2.焦炉煤气制氢耦合还原铁
焦炉煤气是焦炉干馏煤时产生的挥发性气体，主要成分是氢气（体积百分比为55%~60%）和甲烷（体积百分比为23%~25%）；从焦炉煤气中提取氢气，作为还原气体进入竖炉来还原铁矿石。焦炉煤气制氢耦合还原铁工艺流程一般包括焦炉煤气净化、氢气提纯、竖炉炼铁（DRI）等（见图3）。
此类技术路径可充分利用焦化行业副产的焦炉煤气富氢资源优势，为焦炉煤气高值化利用提供了新思路；制氢工艺流程简单，成熟度高。在短中期，焦炉煤气与DRI的协同生产，能够有效提高能源整体利用效率并减少碳排放；但对照长远期的碳中和目标来看，焦炉煤气仍存在碳排放问题，焦化产能将逐步削减，使得焦炉煤气–灰氢DRI路径逐步过渡到可再生能源–绿氢DRI路径。
3.多能协同互补制氢耦合还原铁
多能协同互补制氢指通过多种能源之间的相互匹配、梯级利用以高效低碳地生产氢能；氢气作为还原气体进入竖炉来还原铁矿石（见图4）。可再生能源的不稳定性、电力输配限制造成“弃能”现象，通过耦合来源稳定、低成本的灰氢或蓝氢，实现“弃能”的就地转换利用，形成低碳、高效、稳定、低成本的氢源供给。此类技术路径是未来低碳绿色制氢的主要途径，可有效降低碳排放强度，发展潜力大；但存在地区性多种能源资源的空间分布不匹配现象，储能、多能耦合集成技术尚不成熟，需持续开展技术攻关并实施工程示范。
4.非常规天然气制氢耦合还原铁
非常规天然气资源主要有煤层气、页岩气、砂岩气。相应技术路径细分为两种：非常规天然气经钼基催化制氢气及苯等副产品，氢气经过净化等过程后直接进入竖炉，生产还原铁；经水蒸气重整转化、变压吸附等过程得到氢气，然后进入竖炉生产还原铁（见图5）。在我国，煤炭开采过程中伴生了大量的非常规天然气，低浓度瓦斯气体的分离提浓技术是非常规天然气利用的重要前提，但能耗高、成本高。尽管此类技术路径有助于减少温室气体排放，但非常规天然气属于碳基能源，在碳中和目标的约束下，需要考虑非常规天然气能源利用行业的整体布局优化。
5.低阶煤改性结焦气化一体化富氢燃料气耦合还原铁
低阶煤用于发电，效率低、污染物排放大。开发低阶煤改性结焦气化一体化技术，是满足冶金、机械、化工等行业的焦炭需求，减轻环境污染的有效途径。此类技术路径是对低阶煤改性结焦的延伸（见图6）：将低阶煤洗选获得精煤，将不粘结的部分精煤与粘结性的煤进行配煤改性，制备具有一定粘结性的改性煤；与原精煤进行配煤高温热解，生成改性热解炭与挥发性气体；改性热解炭经气化后产生的气化煤气与富氢的挥发性气体耦合形成富氢气体，进入气基竖炉中还原铁矿石；另一部分气化煤气用于发电或经水煤气变换制氢还原铁。我国低阶煤炭资源较为丰富，采用相关技术可减少高品质煤炭资源消耗、缓解优质炼焦煤短缺现象，但是碳排放系数依然较高。目前，此类技术路径处于技术研发到工程示范的过渡阶段，待技术成熟后将快速推动焦化–钢铁行业的融合发展。
