除了作為化工原料(如石油煉化、合成氨、合成甲醇)和工業(yè)工藝氣體(如鋼鐵、半導(dǎo)體行業(yè)還原劑)等傳統(tǒng)使用方式外,綠氫還可以作為能源、燃料來使用。氫燃料電池是目前被看好的氫能利用路線。氫燃料電池汽車具備零排放、零污染、無噪聲、補(bǔ)充燃料快、續(xù)航能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。2022年北京冬奧會(huì)期間,超過1000輛氫能源汽車使用,并配備了30多個(gè)加氫站,這是迄今為止氫燃料電池汽車在全球規(guī)模的集中示范運(yùn)營。在新技術(shù)加持下,氫能交通工具可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)、光、水到氫再到水的“無碳物質(zhì)閉環(huán)”,構(gòu)成綠色發(fā)展的一次次清潔能量循環(huán)。比如氫能源市域列車,以每天500公里里程計(jì),每年大約可減少10余噸二氧化碳排放。未來,氫能大巴、氫能重卡、氫動(dòng)力船舶、氫動(dòng)力無人機(jī)等都可能出現(xiàn),氫能交通工具也有望與其他新能源交通工具一道,構(gòu)筑城鄉(xiāng)發(fā)展的運(yùn)力網(wǎng)絡(luò)。創(chuàng)新型天然氣制氫設(shè)備推動(dòng)制氫技術(shù)進(jìn)步。國內(nèi)天然氣制氫設(shè)備在哪里
氫元素并不等于氫能源。從人類利用氫能的廣義角度來看,太陽質(zhì)量的72%是氫,它幾十億年來通過持續(xù)不斷的熱核聚變,把氫中的能量轉(zhuǎn)換成光能,源源不斷地送達(dá)地球,驅(qū)動(dòng)地球上的物質(zhì)循環(huán)與能量循環(huán),孕育了地球上的生命。而我們?nèi)粘Ia(chǎn)生活中用到的氫能,主要是氫和氧進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)釋放出的化學(xué)能。數(shù)百年來,人類從未停止對(duì)低能耗、低成本氫能制取技術(shù)的探索。因?yàn)榈厍蛏系臍湓刂徽嫉厍蚩傎|(zhì)量的,其中氫單質(zhì),也就是氫分子的賦存更是極其稀少,所以人類無法像勘探開采石油和煤炭那樣輕易找到“氫礦”,而要通過科技手段來制取氫氣。19世紀(jì)后,氫燃料動(dòng)力火箭把人類帶入瑰麗的太空,氫燃料電池技術(shù)的出現(xiàn)則讓“氫—電”直接轉(zhuǎn)換成為可能??茖W(xué)家仍在努力將地球上的太陽能、風(fēng)能、海洋能等可再生能源,再度轉(zhuǎn)化為氫這一清潔、高密度的能源形式。山東變壓吸附天然氣制氫設(shè)備天然氣制氫設(shè)備可以為氫能源的發(fā)展提供更多的選擇和支持。
電解槽:電解槽是制氫站的設(shè)備,通過電解水制取氫氣和氧氣。如果電解槽的密封不良或設(shè)備損壞,可能會(huì)導(dǎo)致氫氣泄漏。氣體冷卻器:在純化后的氫氣需要經(jīng)過冷卻器降溫。如果冷卻器發(fā)生泄漏,可能會(huì)造成氫氣排放。為防止這種情況,應(yīng)強(qiáng)化冷卻器的設(shè)計(jì)和操作,并定期進(jìn)行維護(hù)和檢查。壓縮機(jī):壓縮機(jī)也是制氫站中容易出現(xiàn)氫氣泄漏的設(shè)備。設(shè)備的振動(dòng)或操作不當(dāng)都可能導(dǎo)致泄漏。儲(chǔ)罐區(qū):儲(chǔ)罐區(qū)也是氫氣泄漏的易發(fā)區(qū)域。如果儲(chǔ)罐存在缺陷或維護(hù)不當(dāng),如儲(chǔ)罐密封墊片老化、破裂,或者儲(chǔ)罐內(nèi)部腐蝕、磨損等,都可能導(dǎo)致氫氣泄漏。充裝口/卸料口:這些部件的密封性能不佳或老化可能會(huì)導(dǎo)致氫氣泄漏。例如,閥門密封墊片老化、破裂,或者閥門操作不當(dāng)都可能引起氫氣泄漏。
天然氣制氫主要有熱裂解法、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。具有局限性。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(yīng)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(jìn)行催化重整反應(yīng),其原理是將天然氣與水蒸氣加熱至高溫,經(jīng)過反應(yīng)后得到大量的氫氣和一定量的CO2。重整反應(yīng)通常采用鎳為催化劑。天然氣制氫工藝的改進(jìn)通過對(duì)轉(zhuǎn)化爐、熱量回收系統(tǒng)等進(jìn)行改造可以實(shí)現(xiàn)成本節(jié)約、降低對(duì)天然氣原料的消耗,這種技術(shù)通過對(duì)原料的消耗,這種技術(shù)通過對(duì)天然氣加氫脫硫和在轉(zhuǎn)化爐中放置適量的特殊催化劑進(jìn)行裂解重整,生成二氧化碳、氫氣和一氧化碳的轉(zhuǎn)化氣,之后再進(jìn)行熱量回收,經(jīng)一氧化碳變換降低轉(zhuǎn)化氣中一氧化碳的含量、再通過PSA變壓吸附提純就可以得到純凈的氫氣。天然氣制氫裝置中氫氣提純工藝主要是在適當(dāng)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(zhì)組分在適當(dāng)?shù)膲毫l件下進(jìn)行吸附,不易被吸附的氫氣就從吸附塔的出口輸出,從而實(shí)現(xiàn)氫氣的提純。 天然氣制氫流程簡(jiǎn)單、裝置可靠、單位投資成本低。
氫氣在石油煉化、化工及精細(xì)化工、金屬冶煉、電子工業(yè)、半導(dǎo)體、浮法玻璃等超過17個(gè)行業(yè)中使用,應(yīng)用領(lǐng)域多,其中大部分的氫氣在生產(chǎn)中都是以公輔工程的角色出現(xiàn),隨制隨用、中間存儲(chǔ)量不大、負(fù)荷任意調(diào)節(jié),在工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)形成自己的體系。同時(shí)氫氣熱值高,且清潔無碳排放即氫氣與氧氣反應(yīng)生成水、水電解又可以生產(chǎn)氫氣和氧氣。因此氫能作為、清潔的二次能源,優(yōu)勢(shì)突出,越來越收到重視。近年來,質(zhì)子交換膜燃料電池得到了的發(fā)展,硫化物、CO與催化劑鉑的吸附性比氫更強(qiáng),優(yōu)先于氫氣占據(jù)催化劑表面的活性位點(diǎn)且不易脫除,造成催化劑中毒,使燃料電池的壽命和性能大幅度降低。除了要求氫氣的純度達(dá)到99.97%外,對(duì)CO、硫化物等雜質(zhì)要求苛刻。天然氣制氫設(shè)備的生產(chǎn)過程中,需要注意對(duì)催化劑的選擇和使用。推廣天然氣制氫設(shè)備設(shè)計(jì)
氫能儲(chǔ)運(yùn)裝備技術(shù)是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。國內(nèi)天然氣制氫設(shè)備在哪里
甲醇制氫是通過化學(xué)反應(yīng)將甲醇轉(zhuǎn)化為氫氣。在一定溫度和壓力條件下,甲醇與脫鹽水在催化劑的作用下發(fā)生一系列反應(yīng),生成氫氣和二氧化碳。在這個(gè)過程中,甲醇和脫鹽水的混合物經(jīng)過反應(yīng)后,再經(jīng)過變壓吸附法將氫氣和二氧化碳分離,得到提純后的氫氣。甲醇又稱羥基甲烷、木醇或木精,是一種有機(jī)化合物,是結(jié)構(gòu)**為簡(jiǎn)單的飽和一元醇,甲醇有“木醇”與“木精”之名,源自于曾經(jīng)其主要的生產(chǎn)方式是自木醋液(為木材干餾或裂解的產(chǎn)物之一)萃取?,F(xiàn)代甲醇是直接從一氧化碳,二氧化碳和氫的一個(gè)催化作用的工業(yè)過程中制造。甲醇很輕、揮發(fā)性強(qiáng)、無色、易燃,并有與乙醇(飲用酒)非常相似的氣味。但不同于乙醇,甲醇毒性大,不可以飲用。通常用作溶劑、防凍劑、燃料或變性劑乙醇,亦可用于經(jīng)過酯交換反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油。甲醇制氫相比于其他制氫方式,具有能耗和成本較低的優(yōu)勢(shì),因此被廣應(yīng)用于化工生產(chǎn)中。國內(nèi)天然氣制氫設(shè)備在哪里