低碳/零碳工业流程再造工艺技术与示范
富氢气体及氢气直接还原技术研发与示范
研究内容：针对直接还原-电炉熔分短流程低碳炼铁技术体系 需突破的关键科技问题，研究富氢气体及氢气还原铁矿粘结机理与 过程强化规律，研究直接还原竖炉氧化球团技术、竖炉直接还原技 术和流化床直接还原技术、高能效电炉生产技术及装备，开发气基 竖炉和流化床直接还原成套工艺及装备，开展工程示范。
考核指标：发展铁矿气基直接还原过程强化技术，形成 1-2 项 气基直接还原铁（DRI）成套关键技术与装备；建成不低于 50 万吨 DRI/年富氢气体竖炉直接还原生产线，DRI 金属化率＞92%，富氢气 体消耗折合能耗不高于 11 吉焦尔（GJ）/吨-DRI，二氧化碳排放不 高于 0.7 吨/吨-DRI，完成竖炉直接还原-电炉熔分成套技术示范。 建成 1 万吨 DRI/年流化床氢气直接还原示范装置，DRI 金属化率＞92%，氢气消耗折合能耗不高于 10.5 吉焦尔（GJ）/吨-DRI。
钢铁行业二氧化碳气体发酵技术研发与示范
研究内容：针对钢铁行业尾气，针对将二氧化碳、氢气混合气体生物发酵法转化为乙醇等有机化学品实现工业化应用需要突破的关键技术问题，研究针对不同气体组分的气体净化技术，研究不同氢气比例对二氧化碳生物发酵过程转化的影响规律，研究二氧化碳、氢气混合气体高效生物发酵关键工艺参数控制技术，研究气体发酵-蒸馏耦合膜系统技术，研究高效气液传质发酵反应器装备；研究发酵菌体蛋白高值化利用技术，开发二氧化碳气体发酵制乙醇成套系统集成工艺技术，开展万吨级二氧化碳发酵制乙醇工业化示范。
考核指标：开展二氧化碳、氢气混合气体发酵制乙醇中试规模试验，二氧化碳利用率≥60%，氢气利用率≥75%，乙醇选择性≥80%，实现连续稳定运行时间大于 200 小时，二氧化碳综合减排不少于 2吨/吨乙醇，单级发酵乙醇浓度不小于 20 克/升；开发气液强化传质及高效发酵技术，形成 1-2 项成套发酵关键技术装备；形成二氧化碳生物发酵制乙醇集成工艺技术路线；建成万吨级二氧化碳发酵制乙醇工业化示范装置。
钢厂尾气制乙醇技术及 20 万吨工业示范研究内容:研发钢厂尾气（焦炉气、转炉气、高炉气）为原料的甲醇制乙醇技术，实现钢厂尾气的高价值环保转化利用。具体内容包括:特定结构高性能二甲醚羰基化催化剂的可控合成；高性能乙酸甲酯加氢催化剂的开发；催化剂放大制备及对催化剂性能的影响，以满足长期运行的需要；研究两步反应串接及一氧化碳、氢气循环利用工艺，有效解决工业化过程中反应热的撤离问题，并在此基础上进行反应器的设计和优化；完全不小于 20 万吨/年规模钢厂尾气制乙醇技术的工业示范。
考核指标: 研制开发甲醇制乙醇技术高效催化剂，二甲醚羰基化催化剂单程寿命一年以上（＞8000 小时），乙酸甲酯时空产量≥0.45/小时，乙酸甲酯选择性≥99%；研制开发高效乙酸甲酯加氢催化剂，乙酸甲酯单程转化率≥90%，乙醇总选择性≥98%（相对于理论值），催化剂寿命≥1 年；编制不小于 20 万吨/年规模的钢厂尾气制乙醇技术工业示范装置工艺包，并实现装置投产和运行，综合技术经济指标达到国际领先水平。
低钙高胶凝性硅酸盐水泥熟料制备关键技术与低碳水泥生产及应用示范
研究内容：针对水泥行业碳中和迫切需求，以减低水泥生产中 石灰石消耗，减少二氧化碳排放为目标，研究直接减少石灰石用量 的低钙高胶凝性熟料新型物相体系设计与亚稳态结构调控，建立物 相形成热动力学模型，形成高胶凝性新型熟料制备关键技术；研究 替代原料/被替代原料间的物理化学耦合效应及调控机制，开发典 型富钙固废大比例替代石灰石关键技术与装备，形成熟料矿相调控 及其品质与环境安全保障等综合技术体系。构建全流程低排放、低 环境负荷的低碳水泥新体系及其评价技术体系，并实现规模化生产 与应用示范。
考核指标：低钙高胶凝性熟料体系石灰石用量较传统硅酸盐水 泥熟料降低 15%以上；富钙固废替代石灰石的比例不低于 30%。熟 料 28 天抗压强度不低于 58 兆帕，制备的 42.5 等级通用硅酸盐水泥的熟料系数不高于 0.75。熟料二氧化碳排放减少 150 公斤/吨以 上，水泥二氧化碳排放减少 25%以上。编制相关标准（草案）3 项， 成果在 3 条不低于 3000 吨熟料/天规模化生产与应用示范。