目前,常見的氫氣回收利用技術(shù)包括以下幾種氫氣再利用:將排放的氫氣再次加入到加氫系統(tǒng)中進(jìn)行利用,可以降低加氫系統(tǒng)的能耗和成本。氫氣儲(chǔ)存:將排放的氫氣儲(chǔ)存起來,以備后續(xù)利用。儲(chǔ)存方式包括壓縮儲(chǔ)氫、液態(tài)儲(chǔ)氫等。燃料電池發(fā)電:利用氫氣作為燃料,通過燃料電池進(jìn)行發(fā)電。這種方法不僅可以實(shí)現(xiàn)氫氣的回收和利用,還可以產(chǎn)生電力和熱能。氫氣回收裝置:通過氫氣回收裝置將排放的氫氣回收利用,常見的氫氣回收裝置包括氫氣回收膜技術(shù)、吸附法、壓縮吸附法等。總的來說,加氫裝置排放氫氣的回收與利用是一種重要的節(jié)能減排方式,可以降低加氫系統(tǒng)的能耗和成本,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。隨著氫能源技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,氫氣回收利用技術(shù)也將不斷得到創(chuàng)新和升級(jí),實(shí)現(xiàn)更加清潔的能源利用。氫能已成為未來能源發(fā)展的重要方向之一,被視為是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的必由之路。目前氫氣的主要來源以天然氣和煤等化石燃料為主,生產(chǎn)過程仍要排放大量二氧化碳。電解水所產(chǎn)氫氣被視為“綠氫”,被認(rèn)為是氫氣生產(chǎn)的方向,但目前“綠氫”成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于化石燃料制氫。 變壓吸附工藝通過改變吸附劑的壓力來實(shí)現(xiàn)氫氣的吸附和解吸,從而實(shí)現(xiàn)氫氣的連續(xù)生產(chǎn)和分離。節(jié)能變壓吸附提氫吸附劑生產(chǎn)廠家
隨著氫能作為一種清潔能源的發(fā)展趨勢越來越明顯,制氫的方式也變得多樣化。其中,化石能源制氫成為備受關(guān)注的一種方式。它是通過在高溫下將化石燃料加氫,從而產(chǎn)生氫氣。雖然這種制氫方式有著較高的能量轉(zhuǎn)換效率,但同時(shí)也存在著環(huán)境問題,例如,化石燃料的使用會(huì)導(dǎo)致大量的二氧化碳排放,這可能會(huì)對全球變暖產(chǎn)生更加嚴(yán)重的影響。盡管如此,化石能源制氫具有一定的競爭力。一方面,相比于其他制氫方式,例如電解水制氫和制氫,化石能源制氫能夠比較容易地實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。而且,由于化石燃料比較便宜,因此在制氫成本上也具有一定的優(yōu)勢。此外化石能源制氫技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,現(xiàn)有的燃料加氫站大部分都基于這種制氫方式。節(jié)能變壓吸附提氫吸附劑生產(chǎn)廠家采用變壓吸附技術(shù)可以有效地控制吸附劑的吸附/解吸過程,從而實(shí)現(xiàn)高效的氫氣儲(chǔ)存和釋放。
抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能(包括液化空氣儲(chǔ)能)以及氫儲(chǔ)能是具備大規(guī)模儲(chǔ)能能力的儲(chǔ)能技術(shù)。抽水蓄能電站受到地理?xiàng)l件的限制較為苛刻,并且我國可再生能源資源集中的地區(qū)往往其水資源也比較有限,無法滿足抽水蓄能電站的建設(shè)需求,因此,我國抽水蓄能的發(fā)展?jié)摿⒉粩鄿p小。壓縮空氣儲(chǔ)能與氫儲(chǔ)能的儲(chǔ)能容量大、壽命長,隨著其技術(shù)的進(jìn)步和完善,具有強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿Α,F(xiàn)階段,壓縮空氣儲(chǔ)能的技術(shù)較為成熟,我國壓縮空氣儲(chǔ)能的示范項(xiàng)目也正在不斷布局。氫儲(chǔ)能,尤其氫液化工藝與壓縮空氣儲(chǔ)能(包括液化空氣儲(chǔ)能)工藝具有較好的耦合性,耦合工藝可以進(jìn)行能量的梯次利用以提高聯(lián)合工藝的整體能效,如圖所示。此外,這兩類儲(chǔ)能技術(shù)具有相同的關(guān)鍵設(shè)備。
根據(jù)制氫的方式,可以將其劃分為三種:綠氫、灰氫和藍(lán)氫。1.綠氫是指通過可再生能源(如風(fēng)電、水電、太陽能)制氫,也就是通過可發(fā)電,然后利用點(diǎn)解水來制氫,在制氫過程完全沒有碳排放。2.灰氫是指利用化石能源(煤炭、石油、天然氣)制氫,也就是從化石能源中提取氫,在制氫過程中必然存在環(huán)境污染和二氧化碳排放。3.藍(lán)氫是指使用石化能源(煤炭、石油、天然氣)制氫,其實(shí)與灰氫制取過程一致,區(qū)別在于在制氫過程中利用碳捕集和碳封存(CCS)技術(shù),不讓二氧化碳排放到空氣中。變壓吸附提氫吸附劑可以通過熱解釋放吸附的氫氣。
目前工業(yè)上大多采用物理法中的變壓吸附法(PSA)提純氫氣,也是目前成熟的氫氣提純技術(shù),可以得到純度為99.999%的氫氣。PSA分離技術(shù)的基本原理是基于在不同壓力下,吸附劑對不同氣體的選擇性吸附能力不同,利用壓力的周期性變化進(jìn)行吸附和解吸,從而實(shí)現(xiàn)氣體的分離和提純。根據(jù)原料氣中不同雜質(zhì)種類,吸附劑可選取分子篩、活性炭、活性氧化鋁等。近年來,PSA技術(shù)逐漸完善,通過增加均壓次數(shù),可降低能量消耗;采用抽空工藝,氫氣的回收率可提高到95%~97%。針對不同的應(yīng)用需求,研究和發(fā)展具有特殊結(jié)構(gòu)和性能的吸附劑是變壓吸附提氫技術(shù)的重要研究方向。節(jié)能變壓吸附提氫吸附劑生產(chǎn)廠家
這種吸附劑可以通過變壓控制吸附和解吸氫氣。節(jié)能變壓吸附提氫吸附劑生產(chǎn)廠家
氫能是“多彩”的。根據(jù)不同制取方式,氫能可分為綠氫、灰氫、藍(lán)氫、紫氫、金氫等。其中,灰氫來自煤炭制氫、天然氣制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫氣,屬于直接制氫,成本較低,但需要消耗煤、天然氣等化石能源,會(huì)產(chǎn)生大量二氧化碳。目前,灰氫產(chǎn)量約占全球氫氣產(chǎn)量的九成以上。藍(lán)氫則是在灰氫基礎(chǔ)上,將制備過程中排放的二氧化碳副產(chǎn)品捕獲、利用和封存。紫氫是利用核能進(jìn)行大規(guī)模電解水制氫。近年來,地質(zhì)學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了金氫,它由地下水與地下橄欖石(一種呈綠色的鎂鐵硅酸鹽)等礦物相互作用,使水被還原為氧氣和氫氣。在這一過程中,氧氣與礦物中的鐵結(jié)合,氫氣則逃逸到周圍的巖石中,并利用地下礦石的石化過程不斷再生氫氣。金氫因其地質(zhì)儲(chǔ)藏勘測和開采難度極大,目前尚未得到充分開發(fā)利用。節(jié)能變壓吸附提氫吸附劑生產(chǎn)廠家
傳統(tǒng)工業(yè)化路徑??化石能源制氫??蒸汽甲烷重整(SMR)?:以天然氣為原料,通過高溫催化反應(yīng)生成氫氣,成本約1.5-2.5美元/千克,但碳排放量達(dá)10-12 kg CO?/kg H??13。?煤氣化?:利用煤炭與水蒸氣反應(yīng)生成合成氣(H?+CO),中國富煤地區(qū)普遍采用,能效約50-60%?13。?工業(yè)副產(chǎn)氫??氯堿工業(yè)?:電解食鹽水副產(chǎn)高純度氫氣(99.9%),中國年副產(chǎn)量超300萬噸,但利用率不足20%?35。?焦?fàn)t煤氣?:含氫量55-60%,需變壓吸附(PSA)提純,山西等地就近用于氫燃料電池車?56。高溫甲醇制氫催化劑通??蓾M足多種溫度需求。甲醇裂解變壓吸附提氫吸附劑有哪些 新...