢铁制造商的重要议题。安赛乐米塔尔欧洲公司(ArcelorMittal Europe)宣布到2030年将二氧化碳排放量减少30%、到2050年实现碳中和运营的目标。
当前,钢铁制造企业正积极降低对化石燃料的依赖以减少排放,在此背景下,氢作为燃料的应用研究日益受到关注。当氢燃料燃烧时,会与氧发生反应,重新变成水。因为氢燃烧的唯一副产物就是水蒸汽,所以氢为排放问题提供了一种很有前景的方案。比如,在直接还原铁(DRI,Direct Reduced Iron),它可以替代天然气,大幅减少碳排放。另一种方法是在高炉使用氢气,减排量可达20%。

正如林德和奥沃科在2020年成功展示的那样,氢气也可以用于轧制前的再加热过程。他们在距离斯德哥尔摩2.5小时车程的小镇霍福斯(Hofors)首次进行了在轧制前使用氢气作为燃料、氧气作为氧化剂加热钢材的全尺寸试验。作为奥沃科和林德合作内容的一部分,这次试验在奥沃科霍福斯轧钢厂的坑式炉进行。
传统上,坑式炉使用丙烷进行加热,钢锭被加热到1200摄氏度以上,然后轧制成不同形状,以便进一步加工。但在这次试验中,奥沃科的熔炉使用了氢气进行加热。氢燃料不是来自化石能源,而是通过电解生成,即用电将水分解成氢和氧。
试验完成后,对钢材的全面分析显示用氢加热不会影响钢材的品质。这个积极的结果为全尺寸轧钢炉引入氢燃料奠定了基础,有助于减少钢铁工业对环境的影响。
钢铁行业向低碳运营的转型还需要若干年,但现有的一系列技术已经能大幅减少这个行业的碳排放了。
林德提供制备氨(NH3)或甲醇(CH3OH)的合成装置。该装置能将氢和氮转化为氨,同时将产生的二氧化碳和氢合成为甲醇。当采用绿氢作为原料时,这些产品被称为绿氨和绿色甲醇。为了更有效地运输和储存氢,我们采用深冷装置将其液化。相比气态氢,液态氢能大幅节省运输和储存空间。该装置通过将氢气这种活泼的气体冷却到零下253摄氏度来制备液化氢(LH2)。此外,我们还提供氢的透平压缩机和液氢泵。
氨生产是有害排放的主要来源之一。全球每年大约生产1.9亿吨氨,因此,使用绿氢来生产氨,无疑是一条通往更加可持续未来的极具潜力的途径。

石油化工企业在脱硫过程中大量使用氢气。在此过程中使用绿氢,将有力推动行业实现既定的、具有挑战性的脱碳目标。
林德参与过的一个项目示例是REFHYNE——欧洲绿氢炼油厂项目。该项目由欧盟委员会燃料电池与氢能合作计划(FCH JU)资助,将在壳牌位于德国威塞林(Wesseling)的莱茵兰(Rhineland)炼油厂安装和运行世界上最大的氢电解槽之一。项目一期建造一个10MW的电解槽,二期将建设一个100mw的电解槽。