對于氫能源來說,具有如下幾個特點:01、密度按照元素周期表排列,氫元素排在位;對于重量來說,氫在在所有元素中輕;在正常標準狀態下,氫的密度為0.0899克/升。02、形態氫的存在形態比較靈活,可以是氣態或液態,也可可以以固態的氫化物存在。由于氫形態靈活,因此便于貯運方式和使用環境的各種需要。在一般常態下,氫以氣態存在。當溫度為達到-252.7°C時,氫可以成為液體。若將壓力增大到數百個大氣壓時,氫也可以變成固體。03、導熱性對于導熱性來說,氫在所有氣體中導熱性,比大多數氣體的導熱系數高出10倍,是很好的傳熱載體。04、分布在自然界,氫是普遍的元素。氫除了在空氣中存在外,主要以化合物形態貯存于水中,而水是地球上的物質,因此氫資源十分豐富。煤氣化制氫:成本較低,但面臨焦炭供給減少的影響。云南耐高溫天然氣制氫設備
變壓吸附有如下特點;產品純度高;一般可在室溫和不高的壓力下工作,床層再生時不用加熱,節能經濟;設備簡單,操作、維護簡便;連續循環操作,可完全達到自動化。任何一種吸附對于同一被吸附氣體(吸附質》來說,在吸附平衡情況下,溫度越低,壓力越高,吸附量越大。因此,氣體的吸附分離方法,通常采用變溫吸附或變壓吸附兩種循環過程。如果壓力不變,在常溫或低溫的情況下吸附,用高溫解吸的方法,稱為變溫吸附《簡稱TSA)。顯然,變溫吸附是通過改變溫度來進行吸附和解吸的。變溫吸附操作是在低溫(常溫)吸附等溫線和高溫吸附等溫線之間的垂線進行,由于吸附劑的比熱容較大,熱導率(導熱系數)較小,升溫和降溫都需要較長的時間,操作上比較麻煩,因此變溫吸附主要用于含吸附質較少的氣體凈化方面。如果溫度不變,在加壓的情況下吸附,用減壓(抽真空)或常壓解吸的方法,稱為變壓吸附??梢?,變壓吸附是通過改變壓力來吸附和解吸的。從變壓吸附(PSA)工序來的氫氣是含有少量氧氣的粗氫氣,純度尚達不到要求,需凈化。 四川制造天然氣制氫設備色氫是一種零溫室氣體排放的氫,它是通過電解將可持續能源(風能、太陽能、水能)轉化為氫來生產的。
陰離子交換膜電解水技術(AEM):能夠生產低成本的氫氣,需突破關鍵材料技術限制。電解槽結構類似于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。陰離子交換膜可以傳導氫氧根離子,并阻隔氣體和電子直接在電極間傳遞。AEM電解水技術工作原理為,水從陽極過陰離子交換膜到陰極,接受電子產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技術還處于研發階段,發展程度將取決于催化劑、聚合物膜、膜電極等關鍵材料技術的突破情況。
在合成氨、甲醇的生產中,為防止催化劑中毒,保證產品質量,原料氣中硫化物等毒物必須預先去除,使雜質含量降低至符合要求。煉廠用氫的純度和壓力對加氫處理單元的設計和操作有著的影響。通常煉廠基于經濟性、操作靈活性、可靠性以及易于未來流程拓展的原則來選取合適的氫氣分離技術。在冶金和陶瓷工業,氫氣可用于有色金屬(鈦、鎢、鉬等)的還原制取,防止金屬或陶瓷(TiO2、Al2O3、BeO等)材料在高溫煅燒時被燒結或被氧化;在玻璃工業,氫氣可防止錫槽中的液態錫被氧化而增加錫耗;在半導體工業,氫氣可用于晶體和襯底的制備、氧化、退火、外延、干蝕刻以及化學氣相沉積工序。由于氫氣與上述行業中產品直接接觸,氫氣的純度和雜質含量普遍要求較高,目前大多數廠家采用電解水制氫或外購高純氫等方式來滿足生產需求。很多對氫氣純度和雜質要求極為苛刻的廠家還配置了氫氣純化器進一步純化氫氣。甲醇蒸汽重整過程既可以使用等溫反應系統,也可以使用絕熱反應系統。
在交通領域,氫燃料電池汽車和氫內燃機汽車逐漸受到重視。氫燃料電池汽車通過氫燃料電池提供動力,排放物只有水,沒有尾氣污染。相比傳統的內燃機汽車,氫燃料電池汽車在續航里程和加氫時間方面具有較大優。在工業領域,氫可以作為高溫熱源用于鋼鐵冶煉、玻璃制造等過程,替代傳統的煤炭和天然氣,減少碳排放。氫是一種清潔低碳的能源,使用過程中只產生水。無論氫是用于燃燒還是用于燃料電池電化學反應,都不會生成化石能源使用過程中所產生的污染物和碳排放,反應產物只有純水,真正實現零碳排放。這使得氫在可持續發展的背景下,具有非常重要的應用前景。 天然氣制氫是以天然氣做原料生產氫氣。湖北耐高溫天然氣制氫設備
溫重整制氫的原理是通過重整反應將碳氫化合物分解為一氧化碳。云南耐高溫天然氣制氫設備
甲醇的制備有三種技術路線。第一種是電解水路線(電制甲醇),第二種是生物甲烷路線(生物甲醇)。第三種是生物質氣化路線(生物甲醇)。甲醇的應用場景,有儲氫介質、綠色化工、船燃等。全球范圍來看,約65%的甲醇由天然氣加工生產而得,煤制甲醇約占35%,甲醇的綠色替代有較大的市場空間。一是甲醇可以作為儲能儲氫介質。二是甲醇可以作為綠色化工原料,甲醇制烯烴、甲醇燃料、甲醇制甲醛長期為甲醇為主要的三大下游需求場景,從全球范圍來看,甲醛是甲醇應用占比比較大的用途,27%的甲醇用于甲醛的生產。三是甲醇可以作為新型船用燃料,綠色/低碳甲醇是中短期內較為理想的替代LNG與傳統燃油的品類云南耐高溫天然氣制氫設備