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。 甲醇裂解制氫技術(shù)適用于多種規(guī)模的氫氣生產(chǎn)需求。江蘇催化燃燒甲醇裂解制氫
我國將近30%碳排放來源于工業(yè)用能(不含電網(wǎng)供電),氫能利用是冶金、化工、煉油等工業(yè)部門進(jìn)行深度脫碳的有效途徑。中國鋼鐵行業(yè)90%以上的產(chǎn)能是采用高爐(BOF)技術(shù)生產(chǎn)的長流程鋼,利用氫氣的高還原性,直接用氫氣代替煤炭作為高爐的還原劑,可減少乃至完全避免鋼鐵生產(chǎn)過程中的二氧化碳排放?;ぁ捇袠I(yè)中,氫可用作合成氨、合成甲醇的工業(yè)原料,或在石油煉化過程中作為加氫精制、加氫裂化的原料。可再生能源制氫耦合冶金、化工、煉油等工業(yè)用戶,可助力工業(yè)部門實(shí)現(xiàn)深度脫碳貴州加工甲醇裂解制氫裂解反應(yīng)的溫度和壓力條件對氫氣產(chǎn)量有明顯影響。
由于甲醇制氫的不斷發(fā)展與氨分解的多項(xiàng)弊端展露如下:1.氨分解反應(yīng)溫度高,故反應(yīng)器需要耐高溫。又由于在氨分解反應(yīng)區(qū)內(nèi)同時存在著氨、氮、氫等氣體,對反應(yīng)器和換熱器的材質(zhì)要求較高。也使得所需的熱量均需采用電加熱方式。氨分解制氫電耗十分高,制氫成本也十分高昂。甲醇制氫較于氨分解制氫優(yōu)勢有三:制氫采用節(jié)能型工藝,制氫成本低;2.氫氣屬于清潔能源安全無毒。3.甲醇運(yùn)輸只需常壓,甲醇制氫在鋼鐵行業(yè)的影響也日益增大。甲醇裂解制氫在石化、冶金、化工、電子等行業(yè)的應(yīng)用需求量越來越大,很多企業(yè)制氫方法逐步由以前的天然氣、煤制氣為重點(diǎn)慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)榧状贾茪?。甲醇制氫的主要?yōu)勢。1.工業(yè)制氫方案工業(yè)制氫方案很多,主要有以下幾類:(1)化石燃料制氫:天然氣制氫、煤炭制氫等。(2)富氫氣體制氫:合成氨生產(chǎn)尾氣制氫、煉油廠回收富氫氣體制氫、氯堿廠回收副產(chǎn)氫制氫、焦?fàn)t煤氣中氫的回收利用等。(3)甲醇制氫:甲醇分解制氫、甲醇水蒸汽重整制氫、甲醇部分氧化制氫、甲醇轉(zhuǎn)化制氫。
甲醇裂解制氫在分布式能源系統(tǒng)中也有廣泛的應(yīng)用前景。分布式能源系統(tǒng)可以將甲醇裂解制氫與燃料電池、燃?xì)廨啓C(jī)等設(shè)備結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)能源的高效利用和供應(yīng)。例如,在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的工業(yè)園區(qū),可以建立分布式能源系統(tǒng),通過甲醇裂解制氫為當(dāng)?shù)靥峁╇娏?、熱水等能源服?wù)。在化工行業(yè)中,甲醇裂解制氫可以為合成氨、甲醇合成等工藝提供氫氣。合成氨是重要的化肥原料,而甲醇合成則是化工行業(yè)的重要生產(chǎn)過程。通過甲醇裂解制氫,可以降低這些工藝的生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。
總之,甲醇裂解制氫作為一種重要的制氫技術(shù),具有廣泛的應(yīng)用前景。它可以為工業(yè)生產(chǎn)、交通、能源等領(lǐng)域提供穩(wěn)定的氫氣來源,推動清潔能源的發(fā)展和應(yīng)用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善,甲醇裂解制氫技術(shù)將在未來的能源領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。 甲醇部分氧化制氫甲醇部分氧化制氫是放熱反應(yīng)。
全球甲醇行業(yè)協(xié)會首席趙凱在“氫能與綠色燃料分論壇”分論壇上表示,積極發(fā)展綠色甲醇的同時,通過綠氫耦合煤化工促進(jìn)傳統(tǒng)甲醇生產(chǎn)過程脫碳尤為重要。趙凱在報告中指出,作為結(jié)構(gòu)簡單的醇類分子,甲醇來源豐富。我國是甲醇生產(chǎn)國、消費(fèi)國、進(jìn)口國及燃料應(yīng)用國。2022年我國甲醇產(chǎn)能超過1億噸,年消費(fèi)達(dá)9224萬噸,全年甲醇進(jìn)口量超過1000萬噸。煤制甲醇仍是現(xiàn)階段我國甲醇生產(chǎn)的主要方式,由此產(chǎn)生的碳排放量近2億噸/年。對于綠色甲醇的定義,趙凱提出:“首先,綠色甲醇的生產(chǎn)需采用綠氫和生物質(zhì)這類可再生能源作為原料,同時還需對甲醇從原料端到應(yīng)用端展開全生命周期碳足跡核查,只有碳排放量低于閾值的甲醇才可被認(rèn)定為綠色甲醇或可再生甲醇。目前全球甲醇協(xié)會正在加緊制定全球甲醇碳足跡核查及綠色甲醇認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)?!痹谌驓夂蚣铀僮兓那榫诚?,氫能逐漸被視為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵燃料。貴州加工甲醇裂解制氫
在變壓吸附氣體分離裝置常用的幾種吸附劑中,活性氧化鋁類屬于對水有強(qiáng)親和力的固體。江蘇催化燃燒甲醇裂解制氫
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)。江蘇催化燃燒甲醇裂解制氫