工程科学学报.第44卷，第X期：1-11.2021年X月 Chinese Journal of Engineering,Vol.44,No.X:1-11,X 2021 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2021.08.01.001;http://cje.ustb.edu.cn 钢铁行业碳中和低碳技术路径探索 奕2)，崔永康1,2，田京雷)，苏伟，2四，王伟丽12)，张熙，2)， 刘 义)，赵秀娟 1)北京科技大学能源与环境工程学院，北京1000832)工业典型污染物资源化处理北京市重点实验室，北京1000833)河钢集团有限公 司，石家庄0500234)河北工业职业技术大学，石家庄050020 ☒通信作者，E-mail:suwei3007@163.com 摘要在总结了国外低碳排放项目和国内各大钢企的碳达峰与碳中和的技术节点和低碳技术手段的基础之上，从碳减排、 碳零排和碳负排三个层次划分梳理当今钢铁行业的众多低碳技术，并对各个低碳技术的碳排放削减量、成熟度和推广时间 进行归纳.在碳减排方面.通过优化工艺和流程再造减少钢铁行业生产过程中的二氧化碳排放，如高炉炉顶煤气循环技术： 在碳零排方面，利用氢气或清洁电能减少或者替代高二氧化碳排放因子煤炭/焦炭的使用.从源头上降低二氧化碳的排放，如 氢治金技术；在碳负排方面，主要从高碳排放强度高炉炼铁工序进行二氧化碳捕集，分别在钢厂内进行自身绿色循环利用和 在厂外进行化工联产制造高附加值化工产品（如甲醇乙醇等），对靠近油田的钢材实施二氧化碳地质封存.在末端上降低二氧 化碳的排放 关键词碳达峰；碳中和；钢铁行业：碳减排；碳零排：碳负排 分类号X511 Exploration of low-carbon technology paths for carbon neutrality in the iron and steel industry XING Yi2),CUl Yong-kang2),TIAN Jing-lep,SU Wei,WANG Wei-2),ZHANGX2),LIU YP,ZHAO Xiu-juan 1)School of Energy and Environmental Engineering.University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083,China 2)Beijing Key Laboratory of Resource-oriented Treatment of Industrial Pollutants,Beijing 100083,China 3)HBIS Group Co.,Ltd.,Shijiazhuang 050023,China 4)Hebei Vocational University of Industry and Technology,Shijiazhuang 050020,China Corresponding author,E-mail:suwei3007@163.com ABSTRACT China proposes to achieve carbon peaking and carbon neutralization by 2030 and 2060,respectively.As a heavily carbon-based fuel industry,the carbon dioxide emission of the iron and steel industry is lower than that of the power and transportation industries.In 2020,the carbon dioxide emissions of China's steel industry were approximately 1.98 billion tons,accounting for more than 18%of the national carbon dioxide emissions.To achieve the "carbon neutral"emission reduction target of the steel industry,the three parts of the entire process of steel production,i.e.,"source-process-end,"need to be involved in the exploration of low-carbon technologies.This study summarized the low-carbon technology measures of foreign low-carbon dioxide emission projects and major domestic steel companies'carbon peaking and carbon neutralization projects;divided and classified the low-carbon technologies in today's steel industry from three levels,i.e.,carbon dioxide emission reduction,zero carbon dioxide emission,and negative carbon dioxide emission;and summarized the carbon dioxide emission reduction,maturity,and promotion time of each low-carbon technology. 收稿日期：2021-08-01 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51770438)钢铁行业碳中和低碳技术路径探索 邢    奕1,2)，崔永康1,2)，田京雷3)，苏    伟1,2) 苣，王伟丽1,2)，张    熙1,2)， 刘    义3)，赵秀娟4) 1) 北京科技大学能源与环境工程学院, 北京 100083    2) 工业典型污染物资源化处理北京市重点实验室, 北京 100083    3) 河钢集团有限公 司, 石家庄 050023    4) 河北工业职业技术大学, 石家庄 050020 苣通信作者， E-mail：suwei3007@163.com 摘    要    在总结了国外低碳排放项目和国内各大钢企的碳达峰与碳中和的技术节点和低碳技术手段的基础之上，从碳减排、 碳零排和碳负排三个层次划分梳理当今钢铁行业的众多低碳技术，并对各个低碳技术的碳排放削减量、成熟度和推广时间 进行归纳. 在碳减排方面，通过优化工艺和流程再造减少钢铁行业生产过程中的二氧化碳排放，如高炉炉顶煤气循环技术； 在碳零排方面，利用氢气或清洁电能减少或者替代高二氧化碳排放因子煤炭/焦炭的使用，从源头上降低二氧化碳的排放，如 氢冶金技术；在碳负排方面，主要从高碳排放强度高炉炼铁工序进行二氧化碳捕集，分别在钢厂内进行自身绿色循环利用和 在厂外进行化工联产制造高附加值化工产品（如甲醇乙醇等），对靠近油田的钢材实施二氧化碳地质封存，在末端上降低二氧 化碳的排放. 关键词    碳达峰；碳中和；钢铁行业；碳减排；碳零排；碳负排 分类号    X511 Exploration of low-carbon technology paths for carbon neutrality in the iron and steel industry XING Yi1,2) ，CUI Yong-kang1,2) ，TIAN Jing-lei3) ，SU Wei1,2) 苣 ，WANG Wei-li1,2) ，ZHANG Xi1,2) ，LIU Yi3) ，ZHAO Xiu-juan4) 1) School of Energy and Environmental Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China 2) Beijing Key Laboratory of Resource-oriented Treatment of Industrial Pollutants, Beijing 100083, China 3) HBIS Group Co., Ltd., Shijiazhuang 050023, China 4) Hebei Vocational University of Industry and Technology, Shijiazhuang 050020, China 苣 Corresponding author, E-mail: suwei3007@163.com ABSTRACT    China  proposes  to  achieve  carbon  peaking  and  carbon  neutralization  by  2030  and 2060,  respectively.  As  a  heavily carbon-based fuel industry, the carbon dioxide emission of the iron and steel industry is lower than that of the power and transportation industries. In 2020, the carbon dioxide emissions of China ’s steel industry were approximately 1.98 billion tons, accounting for more than 18% of the national carbon dioxide emissions. To achieve the “carbon neutral” emission reduction target of the steel industry, the three parts of the entire process of steel production, i.e., “source–process–end,” need to be involved in the exploration of low-carbon technologies. This study summarized the low-carbon technology measures of foreign low-carbon dioxide emission projects and major domestic  steel  companies ’  carbon  peaking  and  carbon  neutralization  projects;  divided  and  classified  the  low-carbon  technologies  in today ’s  steel  industry  from  three  levels,  i.e.,  carbon  dioxide  emission  reduction,  zero  carbon  dioxide  emission,  and  negative  carbon dioxide emission; and summarized the carbon dioxide emission reduction, maturity, and promotion time of each low-carbon technology. 收稿日期: 2021−08−01 基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51770438） 工程科学学报，第 44 卷，第 X 期：1−11，2021 年 X 月 Chinese Journal of Engineering, Vol. 44, No. X: 1−11, X 2021 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2021.08.01.001; http://cje.ustb.edu.cn