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甲醇制氫應(yīng)用前景怎么樣

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1812次  |  2019年05月28日  

導(dǎo)語(yǔ):甲醇制氫設(shè)備具有很好的可行性,和其他制氫方法相比具有明顯優(yōu)勢(shì)。


作為一種典型的新能源形式,氫能被看作為21世紀(jì)最有希望為人類提供可持續(xù)發(fā)展動(dòng)力的清潔能源。一方面,氫能的應(yīng)用涉及傳統(tǒng)能源的方方面面,另一方面,氫能所本身具備優(yōu)秀的儲(chǔ)能屬性。


氫氣制備是源頭和基礎(chǔ)


相比傳統(tǒng)能源,氫能有以下四點(diǎn)優(yōu)勢(shì):第一,氫能的能量密度大,綜合效率高。它的密度約為汽油的3倍,酒精的4.9倍。第二,零排放、零污染。氫的能量轉(zhuǎn)化只生成水和熱,不釋放碳、氮和硫等化合物。第三,來(lái)源廣泛、儲(chǔ)量豐富。氫能可取自電解、水、天然氣、沼氣、甲醇、煤以及其他可再生能源。第四,氫能實(shí)用性強(qiáng)、應(yīng)用廣泛。氫能與燃料電池的應(yīng)用技術(shù)適應(yīng)性廣,可用于跨度廣泛的能源消耗行業(yè)。因?yàn)槟軌蚪档突茉聪?、?yōu)化能源供給結(jié)構(gòu),已經(jīng)被應(yīng)用到許多其他不同的領(lǐng)域中。


一位業(yè)內(nèi)專家曾說(shuō)過(guò)“加氫站是制約中國(guó)新能源汽車行業(yè)發(fā)展的因素,因此加快建設(shè)和布局加氫站是新能源汽車行業(yè)快速發(fā)展的保障”。不管是氫能的制備、儲(chǔ)存、運(yùn)輸還是氫燃料電池行業(yè),氫氣的制備才是一切的源頭和基礎(chǔ)。

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氫燃料電池的產(chǎn)業(yè)鏈包括氫氣的制備、儲(chǔ)存、氫氣的運(yùn)輸、加氫站的建設(shè)以及氫燃料電池系統(tǒng)以及運(yùn)用等。近幾年,氫燃料電池受到各國(guó)政府的重視,氫燃料電池汽車行業(yè)也已經(jīng)迅速發(fā)展,加氫站整體呈現(xiàn)全球化的趨勢(shì)。盡管氫燃料電池行業(yè)發(fā)展迅猛,但是加氫站的數(shù)量仍然很少,截至2018年底,全球有369座加氫站,亞洲136座,歐洲152座,北美78座。全部的369座加氫站當(dāng)中,273座是公共加氫站。而2018年底,中國(guó)僅有23座加氫站。


甲醇制氫更具優(yōu)勢(shì)


據(jù)了解,目前主要由四種制氫方式,全球的制氫來(lái)源中,48%來(lái)自于天然氣,30%來(lái)自于甲醇類,18%煤制氫,還有4%是水電解。每一種制氫方式都有自己的特點(diǎn)。


以1000方每小時(shí)規(guī)模的加氫站為例,對(duì)各種制氫方式做的對(duì)比如下:


可以看出,煤制氫可以算是最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的制氫方法,但是它工藝時(shí)間長(zhǎng),需要脫硫脫硝的工藝,還存在環(huán)境污染的問(wèn)題;天然氣制氫在廢水方面和廢氣方面沒有污染,但它受限于天然氣的供應(yīng);水電解制氫流程簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、工藝穩(wěn)定和環(huán)保,目前它需要突破的瓶頸就是耗能大和制氫成本高;甲醇重整制氫從整體上來(lái)看同樣是比較環(huán)保的。

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其中,甲醇制氫具有可行性,和其他制氫方法相比具有明顯優(yōu)勢(shì)。


從工作原理看,甲醇制氫是甲醇和水反應(yīng)生成的氫氣和二氧化碳,整個(gè)的過(guò)程有放熱。具體步驟是:甲醇和脫鹽水經(jīng)過(guò)一定比例的混合,放熱,然后氣化。進(jìn)一步提升溫度進(jìn)入反應(yīng)器,在催化劑的作用下進(jìn)行催化裂解和反應(yīng),產(chǎn)出含74%的氫氣和23%的二氧化碳和1%的一氧化碳,這方面熱源由導(dǎo)熱提供。然后經(jīng)過(guò)冷卻塔進(jìn)入洗滌塔,一部分水經(jīng)過(guò)氣水泵可以收集再應(yīng)用。


甲醇制氫有很多優(yōu)勢(shì):首先,甲醇的原料來(lái)源廣泛,生產(chǎn)工藝成熟。甲醇主要來(lái)自于煤化工和天然氣的合成,利用煤炭、生物質(zhì)和城市垃圾都能制成。我國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有缺油少氣多煤的特點(diǎn),所以國(guó)內(nèi)很多企業(yè)投資于甲醇項(xiàng)目。國(guó)內(nèi)的甲醇產(chǎn)量增長(zhǎng),并且甲醇的市場(chǎng)價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定,比較低廉。其次,甲醇沸點(diǎn)為64.7度,屬于常壓液態(tài),運(yùn)輸和儲(chǔ)存技術(shù)成熟,而且方便。另外,甲醇制氫設(shè)備做成組裝式、移動(dòng)式的裝置,操作方便、搬運(yùn)靈活。


甲醇制氫的優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在不污染環(huán)境、經(jīng)濟(jì)性好、成本低和投資效益好上。目前國(guó)家對(duì)于滿足條件的下游加氫站還有一定的補(bǔ)貼政策,對(duì)于擁有不同加氫站能力的加氫站,給予200—400萬(wàn)元的補(bǔ)貼,有些城市更高一些。


在中小規(guī)模制氫設(shè)備上,無(wú)論是在環(huán)保,還是在安全等方面,甲醇制氫依然具備相當(dāng)優(yōu)勢(shì)。


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