氫能為何被稱為清潔低碳能源在氫的應用中,氫氣與氧氣反應只會產生能量和水。因此,無論在燃料電池電化學反應還是作為工業(yè)原料使用時,氫氣都不會像化石能源那樣產生污染物和二氧化碳,從而實現(xiàn)真正的零碳排放。如果使用風能或光伏發(fā)電等可再生能源進行水電解制氫,則可以實現(xiàn)全生命周期的零碳排放。人類使用的終端能源主要包括石油、煤炭、天然氣、電能、熱能、氫能及合成氣、甲醇等。其中,石油、煤炭、天然氣以及合成氣和甲醇的使用都會產生大量碳排放,而熱能的應用范圍相對有限。因此,氫能是除電能外***一種可***應用的零碳終端能源,也是零碳實體能源。氫能的應用場景非常開闊,將成為未來能源系統(tǒng)中不可或缺的一部分,并在實現(xiàn)碳中和目標中發(fā)揮關鍵作用。 氫能產業(yè)鏈的上游為制氫。陜西甲醇裂解制氫費用
由于甲醇制氫的不斷發(fā)展與氨分解的多項弊端展露如下:1.氨分解反應溫度高,故反應器需要耐高溫。又由于在氨分解反應區(qū)內同時存在著氨、氮、氫等氣體,對反應器和換熱器的材質要求較高。也使得所需的熱量均需采用電加熱方式。氨分解制氫電耗十分高,制氫成本也十分高昂。甲醇制氫較于氨分解制氫優(yōu)勢有三:制氫采用節(jié)能型工藝,制氫成本低;2.氫氣屬于清潔能源安全無毒。3.甲醇運輸只需常壓,甲醇制氫在鋼鐵行業(yè)的影響也日益增大。甲醇裂解制氫在石化、冶金、化工、電子等行業(yè)的應用需求量越來越大,很多企業(yè)制氫方法逐步由以前的天然氣、煤制氣為重點慢慢轉變?yōu)榧状贾茪?。甲醇制氫的主要?yōu)勢。1.工業(yè)制氫方案工業(yè)制氫方案很多,主要有以下幾類:(1)化石燃料制氫:天然氣制氫、煤炭制氫等。(2)富氫氣體制氫:合成氨生產尾氣制氫、煉油廠回收富氫氣體制氫、氯堿廠回收副產氫制氫、焦爐煤氣中氫的回收利用等。(3)甲醇制氫:甲醇分解制氫、甲醇水蒸汽重整制氫、甲醇部分氧化制氫、甲醇轉化制氫。 內蒙古小型甲醇裂解制氫變壓吸附提氫吸附劑是氫氣制備技術,是目前天然氣制氫設備中不可或缺的產品。
天然氣制氫裝置中氫氣提純工藝主要是在適當條件下,將活性炭、氧化鋁等組成吸附床,并用吸附床將變換氣中各雜質組分在適當的壓力條件下進行吸附,不易被吸附的氫氣就從吸附塔的出口輸出,從而實現(xiàn)氫氣的提純?!熬G色甲醇的產業(yè)規(guī)模還很小,市場仍處于布局階段,即使現(xiàn)在宣布的綠色甲醇產能全部得到釋放,也很難滿足甲醇船舶增長對綠色燃料的需求?!崩钋绱ê粲?,在市場著眼于綠色甲醇產能擴張的同時,行業(yè)要堅持“兩條腿走路”:一方面。積極拓展甲醇應用市場,讓更多認識到甲醇的優(yōu)勢,傳統(tǒng)甲醇和綠色甲醇在性能上沒有區(qū)別,接受傳統(tǒng)甲醇向綠色甲醇過渡的路徑;另一方面。著力提升綠色甲醇技術和經濟可行性,等到綠色甲醇能夠完全滿足市場需求時,替代傳統(tǒng)甲醇,實現(xiàn)減碳目標。
我國將近30%碳排放來源于工業(yè)用能(不含電網供電),氫能利用是冶金、化工、煉油等工業(yè)部門進行深度脫碳的有效途徑。中國鋼鐵行業(yè)90%以上的產能是采用高爐(BOF)技術生產的長流程鋼,利用氫氣的高還原性,直接用氫氣代替煤炭作為高爐的還原劑,可減少乃至完全避免鋼鐵生產過程中的二氧化碳排放。化工、煉化行業(yè)中,氫可用作合成氨、合成甲醇的工業(yè)原料,或在石油煉化過程中作為加氫精制、加氫裂化的原料。可再生能源制氫耦合冶金、化工、煉油等工業(yè)用戶,可助力工業(yè)部門實現(xiàn)深度脫碳催化劑品質的提高、工藝流程的改進、設備形式和結構的優(yōu)化,天然氣制氫工藝的可靠性和安全性都得到了保證。
隨著化石能源不斷消耗,資源終究會枯竭,新的“含能體能源”也必然出現(xiàn),其中氫能源便是其中的主要**。氫在自然界儲存十分豐富,據估計氫元素構成了宇宙質量的75%,它存在于空氣中,另外在水、礦物燃料和各類碳水化合物之中普遍存在。除了核燃料熱值比較高值外,氫的發(fā)熱值比較高,其燃燒產生的熱值要遠遠高于所有化石燃料、化工燃料和生物燃料等。氫的燃燒性能良好,燃點高,可燃范圍***,而且燃燒速度快,從熱值和燃燒角度看,氫就是一種質量和高效的能源。另外,氫氣本身無毒,燃燒后除了生成水和少量氮化氫之外,不會產生對生態(tài)和環(huán)境有害的污染物,而且沒有二氧化碳排放,因此氫能屬于清潔能源,對于生態(tài)環(huán)境治理和減少二氧化碳排放均具有重大意義。 甲醇裂解制氫技術,正不斷革新以提升效率。新型甲醇裂解制氫生產廠家
裂解過程中產生的二氧化碳可考慮進行捕集和利用,以實現(xiàn)碳中和。陜西甲醇裂解制氫費用
天然氣制氫方法主要有熱裂解法、催化裂解法和重整法等。熱裂解法熱裂解法是將天然氣在高溫下分解為氫氣和碳,常用反應溫度在800度至1000度之間。催化裂解法催化裂解法是在催化劑的作用下將天然氣在低溫下分解為氫氣和碳。由于反應溫度較低,能量損失小。催化劑通常是鉅、鉑、銘等貴金屬催化劑。重整法是利用天然氣進行催化重整反應,其原理是將天然氣與水蒸氣加熱至高溫,經過反應后得到大量的氫氣和一定量的CO2。重整反應通常采用鎳為催化劑。天然氣制氫工藝流程主要包括凈化系統(tǒng)與轉化系統(tǒng)和提純系統(tǒng)。凈化系統(tǒng)主要包括對原料氣的烯烴、含硫進行凈化,原因是轉化催化劑的敏感。轉化系統(tǒng)主要是以凈化氣、蒸汽在轉化催化劑的作用下,轉化成氫氣、CO/CO2,然后經過以Fe3O4為催化劑使得CO轉化成C02和氫氣,經過凈化系統(tǒng),得到純度較高的氫氣。天然氣制氫技術特點:(1)技術成熟,運行安全可靠。(2)操作簡單,自動化程度高。(3)運行成本低廉,回收期短。(4)低氮排放技術,滿足環(huán)境保護要求。(5)優(yōu)化圓筒爐結構,結構簡單,可靠性高。(6)PSA解吸氣全回燒,降低燃料消耗,減少廢氣排放。(7)裝置設備高度集成化,實現(xiàn)撬塊化,占地小,工期短。 陜西甲醇裂解制氫費用
甲醇裂解制氫在環(huán)境保護方面具有一定的優(yōu)勢,但也存在一些挑戰(zhàn)。從優(yōu)勢方面來看,與傳統(tǒng)的化石燃料制氫方法相比,甲醇裂解制氫過程中產生的污染物相對較少。甲醇的產物主要是二氧化碳和水,而在甲醇裂解制氫過程中,雖然會產生一氧化碳等副產物,但通過后續(xù)的處理工藝,可以將一氧化碳轉化為二氧化碳,從而減少對環(huán)境的污染3。而且,甲醇可以從可再生資源中制備,這為實現(xiàn)可持續(xù)的氫氣生產提供了可能。然而,甲醇裂解制氫也面臨著一些環(huán)境保護挑戰(zhàn)。首先,甲醇的生產過程需要消耗大量的能源,如果甲醇是通過化石能源合成的,那么在整個生命周期內,甲醇裂解制氫的碳排放仍然較高。其次,甲醇是一種有害的化學品,在儲存、運輸和使用...