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(dǎo)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(chǎn),一般制氫規(guī)模在5000Nm3/h以上時選擇天然氣制氫工藝更經(jīng)濟小型制氫、高純氫采用電解水方法:水電解制氫技術(shù)自開發(fā)以來一直進(jìn)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(jīng)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(yīng)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(jìn)行凈化處理,反應(yīng)條件溫和,易于操作。 在全球氣候加速變化的情境下,氫能逐漸被視為實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵燃料。陜西新型甲醇裂解制氫
制氫設(shè)備檢測流程主要涉及的是設(shè)備的安全性、效率和可靠性,下面是一般的制氫設(shè)備檢測流程:視覺檢查:首先的視覺檢查,檢查設(shè)備的外觀、管線、閥門、儀表等設(shè)備的狀況,查看是否有明顯的磨損、損壞、泄漏或腐蝕等問題。設(shè)備運行參數(shù)檢査:檢香制氣設(shè)備的運行參數(shù),如溫度、壓力、流星等,是否在規(guī)定的范圍內(nèi)運行。可以通過監(jiān)控系統(tǒng)來進(jìn)行檢查,也可以使用各種檢測儀器進(jìn)行實地測量。氫氣質(zhì)量檢查:定期抽取樣本進(jìn)行化驗,檢查氣氣的純度、濕度、雜質(zhì)等,以確保氫氣的質(zhì)量滿足要求。制氫設(shè)備與可再生能源系統(tǒng)完美兼容。隨著可再生能源的發(fā)展,如太陽能和風(fēng)能,制氫設(shè)備可以將這些能源轉(zhuǎn)化為氫氣,實現(xiàn)能源的存儲和利用。這種兼容性使得制氫設(shè)備成為可再生能源系統(tǒng)的理想選擇,為能源轉(zhuǎn)型提供了可持續(xù)的解決方案。其次,制氫設(shè)備與傳統(tǒng)能源系統(tǒng)互補性強。在傳統(tǒng)能源系統(tǒng)中,如石油和天然氣,制氫設(shè)備可以利用這些資源產(chǎn)生氫氣,從而減少對有限能源的依賴。這種互補性不僅可以提高能源利用效率,還可以減少對傳統(tǒng)能源的消耗,降低環(huán)境污染。 北京哪些甲醇裂解制氫催化劑品質(zhì)的提高、工藝流程的改進(jìn)、設(shè)備形式和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,天然氣制氫工藝的可靠性和安全性都得到了保證。
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)是非常實用的氣體凈化技術(shù)。
氫是否有必要替代電能和儲能?氫和電和儲能,相互之間有聯(lián)系,但又不能完整替代另外的角色。氫的“角色價值”有三個:一是綠氫替代灰氫。其本身可節(jié)約巨大規(guī)模的化石能源,全球每年氫氣消費量9000萬噸左右(其中,中國4570萬噸左右,占全球的一半),對應(yīng)的碳排放8.3億噸二氧化碳。二是在電氣化領(lǐng)域脫碳。全球工業(yè)用熱里面有1/3高溫?zé)嵩?400℃以上)缺乏經(jīng)濟可行的電氣化方案,綠氫是潛在的替代者。三是有望提高綠電消納水平,即通常說的氫儲能。“氫—電”調(diào)控,可以提高綜合能效。氫獨特的優(yōu)勢,與電能是否普及、電氣化程度高低沒有必然關(guān)系甲醇裂解制氫反應(yīng),在特定條件下進(jìn)行。
固體氧化物電解水制氫技術(shù)是一種在高溫下進(jìn)行的電解水技術(shù),操作溫度通常在700℃到1000℃之間。這種技術(shù)的結(jié)構(gòu)由多孔的氫電極(陰極)、電極(陽極)和一層致密的固體電解質(zhì)組成。由于其高溫操作,固體氧化物電解水技術(shù)具有很高的反應(yīng)動力學(xué),能夠降低電能消耗,實現(xiàn)高效率的電解。此外,這種技術(shù)在某些特定場合,如高溫氣冷堆或太陽能集熱等情況下,具有較大的優(yōu)勢。然而,固體氧化物電解水技術(shù)的技術(shù)難度較高,目前仍存在許多技術(shù)問題需要解決,成本也較高,尚未實現(xiàn)市場化應(yīng)用。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。新型甲醇裂解制氫設(shè)計
甲醇裂解制氫過程中,熱管理對于系統(tǒng)穩(wěn)定性和效率至關(guān)重要。陜西新型甲醇裂解制氫
由于甲醇制氫的不斷發(fā)展與氨分解的多項弊端展露如下: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、煤制氣為重點慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)榧状贾茪洹<状贾茪涞闹饕獌?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。 陜西新型甲醇裂解制氫