氫能為何被稱為清潔低碳能源在氫的應用中,氫氣與氧氣反應只會產生能量和水。因此,無論在燃料電池電化學反應還是作為工業(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生大量碳排放,而熱能的應用范圍相對有限。因此,氫能是除電能外***一種可***應用的零碳終端能源,也是零碳實體能源。氫能的應用場景非常開闊,將成為未來能源系統(tǒng)中不可或缺的一部分,并在實現(xiàn)碳中和目標中發(fā)揮關鍵作用。 甲醇裂解制氫在燃料電池、化工合成等領域有廣泛應用前景。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方式。根據(jù)可再生能源機構報道,按照氫氣的來源,可以將其劃分為綠氫、藍氫和灰氫。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)的產生,實現(xiàn)100%綠色氫氣生產;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),產生的CO2會被捕集、存儲并被利用,整個過程實現(xiàn)CO2零排放,生產的氫氣被認為是藍氫;而通過化石燃料生產氫氣,產生的CO2直接排放到大氣中,生產的氫氣稱為灰氫。從碳中和目標的角度而言,要實現(xiàn)脫碳,綠氫是終的選擇。福建新能源甲醇裂解制氫著技術的不斷成熟和成本的進一步降低,甲醇裂解制氫有望成為主流的氫氣生產方式之一。
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)生甲醇裂解反應和一氧化碳的變換反應,生成氫和二氧化碳,這是一個多組份、多反應的氣固催化反應系統(tǒng)。反應方程如下:CH3OH→CO+2H2(1)H2O+CO→CO2+H2(2)CH3OH+H2O→CO2+3H2(3)重整反應生成的H2和CO2,再經過變壓吸附法(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,可以認為是甲醇分解和一氧化碳變換反應的綜合結果。甲醇蒸汽重整制氫工藝,經歷了多次技術改進,已相當成熟。甲醇蒸汽重整過程既可以使用等溫反應系統(tǒng),也可以使用絕熱反應系統(tǒng)。等溫反應系統(tǒng)采用管式反應器,管殼中充滿熱載體進行換熱,保持恒溫反應。在絕熱反應系統(tǒng)中,蒸汽與甲醇混合物經過一系列絕熱催化劑床層,床層之間配備換熱器。反應產物凈化系統(tǒng)可根據(jù)產品質量等級要求選擇,變壓吸附及膜分離技術是非常實用的氣體凈化技術。
氫能可以發(fā)揮清潔無污染、轉化效率高等優(yōu)勢,實施傳統(tǒng)化石燃料替代,實現(xiàn)交通運輸行業(yè)低碳化轉型。在道路交通領域,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,還無需復雜的地面供電系統(tǒng),可以大幅節(jié)省造價。在船運領域,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)對船舶日趨嚴格的排放要求。在航空領域,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。
在能源領域,甲醇裂解制氫具有重要的戰(zhàn)略意義。隨著全球對清潔能源的需求不斷增加,氫氣作為一種清潔、高效的能源載體,受到越來越多的關注。甲醇裂解制氫可以利用現(xiàn)有的甲醇生產和運輸設施,快速實現(xiàn)氫氣的大規(guī)模生產和供應。同時,甲醇可以從多種來源獲取,如煤炭、天然氣、生物質等,這為不同地區(qū)根據(jù)自身資源特點選擇合適的制氫原料提供了可能。
甲醇裂解制氫技術的發(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、風能等可再生能源產生的電力來電解水制氫,然后將氫氣與二氧化碳反應合成甲醇。當需要氫氣時,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。通過甲醇裂解制氫,可以在現(xiàn)有的加油站等基礎設施上進行改造,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,一般制氫規(guī)模在5000Nm3/h以上時選擇天然氣制氫工藝更經濟小型制氫、高純氫采用電解水方法:水電解制氫技術自開發(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,反應條件溫和,易于操作。 新疆甲醇裂解制氫價格