2024-11-07 16:04:34
解決了氫能的來源和制取成本問題,就要考慮如何把氫能送達各類應用場景并創(chuàng)新氫能利用方式。儲存和運輸,始終是人類能源利用的技術課題。氫氣密度小、易燃,因而儲運成本高,存在**,長期以來影響著氫能利用。為此,科學家們正嘗試將氫轉化為易儲易運的氨或甲醇,進而實現(xiàn)綠氫大規(guī)模應用。比如,以經典的哈伯—博施工藝借助氮氣及氫氣制取氨氣,或利用新興的電化學常壓低能耗合成氨技術,實現(xiàn)“氫氨融合”,豐富了化肥、工業(yè)等傳統(tǒng)用氨行業(yè)及綠氨摻混發(fā)電、綠色船用燃料等下游新興領域的能源供給。另外,利用綠氫和二氧化碳合成綠色甲醇,也能實現(xiàn)氫能整體的全周期近零排放。目前全球市場對綠色甲醇、綠氨、柴油等綠色清潔液體燃料需求巨大,相關產業(yè)總產能有待進一步提高,綠色清潔液體燃料前景廣闊,有望成為更具經濟性的綠氫消納利用新路徑。 制氫設備在生產過程中需要嚴格控制**措施,防止發(fā)生泄漏等事故。高科技天然氣制氫設備生產廠家
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**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。山東甲醇裂解天然氣制氫設備制氫設備在化工領域具有廣泛的應用前景,可以用于合成氨、甲醇等化工產品的生產。
變壓吸附有如下特點;產品純度高;一般可在室溫和不高的壓力下工作,床層再生時不用加熱,節(jié)能經濟;設備簡單,操作、維護簡便;連續(xù)循環(huán)操作,可完全達到自動化。任何一種吸附對于同一被吸附氣體(吸附質》來說,在吸附平衡情況下,溫度越低,壓力越高,吸附量越大。因此,氣體的吸附分離方法,通常采用變溫吸附或變壓吸附兩種循環(huán)過程。如果壓力不變,在常溫或低溫的情況下吸附,用高溫解吸的方法,稱為變溫吸附《簡稱TSA)。顯然,變溫吸附是通過改變溫度來進行吸附和解吸的。變溫吸附操作是在低溫(常溫)吸附等溫線和高溫吸附等溫線之間的垂線進行,由于吸附劑的比熱容較大,熱導率(導熱系數(shù))較小,升溫和降溫都需要較長的時間,操作上比較麻煩,因此變溫吸附主要用于含吸附質較少的氣體凈化方面。如果溫度不變,在加壓的情況下吸附,用減壓(抽真空)或常壓解吸的方法,稱為變壓吸附。可見,變壓吸附是通過改變壓力來吸附和解吸的。從變壓吸附(PSA)工序來的氫氣是含有少量氧氣的粗氫氣,純度尚達不到要求,需凈化。
焦爐煤氣副產氫焦爐煤氣是焦炭生產過程中的副產品,通常生產1t焦炭可副產380-420m3的焦爐氣,焦爐煤氣的組成見下表,氫氣體積分數(shù)約為54-59%。變壓吸附(PSA)氫氣回收率為75-90%。根據(jù)2019年***焦炭產量,2019年焦爐煤氣副產的氫氣產量約為880萬噸,占氫氣總產量的38%。焦爐煤氣副產的氫氣約55%將繼續(xù)被焦化廠或鋼廠自用,45%對外銷售。焦爐煤氣制氫技術成本較低,如果考慮焦爐煤氣外購成本,焦爐煤氣制氫工藝成本為。如果不考慮焦爐煤氣外購成本,則氫氣產品的平均成本為。原材料焦爐煤氣的成本占總成本的80%,焦爐煤氣價格越氫成本優(yōu)勢越明顯。如果從煤焦化過程開始分析制氫成本,苯、煤焦油、焦炭和氫四種產品進行成本分攤,氫氣產品在總產出中的價值占比為,制氫成本為。焦爐煤氣制氫既能實現(xiàn)的資源回收利用,又能彌補能源供應缺口,有助于形成良好的循環(huán)經濟產業(yè)鏈。 天然氣制氫設備是一種高效、環(huán)保的氫氣生產設備,為工業(yè)生產和能源領域提供了重要的能源。
氫能作為各個能源之間的橋梁,正迎來重大發(fā)展機遇。未來應聚焦氫能領域關鍵技術,著眼于氫能產業(yè)鏈發(fā)展路徑,著力打造產業(yè)創(chuàng)新支撐平臺,聚焦氫能重點領域和關鍵環(huán)節(jié),加快氫能綜合應用示范區(qū)建設,構建自主可控、**可靠的生產供應體系。氫能因其大規(guī)模和長期的應用優(yōu)勢,在終端能源需求中的潛在占比預計可達15%至20%,適用于作為燃料、原料及儲能手段。當前,突破綠氫的關鍵技術并降低其成本是推動氫能需求增長的因素。氫能儲運裝備技術是氫能產業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié),承擔著供需市場連接的橋梁作用。據(jù)介紹,氫氣的輸運成本占用氫成本的30%左右,是氫能產業(yè)能否大規(guī)模應用的關鍵因素,尤其是重型運輸和分布式供能已成為氫能商業(yè)應用初期的主要增長市場。天然氣制氫設備的運行成本相對較低,因能源便宜,且維護和運營成本較低,使得它成為許多企業(yè)的理想選擇。高科技天然氣制氫設備生產廠家
制氫設備在燃料電池領域也具有廣泛的應用前景,可以用于為汽車、飛機等提供清潔能源。高科技天然氣制氫設備生產廠家
元素儲量豐富,來源廣,能夠滿足大規(guī)模應用需求。氫占宇宙質量的75%,也是地球的重要組成元素之一。氫氣可以通過水電解、化石燃料重整等方法制取,氯堿、焦化、冶金等工業(yè)企業(yè)也有大量副產氫氣。特別是基于可再生能源發(fā)電耦合電解水制取氫氣,實現(xiàn)了全生命周期的綠色清潔,是可再生能源實現(xiàn)大規(guī)模應用的關鍵路徑之一。氫的運輸手段也十分靈活,既可以通過的交通工具如氫氣運輸車、氫氣船等進行運輸,也可以通過專門的輸氫管道進行長距離輸送。此外,氫氣還可以以一定比例摻入現(xiàn)有的天然氣管道,通過在管道下游分離出氫氣的形式進行輸送。這種方式不僅可以利用現(xiàn)有的基礎設施,降低運輸成本,還能夠在一定程度上天然氣資源緊張的問題。高科技天然氣制氫設備生產廠家