氫元素并不等于氫能源。從人類利用氫能的廣義角度來看,太陽質量的72%是氫,它幾十億年來通過持續不斷的熱核聚變,把氫中的能量轉換成光能,源源不斷地送達地球,驅動地球上的物質循環與能量循環,孕育了地球上的生命。而我們日常生產生活中用到的氫能,主要是氫和氧進行化學反應釋放出的化學能。數百年來,人類從未停止對低能耗、低成本氫能制取技術的探索。因為地球上的氫元素只占地球總質量的,其中氫單質,也就是氫分子的賦存更是極其稀少,所以人類無法像勘探開采石油和煤炭那樣輕易找到“氫礦”,而要通過科技手段來制取氫氣。19世紀后,氫燃料動力火箭把人類帶入瑰麗的太空,氫燃料電池技術的出現則讓“氫—電”直接轉換成為可能。科學家仍在努力將地球上的太陽能、風能、海洋能等可再生能源,再度轉化為氫這一清潔、高密度的能源形式。未來應聚焦氫能領域關鍵技術,著眼于氫能產業鏈發展路徑。西藏國內天然氣制氫設備
氫氣在石油煉化、化工及精細化工、金屬冶煉、電子工業、半導體、浮法玻璃等超過17個行業中使用,應用領域多,其中大部分的氫氣在生產中都是以公輔工程的角色出現,隨制隨用、中間存儲量不大、負荷任意調節,在工業領域已經形成自己的體系。同時氫氣熱值高,且清潔無碳排放即氫氣與氧氣反應生成水、水電解又可以生產氫氣和氧氣。因此氫能作為、清潔的二次能源,優勢突出,越來越收到重視。近年來,質子交換膜燃料電池得到了的發展,硫化物、CO與催化劑鉑的吸附性比氫更強,優先于氫氣占據催化劑表面的活性位點且不易脫除,造成催化劑中毒,使燃料電池的壽命和性能大幅度降低。除了要求氫氣的純度達到99.97%外,對CO、硫化物等雜質要求苛刻。貴州小型天然氣制氫設備氫氣已經在農場的一些過程中使用,如谷物干燥、冷卻和肥料生產。
天然氣脫硫:本裝置采用干法脫硫來處理該原料氣中的硫份。為了脫除有機硫,采用鐵錳系轉化吸收型脫硫催化劑,并在原料氣中加入約1-5%的氫,在約400C高溫下發生反應經鐵錳系脫硫劑初步轉化吸收后,剩余的硫化氫,再在采用的氧化鋅催化劑作用下發生下述脫硫反應而被吸收。氧化鋅吸硫速度極快,因而脫硫沿氣體流動方向逐層進行,硫被脫除至,以滿足蒸汽轉化催化劑對硫的要求。天然氣制氫的副產品有從氯堿工業副產氣、煤化工焦爐煤氣、合成氨產生的尾氣。絕熱條件下,天然氣制氫,這種天然氣制氫方式更適用于小規模的制取氫。天然氣絕熱轉化制氫將空氣作為氧氣來源,同時利用含氧分布器可以解決催化劑床層熱點問題和能量的分配,隨著床層熱點的降低,催化材料的反應穩定性也得到較大的提高。天然氣絕熱轉化制氫工藝流程簡單、操作方便,當制氫規模較小的時候可以減少氫成本和相應的制氫設備的。天然氣部分氧化制氫的反應器采用的是高溫無機陶瓷透氧膜,與傳統的蒸汽重整制氫的方式相比較來說,天然氣部分氧化制氫工藝所消耗的能量更加少,因為它采用的是一些價格低廉的耐火材料組成的反應器。
氫氣作為一種無色無味的氣體,能夠通過多種方式生產,根據生產過程中使用的能源和產生的環境影響可分為不同種類。綠氫是的氫能源,通過電解可再生能源來生產。由于能源來自可再生來源,綠氫被認為是應對氣候變化的重要能源。當供電解用的能源來自于像風,水或太陽能這樣的可再生能源時,就是綠氫。紅氫與綠氫類似,也是通過電解生產的,但能源來自核電站。雖然會產生放射性廢物,但這些廢物可被回收,使得紅氫具有綠色屬性。黃氫的生產同樣通過電解,但其能源來自公共電網。然而,如果電網主要依賴化石燃料,黃氫的環境影響將受到限制。綠氫,是通過風能或太陽能等可再生清潔能源發電,再利用這些清潔電能,以電解水方式制取氨氣。天然氣絕熱轉化制氫工藝流程簡單、操作方便。
元素儲量豐富,來源廣,能夠滿足大規模應用需求。氫占宇宙質量的75%,也是地球的重要組成元素之一。氫氣可以通過水電解、化石燃料重整等方法制取,氯堿、焦化、冶金等工業企業也有大量副產氫氣。特別是基于可再生能源發電耦合電解水制取氫氣,實現了全生命周期的綠色清潔,是可再生能源實現大規模應用的關鍵路徑之一。氫的運輸手段也十分靈活,既可以通過的交通工具如氫氣運輸車、氫氣船等進行運輸,也可以通過專門的輸氫管道進行長距離輸送。此外,氫氣還可以以一定比例摻入現有的天然氣管道,通過在管道下游分離出氫氣的形式進行輸送。這種方式不僅可以利用現有的基礎設施,降低運輸成本,還能夠在一定程度上天然氣資源緊張的問題。。氫是宇宙中儲量為豐富的元素,也是普通燃料中能量高密度的綠色能源之一。甘肅甲醇裂解天然氣制氫設備
現代化天然氣制氫設備保障氫氣生產的連續性。西藏國內天然氣制氫設備
制氫方案對比選擇(1)煤炭制氫制取過程比天然氣制氫復雜,得到的氫氣成本也高。(2)由于生物制氫、生物質制氫和富氫氣體制氫等方法制取的氫氣雜質含量高、純度較低,不能達到GT等技術提供商的氫氣純度要求。(3)國內多晶硅絕大多數都采用的是水電解制氫,只有中能用的是天然氣制氫,而國外應用的更多是甲醇制氫。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)天然氣制氫投資較高,適合大規模工業化生產。西藏國內天然氣制氫設備