天然氣重整制氫技術(shù)成熟,制氫成本相對較低,氫氣轉(zhuǎn)化率較高。由于我國天然氣資源匱乏,天然氣重整制氫在國內(nèi)發(fā)展受限。高溫甲醇制氫催化劑通??蓾M足多種溫度需求,這主要是因為催化劑的活性在不同溫度下有所變化。在高溫甲醇制氫過程中,催化劑通常需要在200-300C的高溫下運作。在這個溫度范圍內(nèi),催化劑的活性,能夠?qū)崿F(xiàn)的氫氣產(chǎn)率和選擇性。但是,隨著溫度的變化,催化劑的活性也會發(fā)生變化。在較低的溫度下,催化劑的活性會降低,而在較高的溫度下,催化劑的活性則會降低。因此,為了滿足不同溫度下的制氫需求,催化劑的配方和制備工藝需要進行優(yōu)化,以確保在不同溫度下催化劑的活性都能夠得到充分的發(fā)揮.目前,市場上已經(jīng)有不少針對高溫甲醇制氫的催化劑產(chǎn)品,這些產(chǎn)品通常都具有較廣的適用溫度范圍,能夠滿足不同客戶的制氨需求。高溫甲醇制氫催化劑通常可滿足多種溫度需求,這主要是因為催化劑的活性在不同溫度下有所變化。在高溫甲醇制氫過程中,催化劑通常需要在200-300C的高溫下運作。在這個溫度范圍內(nèi),催化劑的活性,能夠?qū)崿F(xiàn)的氫氣產(chǎn)率和選擇性。但是,隨著溫度的變化,催化劑的活性也會發(fā)生變化。 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。西藏智能甲醇裂解制氫
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(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,并在實現(xiàn)碳中和目標(biāo)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。 天津智能甲醇裂解制氫裂解過程中,甲醇分子在催化劑作用下分解為氫氣和二氧化碳。
氫能可以發(fā)揮清潔無污染、轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)勢,實施傳統(tǒng)化石燃料替代,實現(xiàn)交通運輸行業(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。在船運領(lǐng)域,氫及氫基燃料可實現(xiàn)對長途船運的脫碳改造,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。
固體氧化物電解水制氫技術(shù)是一種在高溫下進行的電解水技術(shù),操作溫度通常在700℃到1000℃之間。這種技術(shù)的結(jié)構(gòu)由多孔的氫電極(陰極)、電極(陽極)和一層致密的固體電解質(zhì)組成。由于其高溫操作,固體氧化物電解水技術(shù)具有很高的反應(yīng)動力學(xué),能夠降低電能消耗,實現(xiàn)高效率的電解。此外,這種技術(shù)在某些特定場合,如高溫氣冷堆或太陽能集熱等情況下,具有較大的優(yōu)勢。然而,固體氧化物電解水技術(shù)的技術(shù)難度較高,目前仍存在許多技術(shù)問題需要解決,成本也較高,尚未實現(xiàn)市場化應(yīng)用。甲醇作為原料,其成本波動直接影響甲醇裂解制氫的經(jīng)濟可行性。
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。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,運輸,儲存方便。而且所用的原料甲醇純度高,不需要再進行凈化處理,反應(yīng)條件溫和,易于操作。 裂解過程中產(chǎn)生的二氧化碳可考慮進行捕集和利用,以實現(xiàn)碳中和。西藏智能甲醇裂解制氫
甲醇裂解制氫,可有效利用甲醇資源產(chǎn)出氫氣。西藏智能甲醇裂解制氫
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(jù)估計氫元素構(gòu)成了宇宙質(zhì)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(chǎn)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(zhì)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(chǎn)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。 西藏智能甲醇裂解制氫