氫能為何被稱為清潔低碳能源在氫的應(yīng)用中,氫氣與氧氣反應(yīng)只會產(chǎn)生能量和水。因此,無論在燃料電池電化學(xué)反應(yīng)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(chǎn)生污染物和二氧化碳,從而實(shí)現(xiàn)真正的零碳排放。如果使用風(fēng)能或光伏發(fā)電等可再生能源進(jìn)行水電解制氫,則可以實(shí)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(chǎn)生大量碳排放,而熱能的應(yīng)用范圍相對有限。因此,氫能是除電能外***一種可***應(yīng)用的零碳終端能源,也是零碳實(shí)體能源。氫能的應(yīng)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(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。 甲醇裂解制氫在燃料電池、化工合成等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景。新疆甲醇裂解制氫價格
氫氣作為能源載體,本身并不含有碳元素,其是否能發(fā)揮脫碳作用取決于其生產(chǎn)方式。根據(jù)可再生能源機(jī)構(gòu)報(bào)道,按照氫氣的來源,可以將其劃分為綠氫、藍(lán)氫和灰氫。其中,通過可再生能源電力電解水制取的氫氣為綠氫,這一過程中沒有二氧化碳(CO2)的產(chǎn)生,實(shí)現(xiàn)100%綠色氫氣生產(chǎn);通過化石燃料制取氫氣(如天然氣裂解制氫、含氫工業(yè)尾氣提取氫氣等),產(chǎn)生的CO2會被捕集、存儲并被利用,整個過程實(shí)現(xiàn)CO2零排放,生產(chǎn)的氫氣被認(rèn)為是藍(lán)氫;而通過化石燃料生產(chǎn)氫氣,產(chǎn)生的CO2直接排放到大氣中,生產(chǎn)的氫氣稱為灰氫。從碳中和目標(biāo)的角度而言,要實(shí)現(xiàn)脫碳,綠氫是終的選擇。福建新能源甲醇裂解制氫著技術(shù)的不斷成熟和成本的進(jìn)一步降低,甲醇裂解制氫有望成為主流的氫氣生產(chǎn)方式之一。
甲醇與水蒸氣在一定的溫度、壓力條件下通過催化劑,在催化劑的作用下,發(fā)生甲醇裂解反應(yīng)和一氧化碳的變換反應(yīng),生成氫和二氧化碳,這是一個多組份、多反應(yīng)的氣固催化反應(yīng)系統(tǒng)。反應(yīng)方程如下:CH3OH→CO+2H2(1)H2O+CO→CO2+H2(2)CH3OH+H2O→CO2+3H2(3)重整反應(yīng)生成的H2和CO2,再經(jīng)過變壓吸附法(PSA)將H2和CO2分離,得到高純氫氣。工業(yè)上利用甲醇制氫有二種途徑:甲醇分解、甲醇部分氧化和甲醇蒸汽重整。甲醇蒸汽重整制氫由于氫收率高,能量利用合理,便于工業(yè)操作而更多地被采用。甲醇蒸汽重整是吸熱反應(yīng),可以認(rèn)為是甲醇分解和一氧化碳變換反應(yīng)的綜合結(jié)果。甲醇蒸汽重整制氫工藝,經(jīng)歷了多次技術(shù)改進(jìn),已相當(dāng)成熟。甲醇蒸汽重整過程既可以使用等溫反應(yīng)系統(tǒng),也可以使用絕熱反應(yīng)系統(tǒng)。等溫反應(yīng)系統(tǒng)采用管式反應(yīng)器,管殼中充滿熱載體進(jìn)行換熱,保持恒溫反應(yīng)。在絕熱反應(yīng)系統(tǒng)中,蒸汽與甲醇混合物經(jīng)過一系列絕熱催化劑床層,床層之間配備換熱器。反應(yīng)產(chǎn)物凈化系統(tǒng)可根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量等級要求選擇,變壓吸附及膜分離技術(shù)是非常實(shí)用的氣體凈化技術(shù)。
氫能可以發(fā)揮清潔無污染、轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)勢,實(shí)施傳統(tǒng)化石燃料替代,實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸行業(yè)低碳化轉(zhuǎn)型。在道路交通領(lǐng)域,燃料電池大巴、重型卡車、物流車、拖車等大功率、長續(xù)航商用車相比于純電動汽車,具有加注時間短及續(xù)航里程長等優(yōu)勢。燃料電池有軌電車除具有清潔、環(huán)保、高效等優(yōu)勢外,還無需復(fù)雜的地面供電系統(tǒng),可以大幅節(jié)省造價。在船運(yùn)領(lǐng)域,氫及氫基燃料可實(shí)現(xiàn)對長途船運(yùn)的脫碳改造,滿足國際公約和法規(guī)對船舶日趨嚴(yán)格的排放要求。在航空領(lǐng)域,綠氫和二氧化碳合成航空燃油,是長距離航空交通的有效脫碳方案。為了防范這些潛在的因素,因此需要安裝氫氣傳感器,持續(xù)監(jiān)測這些區(qū)域的氣體濃度。
在能源領(lǐng)域,甲醇裂解制氫具有重要的戰(zhàn)略意義。隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨蟛粩嘣黾?,氫氣作為一種清潔、高效的能源載體,受到越來越多的關(guān)注。甲醇裂解制氫可以利用現(xiàn)有的甲醇生產(chǎn)和運(yùn)輸設(shè)施,快速實(shí)現(xiàn)氫氣的大規(guī)模生產(chǎn)和供應(yīng)。同時,甲醇可以從多種來源獲取,如煤炭、天然氣、生物質(zhì)等,這為不同地區(qū)根據(jù)自身資源特點(diǎn)選擇合適的制氫原料提供了可能。
甲醇裂解制氫技術(shù)的發(fā)展也為可再生能源的利用提供了新的途徑。例如,利用太陽能、風(fēng)能等可再生能源產(chǎn)生的電力來電解水制氫,然后將氫氣與二氧化碳反應(yīng)合成甲醇。當(dāng)需要?dú)錃鈺r,再通過甲醇裂解制氫的方式將氫氣釋放出來。這種方法可以實(shí)現(xiàn)可再生能源的儲存和利用,提高可再生能源的穩(wěn)定性和可靠性。在交通領(lǐng)域,甲醇裂解制氫可以為氫燃料電池汽車提供氫氣。與傳統(tǒng)的燃油汽車相比,氫燃料電池汽車具有零排放、高效率等優(yōu)點(diǎn)。通過甲醇裂解制氫,可以在現(xiàn)有的加油站等基礎(chǔ)設(shè)施上進(jìn)行改造,建立甲醇加注站和氫氣加注站,為氫燃料電池汽車的推廣提供便利。 裂解過程中,甲醇分子在催化劑作用下分解為氫氣和二氧化碳。定制甲醇裂解制氫怎么樣
氫能產(chǎn)業(yè)鏈的上游為制氫。新疆甲醇裂解制氫價格
三種制氫方案對比:天然氣水蒸汽重整制氫、甲醇水蒸汽重整制氫、電解水制氫大型制氫:天然氣水蒸汽重整制氫占主導(dǎo)地位:(1)天然氣既是原料氣也是燃料氣,無需運(yùn)輸,氫能耗低,消耗低,氫氣成本。(2)自動化程度高,安全性能高。(3)天然氣制氫費(fèi)用較高,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),一般制氫規(guī)模在5000Nm3/h以上時選擇天然氣制氫工藝更經(jīng)濟(jì)小型制氫、高純氫采用電解水方法:水電解制氫技術(shù)自開發(fā)以來一直進(jìn)展不大,其主要原因是需要耗用大量的電能,電價的昂貴,用水電解制氫都不經(jīng)濟(jì)。電解水制氫,是較成熟的制氫方法,由于它的電耗較高,致其單位氫氣成本較高。甲醇水蒸汽重整制氫是中小型制氫的(1)甲醇蒸汽重整制氫與大規(guī)模的天然氣制氫或水電解制氫相比,省錢,能耗低。由于反應(yīng)溫度低,工藝條件緩和,燃料消耗也低。(2)甲醇蒸汽重整制氫所用的原料甲醇易得,運(yùn)輸,儲存方便。而且所用的原料甲醇純度高,不需要再進(jìn)行凈化處理,反應(yīng)條件溫和,易于操作。 新疆甲醇裂解制氫價格