PKU Pioneer nimmt an der Konferenz 2024 zu VPSA-Sauerstoffversorgung und Energiespartechnologien für die Hochofen-Eisenherstellung teil

Am 14. August 2024 fand unter der Unterstützung von PKU Pioneer eine Konferenz zu den Technischen Anforderungen für die VPSA-Sauerstofferzeugung für den Hochofen-Eisenherstellungsstandard und Energiespar-Umwelttechnologien statt, veranstaltet von der Chinese Society for Metals (nachfolgend CSM genannt) und in Baotou. Die Konferenz wurde von Professor Li Jingshe, stellvertretender Generalsekretär der Sonderstahlabteilung der CSM und Professor an der Universität für Wissenschaft und Technologie Peking, geleitet. Experten wie Wang Tianyi, Vorsitzender des Expertenkomitees der CSM, Hao Zhizhong, stellvertretender Generalsekretär, und Wang Yinsheng, stellvertretender Direktor der Abteilung für Produktionstechnologie und Veröffentlichungen, nahmen an dem Treffen teil, zusammen mit Expertenteams von über 20 Stahlunternehmen wie Baosteel, Shougang Group, Tangsteel Group, Shandong Steel, Qian'an Iron & Steel, Xinjiang Ba Yi Iron and Steel, Ansteel Group, Meishan Iron and Steel, Wusteel, Hunan Valin Xiangtan Iron and Steel, Hunan Valin Lianyuan Iron & Steel, Jiangsu Yonggang Group, Zenith Steel Group Company Limited und Hebei Tangyin Iron and Steel usw. Sie diskutierten Themen wie sauerstoffangereicherte Verbrennung in der Stahlindustrie, Kostenreduzierung und Effizienzsteigerung, Schadstoffminderung, Energieeinsparung und Senkung der Umweltbetriebskosten. Die Experten teilten Produktionserfahrungen und Energiesparmaßnahmen sowie neue Technologien und Errungenschaften zur Förderung der Ultra-Niedrigemissionskontrolle und der grünen, kohlenstoffarmen Entwicklung in der Stahlindustrie.
Konferenz zu VPSA-Sauerstoffversorgungsstandard und Energiespartechnologien für die Hochofen-Eisenherstellung
Auf dem Treffen stellte Wang Yinsheng den Marktanwendungshintergrund des Gruppenstandards "Technische Anforderungen für VPSA-Sauerstofferzeugung für die Hochofen-Eisenherstellung" vor, der von PKU Pioneer entworfen und im Dezember 2022 umgesetzt wurde. Dies ist Chinas erster technischer Standard für die Sauerstoffversorgung in Hochöfen mittels VPSA (Vakuum-Druckwechsel-Adsorption) in der Stahlindustrie. Er erwähnte, dass nicht nur Hochöfen, sondern auch Heizöfen und andere Heizprozesse Sauerstoff benötigen, und dass industrialisierte Sauerstoff-Brennstoff-Verbrennungstechnologie für Heizöfen derzeit in China verfügbar ist. Die CSM wird sich auch darauf konzentrieren, diese neuen Technologien und Geräte an Stahlwerke zu vermarkten, um mehr Stahlherstellern zu nutzen, da die Beschaffung von kostengünstigerem Sauerstoff für den technologischen Fortschritt in der Zukunft entscheidend ist.
Anschließend teilte Lei Zhigao, stellvertretender Direktor des Energieanlagen bei Hunan Valin Lianyuan Iron & Steel (LY Steel), Lösungen zur Behebung von Sauerstoffknappheit. Im Jahr 2019, aufgrund der starken Marktnachfrage durch die stabile Entwicklung von nachgelagerten Industrien wie Infrastruktur und Immobilien, war die Roheisenproduktion von LY Steel nicht ausreichend, um die Bedürfnisse der nachfolgenden Stahlherstellungs- und Walzprozesse zu decken. Um die Produktion zu steigern, wurde die Sauerstoffanreicherungsrate im Hochofen von 3 % auf 10 % erhöht, was zu einem Anstieg des Sauerstoffbedarfs führte. Große Beschaffungen von flüssigem Sauerstoff ließen die Preise für flüssigen Sauerstoff stark schwanken, wobei die Kosten von 84 $/t auf 168 $/t stiegen. Angesichts der langen Bauzeit für kryogene Sauerstoffproduktionsanlagen entschieden sie sich, mehrere VPSA-Sauerstofferzeugungseinheiten zu installieren, die von PKU Pioneer entwickelt und gebaut wurden, um die Sauerstoffproduktionskapazität kurzfristig zu ergänzen.
Die Gesamtinvestition für dieses Qualitätsverbesserungs- und Optimierungsprojekt belief sich auf 41.985.900 $. Die VPSA-Sauerstoffanlage hat seit ihrem Betrieb 1,495 Milliarden Nm³/h³Sauerstoff erzeugt und dabei 47.863.926 $ an Sauerstoffkosten eingespart, während die gesamtwirtschaftlichen Vorteile des Projekts die Investition in die Sauerstoffanlage bereits übertroffen haben. In Zukunft plant LY Steel, Sauerstoff-Brennstoff- und Sauerstoffanreicherungstechnologie in Kesseln, Heizöfen und Sinteröfen zu fördern, um die Anwendung von Energiespartechnologien weiter auszubauen und seine Wettbewerbsfähigkeit zu steigern.
Im Bereich der Ultra-Niedrigemissionskontrolle der Luftverschmutzung teilte Cui Shengli, Direktor des Hochofenwerks bei Hebei Tangyin Iron and Steel, seine Erfahrungen mit der Feinentschwefelung. Er erwähnte, dass die Feinentschwefelung von Hochofengas (BFG) eine relativ fortschrittliche Technologie ist. Unter Verwendung der vorderseitigen trockenen Feinentschwefelungstechnologie wurde der SO₂-Gehalt in den 800.000 Nm³/h BFG nach Inbetriebnahme der Entschwefelungsanlage mit nur 2-3 mg/m³³gemessen. Trotz der komplexen Hochofenbetriebsbedingungen, bei denen Schwankungen der BFG-Temperatur und der Verunreinigungsgehalte Herausforderungen für die Stabilität der Entschwefelungsanlage darstellen, kann das Hydrolyse- und Entschwefelungsmittel im System mehr als 12 Monate verwendet werden, einige sogar bis zu 14 Monate, und die Hydrolyseeffizienz erreicht 99 %, wenn die Temperatur des Hydrolyseturms zwischen 70-75 °C kontrolliert wird. Im Inland ist es selten, dass Hydrolyse- und Entschwefelungsmittel von Feinentschwefelungsanlagen über 12 Monate halten, und PKU Pioneer ist einer der wenigen technischen Dienstleister, die dies erreichen können.³ Nach Inbetriebnahme der Entschwefelungsanlage. Trotz der komplexen Betriebsbedingungen des Hochofens, bei denen Schwankungen der BFG-Temperatur und des Gehalts an Verunreinigungen die Stabilität der Entschwefelungsanlage beeinträchtigen, kann das Hydrolyse- und Entschwefelungsmittel im System mehr als 12 Monate lang verwendet werden, wobei einige sogar bis zu 14 Monate halten, und die Hydrolyseeffizienz erreicht 99%, wenn die Temperatur des Hydrolyseturms zwischen 70-75°C geregelt wird. Im Inland ist es selten, dass Hydrolyse- und Entschwefelungsmittel in Feinstentschwefelungsanlagen länger als 12 Monate halten, und PKU Pioneer ist einer der wenigen technischen Dienstleister, die dies erreichen können.
Dr. Guo Yuhua, technischer Experte von Shandong Steel Chemistry Technology Co., Ltd., betonte die Bedeutung der integrierten Stahl- und Chemieproduktion bei der Kohlenstoffreduzierung für die Stahlindustrie. Er stellte fest, dass überschüssige Gase aus Stahlwerken neben der Versorgung von Heizöfen in der Regel zur Stromerzeugung genutzt werden. Mit fortschreitender Technologie wird erwartet, dass die Menge der überschüssigen Gase zunimmt, da die erneuerbare Stromerzeugungskapazität seit 2024 die traditionelle Stromerzeugung übertroffen hat, wobei Wind- und Solarenergie die Wasserkraft übersteigen. Infolgedessen könnte die thermische Stromerzeugung weiteren Einschränkungen unterliegen. Für Stahlhersteller kann BFG carbonuliert werden, um Methanol zu produzieren, und Koksofengas (COG) kann zur Synthese verschiedener chemischer Produkte verwendet werden. Stahlunternehmen in Shandong erwägen, H₂ aus COG und CO aus Konvertergas zu reinigen, um Ethanol zu synthetisieren, was ein erhebliches Potenzial für die Stahl-Chemie-Kopplung zeigt.
Im Jahr 2018 errichtete PKU Pioneer die weltweit erste CO-Reinigung Projekt zur Herstellung von Ameisensäure aus Konvertergas bei der Shiheng Special Steel Group Co., Ltd. Im selben Jahr unterzeichnete PKU Pioneer einen Vertrag für ein zweites Stahl-Chemie-Kopplungsprojekt mit der Shanxi Liheng Steel Group zur Reinigung von CO aus Konvertergas und H2 aus Koksofengas, die dann als Rohstoffe für die Synthese von Ethylenglykol verwendet wurden, wodurch der Stahlherstellungsprozess auf die chemische Industrie ausgeweitet wurde.
Die CSM organisierte diese technische Austauschkonferenz, um Stahlunternehmen zu helfen, die nationalen politischen Richtungen besser zu verstehen. Im Mai 2024 gaben die Nationale Entwicklungs- und Reformkommission, das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie, das Ministerium für Ökologie und Umwelt, die Staatliche Marktregulierungsbehörde und die Nationale Energieverwaltung gemeinsam den „Sonderaktionsplan für Energieeinsparung und Kohlenstoffreduzierung in der Stahlindustrie“ heraus, der besagt, dass von 2024 bis 2025 Energieeinsparmaßnahmen und Geräte-Upgrades in der Stahlindustrie zu Energieeinsparungen von etwa 20 Millionen Tonnen Standardkohle und einer Reduzierung der CO2-Emissionen um etwa 53 Millionen Tonnen führen werden. Bis Ende 2030 soll die Energieeffizienz der Schlüsselprozesse in der Stahlindustrie weiter verbessert werden, wobei die der wichtigsten energieverbrauchenden Geräte fortschrittliche Niveaus erreichen soll. Der Gesamtenergieverbrauch und die Kohlenstoffemissionen pro Tonne Stahl sollen deutlich reduziert werden, während die Energienutzungsstruktur kontinuierlich optimiert werden soll, und fortschrittliche Energieeinspar- und Kohlenstoffreduzierungstechnologien wie sauerstoffangereicherte Hochofentechnologie und Wasserstoffmetallurgie werden Durchbrüche erzielen, um bedeutende Fortschritte in der grünen, kohlenstoffarmen und qualitativ hochwertigen Entwicklung der Branche zu ermöglichen.
Es ist ersichtlich, dass die chinesische Stahlindustrie bis Ende 2025 die im Sonderaktionsplan dargelegten Energieeinspar- und Kohlenstoffreduzierungsziele in den Fokus rücken wird. Die Branche wird sich für die Optimierung der Industriestruktur, die Umsetzung von Energieeinspar- und Kohlenstoffreduzierungstransformationen, die Aktualisierung von Energieverbrauchsanlagen, die Förderung der grünen und kohlenstoffarmen Energienutzung, das Recycling von Energieressourcen und den digitalen Fortschritt einsetzen. PKU Pioneer wird führende Gastrennungs- und Reinigungstechnologien und -lösungen anbieten, um Stahlwerken zu helfen, innovative Technologieanwendungen und kohlenstoffarme Umweltverbesserungen zu erreichen, um neue Durchbrüche zu beschleunigen.
Basierend auf fortschrittlicher VPSA/PSA-Sauerstoff Erzeugungstechnologie hat PKU Pioneer erfolgreich über 300 Sauerstoffanlagen aufgebaut, mit einer Gesamtsauerstoffproduktionskapazität von 2.000.000 Nm³/h, um weltweit Unternehmen mit einer zuverlässigen und kostengünstigen Sauerstoffquelle zu versorgen. Durch die Bereitstellung von hochwertigen Sauerstoff-, CO- und H2-Lösungen für über 70 Stahlwerke unterstützt PKU Pioneer nicht nur die Stahlwerke bei der Steigerung der Hochofen-Eisenherstellung und der EAF-Stahlherstellungseffizienz, sondern trägt auch zu ihren Zielen einer grünen und qualitativ hochwertigen Entwicklung bei.