我國(guó)將近30%碳排放來源于工業(yè)用能(不含電網(wǎng)供電),氫能利用是冶金、化工、煉油等工業(yè)部門進(jìn)行深度脫碳的有效途徑。中國(guó)鋼鐵行業(yè)90%以上的產(chǎn)能是采用高爐(BOF)技術(shù)生產(chǎn)的長(zhǎng)流程鋼,利用氫氣的高還原性,直接用氫氣代替煤炭作為高爐的還原劑,可減少乃至完全避免鋼鐵生產(chǎn)過程中的二氧化碳排放。化工、煉化行業(yè)中,氫可用作合成氨、合成甲醇的工業(yè)原料,或在石油煉化過程中作為加氫精制、加氫裂化的原料??稍偕茉粗茪漶詈弦苯?、化工、煉油等工業(yè)用戶,可助力工業(yè)部門實(shí)現(xiàn)深度脫碳,目前世界上多數(shù)氫氣來自對(duì)化石燃料的加工,屬于污染的“灰氫”。內(nèi)蒙古甲醇甲醇制氫催化劑
氫儲(chǔ)能是一種新型儲(chǔ)能方式,具有調(diào)節(jié)周期長(zhǎng)、儲(chǔ)能容量大的優(yōu)勢(shì),在促進(jìn)可再生能源消納、電網(wǎng)調(diào)峰等應(yīng)用場(chǎng)景中潛力巨大。氫是宇宙中儲(chǔ)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,綠氫因其綠色的特點(diǎn)而被稱為21世紀(jì)的“能源”。然而因?yàn)榧夹g(shù)創(chuàng)新少和成本較高等原因,氫能在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模一直有限。在全球氣候加速變化的情境下,氫能逐漸被視為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵燃料。氫能產(chǎn)業(yè)全鏈條包括上、中、下游。氫能產(chǎn)業(yè)鏈的上游為制氫,目前世界上多數(shù)氫氣來自對(duì)化石燃料的加工,屬于污染的“灰氫”,在這一制氫過程中采用碳捕集和封存(CCS)技術(shù)可使“灰氫”脫碳后變成“藍(lán)氫”。氫能利用的理想狀態(tài)是“綠氫”,即利用可再生能源通過電解水制氫。目前世界大部分地區(qū)生產(chǎn)“藍(lán)氫”的成本低于“綠氫”。甲醇是液體產(chǎn)品,其包裝有兩種方式,小批量用戶可用鍍鋅鐵桶包裝,大宗用戶可用槽罐,如汽車槽罐和火車槽罐。甲醇容器必須合格,并有明顯的標(biāo)志,特別是危險(xiǎn)貨物標(biāo)志。甲醇容器在灌裝時(shí),必須重視計(jì)量,由于甲醇在不同溫度下的膨脹系數(shù)差異較大,所以在計(jì)量時(shí)必須進(jìn)行溫度校正,按照液體容器的灌裝系數(shù)準(zhǔn)確計(jì)量,以防過裝造成的不安全發(fā)生。。 甘肅甲醇甲醇制氫催化劑在固定床催化反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行甲醇裂解反應(yīng),生成H2和CO。
電解槽:電解槽是制氫站的設(shè)備,通過電解水制取氫氣和氧氣。如果電解槽的密封不良或設(shè)備損壞,可能會(huì)導(dǎo)致氫氣泄漏。氣體冷卻器:在純化后的氫氣需要經(jīng)過冷卻器降溫。如果冷卻器發(fā)生泄漏,可能會(huì)造成氫氣排放。為防止這種情況,應(yīng)強(qiáng)化冷卻器的設(shè)計(jì)和操作,并定期進(jìn)行維護(hù)和檢查。壓縮機(jī):壓縮機(jī)也是制氫站中容易出現(xiàn)氫氣泄漏的設(shè)備。設(shè)備的振動(dòng)或操作不當(dāng)都可能導(dǎo)致泄漏。儲(chǔ)罐區(qū):儲(chǔ)罐區(qū)也是氫氣泄漏的易發(fā)區(qū)域。如果儲(chǔ)罐存在缺陷或維護(hù)不當(dāng),如儲(chǔ)罐密封墊片老化、破裂,或者儲(chǔ)罐內(nèi)部腐蝕、磨損等,都可能導(dǎo)致氫氣泄漏。充裝口/卸料口:這些部件的密封性能不佳或老化可能會(huì)導(dǎo)致氫氣泄漏。例如,閥門密封墊片老化、破裂,或者閥門操作不當(dāng)都可能引起氫氣泄漏。
制氫作為清潔能源,一直被關(guān)注和探討。制氫目前仍然存在著許多技術(shù)難題和成本問題。然而,近年來,越來越多研究人員開始借助化石能源,利用這一資源來解決清潔化問題化石能源制復(fù)是目前常用的制氫方法之一。它通過加熱石油、天然氣等化石能源,使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而產(chǎn)生氫氣。這種方法不僅效率高,而且成本相對(duì)較低,因此在目前的制氫工業(yè)中得到應(yīng)用。化石能源制氫的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是解決了清潔化問題。目前,大部分的復(fù)氣生產(chǎn)是以石油、天然氣等化石能源為原材料,這些能源含有大量碳元素,當(dāng)其進(jìn)行燃燒時(shí),會(huì)釋放出大量的二氧化碳等有害氣體,對(duì)環(huán)境造成巨大的污染。這也是為什么傳統(tǒng)氫氣生產(chǎn)一直未能成為環(huán)保領(lǐng)域關(guān)注的原因。而化石能源制復(fù)將二氧化碳等有害氣體進(jìn)行分離和處理,大福度降低了污染物的排放,解決了這一環(huán)保問題。此外,化石能源制還可以減少對(duì)其他清潔能源的依賴,使清潔能源更為可持續(xù)地應(yīng)用。甲醇制氫催化劑的優(yōu)化可以通過改變催化劑的組成、結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行。
天然氫是一種自然生成的、可持續(xù)的氫源自上世紀(jì)初以來,進(jìn)行石油礦物開采時(shí)常發(fā)現(xiàn)有天然生成的氫氣逸出,地質(zhì)勘探界稱之為“天然氫”。天然氫分布于在自然界大氣圈、地殼、地幔、地下水等系統(tǒng)中。其中,分布在大陸殼、洋殼和火山熱液等地質(zhì)環(huán)境中、且可在地表檢測(cè)到較高濃度的氫源,也稱之為“地質(zhì)氫”,即地質(zhì)成因的氫。另外為與氫能中的“灰氫”、“藍(lán)氫”和“綠氫”區(qū)分開,也有報(bào)告中使用“金氫”或“白氫”來描述天然氫。相對(duì)電解制氫,天然氫開采擁有較低的成本下限。天然氣制氫工藝的改進(jìn)通過對(duì)轉(zhuǎn)化爐、熱量回收系統(tǒng)等進(jìn)行改造可以實(shí)現(xiàn)成本節(jié)約、降低對(duì)天然氣原料的消耗,這種技術(shù)通過對(duì)原料的消耗,這種技術(shù)通過對(duì)天然氣加氫脫硫和在轉(zhuǎn)化爐中放置適量的特殊催化劑進(jìn)行裂解重整,生成二氧化碳、氫氣和一氧化碳的轉(zhuǎn)化氣,之后再進(jìn)行熱量回收,經(jīng)一氧化碳變換降低轉(zhuǎn)化氣中一氧化碳的含量、再通過PSA變壓吸附提純就可以得到純凈的氫氣。甲醇制氫過程中,催化劑的活性位點(diǎn)至關(guān)重要。廣西甲醇制氫催化劑生產(chǎn)廠家
目前主要的生產(chǎn)工藝路線包括兩種,一種是生物質(zhì)氣化制甲醇,一種是綠電制綠氫后與二氧化碳耦合制取甲醇。內(nèi)蒙古甲醇甲醇制氫催化劑
藍(lán)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(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和一氧化碳(Carbon monoxide)?;旌衔镏屑尤胨瑢⒁谎趸嫁D(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(chǔ)存在地下,該流程就被認(rèn)為是碳中和或是零碳,產(chǎn)生的氫氣叫做“藍(lán)氫”。藍(lán)綠氫是使用反應(yīng)器或鼓風(fēng)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(lán)綠氫還處于商業(yè)化的初期,綠色意識(shí)價(jià)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(chǔ)存。白氫是工業(yè)化學(xué)過程的副產(chǎn)品或自然界存在的氫。盡管被認(rèn)為是零碳和可持續(xù)的,但由于生產(chǎn)量較低,其實(shí)際貢獻(xiàn)有限。內(nèi)蒙古甲醇甲醇制氫催化劑