氫儲(chǔ)能是一種新型儲(chǔ)能方式,具有調(diào)節(jié)周期長(zhǎng)、儲(chǔ)能容量大的優(yōu)勢(shì),在促進(jìn)可再生能源消納、電網(wǎng)調(diào)峰等應(yīng)用場(chǎng)景中潛力巨大。氫是宇宙中儲(chǔ)量為豐富的元素,也是普通燃料中能量高密度的綠色能源之一,綠氫因其綠色高效的特點(diǎn)而被稱為21世紀(jì)的“能源”。然而因?yàn)榧夹g(shù)創(chuàng)新少和成本較高等原因,氫能在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模一直有限。在全球氣候加速變化的情境下,氫能逐漸被視為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵燃料。氫能產(chǎn)業(yè)全鏈條包括上、中、下游。氫能產(chǎn)業(yè)鏈的上游為制氫,目前世界上多數(shù)氫氣來自對(duì)化石燃料的加工,屬于污染的“灰氫”,在這一制氫過程中采用碳捕集和封存(CCS)技術(shù)可使“灰氫”脫碳后變成“藍(lán)氫”。氫能利用的理想狀態(tài)是“綠氫”,即利用可再生能源通過電解水制氫。目前世界大部分地區(qū)生產(chǎn)“藍(lán)氫”的成本低于“綠氫”。甲醇制氫催化劑的優(yōu)化可以通過改變催化劑的組成、結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行。海南甲醇制氫催化劑公司
催化劑的裝卸1、準(zhǔn)備⑴檢查檢修工具及防護(hù)用品是否齊全完好。⑵準(zhǔn)備好裝催化劑的量杯、漏斗、標(biāo)尺等工具。⑶對(duì)催化劑開桶進(jìn)行質(zhì)量檢查,用6~10目的鋼網(wǎng)篩將催化劑中的碎粉篩除備用。在運(yùn)輸或存庫(kù)中不當(dāng)受到污染或被水浸泡變質(zhì)的催化劑一般不能使用。只有確認(rèn)催化劑質(zhì)量符合要求時(shí),才能裝入轉(zhuǎn)化爐內(nèi)。2、裝催化劑⑴卸下轉(zhuǎn)化爐上蓋,再次檢查轉(zhuǎn)化爐內(nèi)是否干凈,若不符合要求,要重新清掃干凈。逐根檢查反應(yīng)管,看有無堵塞等異常現(xiàn)象。⑵逐根定體積裝填催化劑(2.3升/根),并做記號(hào),以免漏裝或重裝。⑶裝填時(shí)不能急于求成,以防出現(xiàn)架橋現(xiàn)象,當(dāng)出現(xiàn)架橋時(shí)應(yīng)作好標(biāo)記,及時(shí)處理。⑷定量裝填完后,再逐根檢查有無漏裝,當(dāng)確認(rèn)無漏裝并已處理了架橋現(xiàn)象。如需要,再補(bǔ)充加裝一遍,保證每根管內(nèi)催化劑量基本相等。⑸當(dāng)全部裝填完畢后,用儀表空氣吹凈上管板,裝好轉(zhuǎn)化爐上封頭及管線。貴州甲醇制氫催化劑有哪些甲醇制氫催化劑的發(fā)展可以促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型和環(huán)保發(fā)展。
堿性電解水制氫技術(shù)目前發(fā)展的成熟,具有槽體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、運(yùn)行壽命長(zhǎng)、操作簡(jiǎn)便、售價(jià)低廉等,是市場(chǎng)上主要的電解制氫方式,廣泛應(yīng)用于冶金、儲(chǔ)能、食品等行業(yè)。堿性電解槽由電極、電解液、隔膜組成,電解槽內(nèi)裝填電解質(zhì)溶液,通過隔膜將槽體分為陰、陽(yáng)兩室,各電極置于其中。在一定的電壓下,電流從電極間通過,在陽(yáng)極上產(chǎn)生氧氣,在陰極上產(chǎn)生氫氣,從而將水分解,制取氫氣。電解槽工作溫度一般為70~90℃,以KOH或NaOH水溶液為電解質(zhì)。電解槽中的隔膜通常為石棉,或者為高分子復(fù)合材料,電極一般采用鎳基金屬材料,產(chǎn)生的氫氣純度在99%以上,經(jīng)分離后的氫氣需要脫除其中的水分和堿液。堿性電解槽一般需要降低電壓增大電流以提高轉(zhuǎn)化效率
甲醇水蒸汽重整制氫CH3OH+H2O=CO2+3H2△H原料甲醇和脫鹽水經(jīng)過預(yù)熱汽化、過熱至反應(yīng)溫度后經(jīng)過催化劑床層后催化重整為氫氣和二氧化碳混合氣,混合氣經(jīng)過換熱、冷卻冷凝、水洗后送至分離裝置(諸如PSA系統(tǒng))進(jìn)行分離,得到純度較高的產(chǎn)品氫氣。目前,工業(yè)上主要采用的是Cu-ZnO/Al2O3催化劑,其具有反應(yīng)溫度低、反應(yīng)活性高、氫氣選擇性高等優(yōu)點(diǎn)。該工藝反應(yīng)溫度低(220~270℃),工藝條件緩和,燃料消耗低,流程簡(jiǎn)單,容易操作,已得到的工業(yè)應(yīng)用。甲醇制氫催化劑的優(yōu)化可以提高其催化效率和經(jīng)濟(jì)性。
高分子原料領(lǐng)域,以甲醇(煤)制烯烴(CTO/MTO)為例,現(xiàn)階段綠氫需求以頭部企業(yè)的產(chǎn)能升級(jí)主要推動(dòng)力。截至2022年底國(guó)內(nèi)已建成CTO/MTO產(chǎn)能1772萬噸/年,占烯烴總產(chǎn)能的20%左右。其中中石化、中煤等國(guó)企的CTO/MTO產(chǎn)能占比達(dá)到50%左右;民營(yíng)企業(yè)中以寶豐集團(tuán)規(guī)模,產(chǎn)能占比超過10%。2020年開始,寶豐、中石化、中煤等企業(yè)陸續(xù)開展藍(lán)醇(參考國(guó)際名稱,特指不完全零碳的甲醇,即綠氫耦合煤制甲醇)制烯烴的示范,合計(jì)涉及烯烴產(chǎn)能超50萬噸/年,預(yù)計(jì)2025年左右可全部投運(yùn)。甲醇制氫催化劑的應(yīng)用領(lǐng)域廣,包括燃料電池、化工生產(chǎn)等。江蘇撬裝甲醇制氫催化劑
采用高效、環(huán)保的甲醇制氫催化劑是未來的發(fā)展趨勢(shì)。海南甲醇制氫催化劑公司
甲醇的多元化生產(chǎn)路徑中,綠氫可與多條路徑耦合。其中,以煤制甲醇、電爐尾氣制甲醇、CO2加氫制甲醇、生物甲醇為例,其中存在一定規(guī)模的綠氫需求空間。能景研究認(rèn)為:對(duì)傳統(tǒng)煤制甲醇來說,綠氫可幫助滿足政策指標(biāo)要求下實(shí)現(xiàn)擴(kuò)產(chǎn)。使用綠氫替代已有產(chǎn)能中的煤制氫部分,降低煤炭消耗,可騰出一定的能耗、碳排放指標(biāo),在無產(chǎn)能指標(biāo)限制的省份實(shí)現(xiàn)擴(kuò)產(chǎn)。對(duì)CO2加氫制甲醇,綠氫對(duì)其場(chǎng)景開拓起重要補(bǔ)充作用。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的CO2加氫制甲醇項(xiàng)目多搭配生產(chǎn)副產(chǎn)氫氣的煉焦工廠開展,而在開展了CCUS項(xiàng)目卻缺乏副產(chǎn)氫的地區(qū),需依靠綠氫作為氫源。對(duì)電爐尾氣制甲醇、生物甲醇起到補(bǔ)氫增產(chǎn)作用。電爐尾氣H2/CO含量比約0.03~0.15,生物質(zhì)氣/汽化氣同樣碳多氫少,遠(yuǎn)達(dá)不到甲醇合成的2:1要求。而引入綠氫作為補(bǔ)充可提高碳資源利用率提高產(chǎn)能,尤其對(duì)生物甲醇,可緩解生物質(zhì)供應(yīng)緊張壓力。海南甲醇制氫催化劑公司
為降低甲醇制氫的成本,提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,科研團(tuán)隊(duì)致力于研發(fā)低成本甲醇制氫催化劑。他們通過采用價(jià)格低廉的原材料和簡(jiǎn)化制備工藝,在保證催化劑性能的前提下,大幅降低了生產(chǎn)成本。初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該低成本催化劑在甲醇制氫反應(yīng)中表現(xiàn)出良好的活性和穩(wěn)定性,與現(xiàn)有商業(yè)催化劑相比,成本降低了約40%。這一成果將有助于推動(dòng)甲醇制氫技術(shù)在更多領(lǐng)域的應(yīng)用,尤其是在對(duì)成本敏感的分布式制氫場(chǎng)景中,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。科研人員將人工智能技術(shù)應(yīng)用于甲醇制氫催化劑的研發(fā)和優(yōu)化中。通過建立機(jī)器學(xué)習(xí)模型,對(duì)大量的催化劑實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè),篩選出具有潛在高性能的催化劑配方和制備條件。這種方法**縮短了催化劑研發(fā)周期...