藍氫是從天然氣中制備的氫氣,采用蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化(SMR- Steam methane reforming)工藝,天然氣同熱蒸汽以及催化劑混合。發(fā)生化學反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和一氧化碳(Carbon monoxide)。混合物中加入水,將一氧化碳轉(zhuǎn)換成二氧化碳以及更多的氫氣。如果捕捉二氧化碳排放物并且儲存在地下,該流程就被認為是碳中和或是零碳,產(chǎn)生的氫氣叫做“藍氫”。藍綠氫是使用反應(yīng)器或鼓風爐加熱高溫分解甲烷或?qū)⒓淄榉纸獬蓺湟约肮腆w碳而制出來的氫。藍綠氫還處于商業(yè)化的初期,綠色意識價值依賴高溫分解的所需的清潔能源方式以及碳物質(zhì)的儲存。白氫是工業(yè)化學過程的副產(chǎn)品或自然界存在的氫。盡管被認為是零碳和可持續(xù)的,但由于生產(chǎn)量較低,其實際貢獻有限。在甲醇制氫過程中,催化劑的活性與選擇性至關(guān)重要。內(nèi)蒙古智能甲醇制氫催化劑
金屬氫化物法是利用儲氫合金可逆吸放氫的能力提純氫氣。在降溫升壓的條件下,氫分子在儲氫合金(稀土系、鈦系、鎂系等合金)的催化作用下分解為氫原子,然后經(jīng)擴散、相變、化合反應(yīng)等過程生成金屬氫化物,雜質(zhì)氣體吸附于金屬顆粒之間。當升溫減壓時,雜質(zhì)氣體從金屬顆粒間排出后,氫氣從晶格里出來,純度可高達99.9999%。金屬氫化物法同時具有提純和存儲的功能,具有安全可靠、操作簡單,材料價格相對較低,產(chǎn)出氫氣純度高等優(yōu)勢,但是金屬合金存在容易粉化,釋放氫氣緩慢、需要較高的溫度等問題。內(nèi)蒙古智能甲醇制氫催化劑甲醇制氫催化劑在工業(yè)氫氣制備中具有廣泛的應(yīng)用前景。
陰離子交換膜電解水技術(shù)(AEM):能夠生產(chǎn)低成本的氫氣,需突破關(guān)鍵材料技術(shù)限制。電解槽結(jié)構(gòu)類似于PEM電解槽,主要由陰離子交換膜、過渡金屬催化電極極板、氣體擴散層和墊片等組成,常使用純水或低濃度堿溶液作為電解質(zhì)。陰離子交換膜可以傳導(dǎo)氫氧根離子,并阻隔氣體和電子直接在電極間傳遞。AEM電解水技術(shù)工作原理為,水從陽極過陰離子交換膜到陰極,接受電子產(chǎn)生氫氣和氫氧根離子,氫氧根離子穿過陰離子交換膜到陽極,釋放電子生成氧氣。氫氧根穿過陰離子交換膜回到陽極并放出電子產(chǎn)生氧氣,氧氣隨后通過氣體擴散層與電解液一起流出。AEM電解水技術(shù)使用廉價的非貴金屬催化劑和碳氫膜,具有成本低、電流密度較大等,并且可以與可再生能源耦合。目前AEM技術(shù)還處于研發(fā)階段,發(fā)展程度將取決于催化劑、聚合物膜、膜電極等關(guān)鍵材料技術(shù)的突破情況。
甲醇制氫技術(shù)已經(jīng)相對成熟,并在某些領(lǐng)域得到應(yīng)用,如化工、能源存儲和燃料電池等。然而,在其他領(lǐng)域,如汽車工業(yè),該技術(shù)的推廣仍面臨技術(shù)和市場的雙重挑戰(zhàn)。環(huán)境影響與排放 甲醇制氫過程中產(chǎn)生的二氧化碳和水是主要的排放物。雖然這些排放物相對清潔,但大量的二氧化碳排放仍可能對環(huán)境產(chǎn)生影響。因此,減少排放、提高能源轉(zhuǎn)換效率是技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。能源轉(zhuǎn)換效率問題目前,甲醇制氫的能源轉(zhuǎn)換效率仍有一定的提升空間。提高能源轉(zhuǎn)換效率不僅能減少能源消耗,還能降**氫成本,從而增強技術(shù)的經(jīng)濟競爭力。進一步研究甲醇制氫催化劑的機理有助于優(yōu)化其性能。
氫氣泄漏不僅直接威脅到人體的安全,如可能導(dǎo)致皮膚高溫灼傷,而且還可能產(chǎn)生大量的紫外線和次生火災(zāi)產(chǎn)生有害物質(zhì),對人體構(gòu)成潛在危害。此外,高濃度的氫氣可能導(dǎo)致缺氧,從而對人的生命安全構(gòu)成威脅。因此,我們必須采取嚴格的措施來確保制氫站的安全運行,并在發(fā)生泄漏時迅速地響應(yīng),以比較大限度地減少對人員的危害。在制氫站中,氫氣既是重要的生產(chǎn)要素,又潛藏著嚴重的安全。作為一種易燃易爆的氣體,氫氣的泄漏可能會引發(fā)嚴重的火災(zāi)。因此,識別可能的氫氣泄漏點在制氫站的安全運行至關(guān)重要。這些可能的泄漏點主要包括電解槽、氣體冷卻器、壓縮機、儲罐區(qū)、充裝口/卸料口、管道系統(tǒng)、安全閥/泄壓閥等。為了防范這些潛在的因素,因此在這些位置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。未來,甲醇制氫催化劑的研究將繼續(xù)深入,以提高其催化效率和穩(wěn)定性,促進氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。內(nèi)蒙古智能甲醇制氫催化劑
甲醇制氫催化劑是一種高效、環(huán)保的能源轉(zhuǎn)化方法。內(nèi)蒙古智能甲醇制氫催化劑
綠電可通過氫基能源實現(xiàn)儲存、運輸,綠電與綠色氫基能源是理想的“過程性能源”載體。在“雙碳”目標下,綠色氫基能源具有化石能源無法替代的獨特作用,如在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)中,氫基能源既可實現(xiàn)跨季節(jié)性長時儲能,又能解決可再生能源消納難題,或在鋼鐵、化工等工業(yè)領(lǐng)域,氫基能源可實現(xiàn)行業(yè)深度脫碳。2023年2月13日,歐盟通過了可再生能源指令要求的兩項授權(quán)法案。授權(quán)法案規(guī)定了三種可被計入“可再生氫”的場景,分別是:可再生能源生產(chǎn)設(shè)施與制氫設(shè)備直接連接所生產(chǎn)的氫氣;在可再生能源比例超過90%的地區(qū)采用電網(wǎng)供電所生產(chǎn)的氫氣;在低二氧化碳排放限制的地區(qū)簽訂可再生能源電力購買協(xié)議后采用電網(wǎng)供電來生產(chǎn)氫氣。內(nèi)蒙古智能甲醇制氫催化劑