氢是否有必要替代电能和储能?氢和电和储能,相互之间有联系,但又不能完整替代另外的角色。氢的“角色价值”有三个:一是绿氢替代灰氢。其本身可节约巨大规模的化石能源,全球每年氢气消费量9000万吨左右(其中,中国4570万吨左右,占全球的一半),对应的碳排放8.3亿吨二氧化碳。二是在电气化领域脱碳。全球工业用热里面有1/3高温热源(400℃以上)缺乏经济可行的电气化方案,绿氢是潜在的替代者。三是有望提高绿电消纳水平,即通常说的氢储能。“氢—电”调控,可以提高综合能效。氢独特的优势,与电能是否普及、电气化程度高低没有必然关系绿色氢是一种零温室气体排放的氢,它是通过电解将可持续能源(风能、太阳能、水能)转化为氢来生产的。黑龙江甲醇裂解制氢哪家好
制氢方案对比选择(1)煤炭制氢制取过程比天然气制氢复杂,得到的氢气成本也高。(2)由于生物制氢、生物质制氢和富氢气体制氢等方法制取的氢气杂质含量高、纯度较低,不能达到GT等技术提供商的氢气纯度要求。(3)国内多晶硅绝大多数都采用的是水电解制氢,只有中能用的是天然气制氢,而国外应用的更多是甲醇制氢。
三种制氢方案对比:天然气水蒸汽重整制氢、甲醇水蒸汽重整制氢、电解水制氢大型制氢:天然气水蒸汽重整制氢占主导地位:(1)天然气既是原料气也是燃料气,无需运输,氢能耗低,消耗低,氢气成本。(2)自动化程度高,安全性能高。(3)天然气制氢投资较高,适合大规模工业化生产。 江苏新型甲醇裂解制氢催化剂品质的提高、工艺流程的改进、设备形式和结构的优化,天然气制氢工艺的可靠性和安全性都得到了保证。
固体氧化物电解水制氢技术是一种在高温下进行的电解水技术,操作温度通常在700℃到1000℃之间。这种技术的结构由多孔的氢电极(阴极)、电极(阳极)和一层致密的固体电解质组成。由于其高温操作,固体氧化物电解水技术具有很高的反应动力学,能够降低电能消耗,实现高效率的电解。此外,这种技术在某些特定场合,如高温气冷堆或太阳能集热等情况下,具有较大的优势。然而,固体氧化物电解水技术的技术难度较高,目前仍存在许多技术问题需要解决,成本也较高,尚未实现市场化应用。
甲醇蒸汽重整是吸热反应,可以认为是甲醇分解和一氧化碳变换反应的综合结果。甲醇蒸汽重整制氢工艺,经历了多次技术改进,已相当成熟。甲醇蒸汽重整反应,重整产物气经过变压吸附等净化过程,可得不同规格的氢气产品。甲醇蒸汽重整过程既可以使用等温反应系统,也可以使用绝热反应系统。等温反应系统采用管式反应器,管壳中充满热载体进行换热,保持恒温反应。在绝热反应系统中,蒸汽与甲醇混合物经过一系列绝热催化剂床层。反应产物净化系统可根据产品质量等级要求选择,变压吸附及膜分离技术是非常实用的气体净化技术。裂解转化:将甲醇和脱盐水按照规定比例混合,通过泵加压送入系统进行预热、汽化过热,达到规定的温度和压力后,原料混合气在催化剂的作用下同时完成催化裂解和催化转化两个反应,得到主要含有氢气、二氧化碳以及少量一氧化碳的转化气。 此工艺中,甲醇裂解制氢装置稳定运行是关键。
阴离子交换膜电解水技术能够生产低成本的氢气,需突破关键材料技术限制。电解槽结构类似于PEM电解槽,主要由阴离子交换膜、过渡金属催化电极极板、气体扩散层和垫片等组成,常使用纯水或低浓度碱溶液作为电解质。阴离子交换膜可以传导氢氧根离子,并阻隔气体和电子直接在电极间传递。AEM电解水技术工作原理为,水从阳极过阴离子交换膜到阴极,接受电子产生氢气和氢氧根离子,氢氧根离子穿过阴离子交换膜到阳极,释放电子生成氧气。氢氧根穿过阴离子交换膜回到阳极并放出电子产生氧气,氧气随后通过气体扩散层与电解液一起流出。AEM电解水技术使用廉价的非贵金属催化剂和碳氢膜,具有成本低、电流密度较大等,并且可以与可再生能源耦合。目前AEM技术还处于研发阶段,发展程度将取决于催化剂、聚合物膜、膜电极等关键材料技术的突破情况。甲醇裂解制氢系统,具备良好的自动化操作性。湖北小型甲醇裂解制氢
甲醇蒸汽重整制氢工艺,经历了多次技术改进,已相当成熟。黑龙江甲醇裂解制氢哪家好
介绍制氢站中可能存在氢气泄漏的各个位置:充装口/卸料口:这些部件的密封性能不佳或老化可能会导致氢气泄漏。例如,阀门密封垫片老化、破裂,或者阀门操作不当都可能引起氢气泄漏。管道系统:管道系统中的连接部位也是氢气泄漏的潜在位置。如果连接不牢固或者密封材料老化,可能会导致氢气泄漏。此外,管道系统的腐蚀、磨损等问题也可能导致泄漏。安全阀/泄压阀:当系统内压力过高时,这些阀门会自动打开释放压力。如果阀门故障或未正确设置,可能会导致过量氢气排出。因此,要确保安全阀和泄压阀的功能正常,并定期进行校准和测试。黑龙江甲醇裂解制氢哪家好
制氢方案对比选择(1)煤炭制氢制取过程比天然气制氢复杂,得到的氢气成本也高。(2)由于生物制氢、生物质制氢和富氢气体制氢等方法制取的氢气杂质含量高、纯度较低,不能达到GT等技术提供商的氢气纯度要求。(3)国内多晶硅绝大多数都采用的是水电解制氢,只有中能用的是天然气制氢,而国外应用的更多是甲醇制氢。 三种制氢方案对比:天然气水蒸汽重整制氢、甲醇水蒸汽重整制氢、电解水制氢大型制氢:天然气水蒸汽重整制氢占主导地位:(1)天然气既是原料气也是燃料气,无需运输,氢能耗低,消耗低,氢气成本。(2)自动化程度高,安全性能高。(3)天然气制氢投资较高,适合大规模工业化生产。 甲醇裂解制氢反应,在特定...