鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2019年05月28日
甲醇制氫應用前景怎么樣
導語:甲醇制氫設備具有很好的可行性,和其他制氫方法相比具有明顯優勢。
作為一種典型的新能源形式,氫能被看作為21世紀最有希望為人類提供可持續發展動力的清潔能源。一方面,氫能的應用涉及傳統能源的方方面面,另一方面,氫能所本身具備優秀的儲能屬性。
氫氣制備是源頭和基礎
相比傳統能源,氫能有以下四點優勢: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。氫的能量轉化只生成水和熱,不釋放碳、氮和硫等化合物。第三,來源廣泛、儲量豐富。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,氫能實用性強、應用廣泛。氫能與燃料電池的應用技術適應性廣,可用于跨度廣泛的能源消耗行業。因為能夠降低化石能源消耗、優化能源供給結構,已經被應用到許多其他不同的領域中。
一位業內專家曾說過“加氫站是制約中國新能源汽車行業發展的因素,因此加快建設和布局加氫站是新能源汽車行業快速發展的保障”。不管是氫能的制備、儲存、運輸還是氫燃料電池行業,氫氣的制備才是一切的源頭和基礎。
氫燃料電池的產業鏈包括氫氣的制備、儲存、氫氣的運輸、加氫站的建設以及氫燃料電池系統以及運用等。近幾年,氫燃料電池受到各國政府的重視,氫燃料電池汽車行業也已經迅速發展,加氫站整體呈現全球化的趨勢。盡管氫燃料電池行業發展迅猛,但是加氫站的數量仍然很少,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座加氫站當中,273座是公共加氫站。而2018年底,中國僅有23座加氫站。
甲醇制氫更具優勢
據了解,目前主要由四種制氫方式,全球的制氫來源中,48%來自于天然氣,30%來自于甲醇類,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。
以1000方每小時規模的加氫站為例,對各種制氫方式做的對比如下:
可以看出,煤制氫可以算是最經濟實用的制氫方法,但是它工藝時間長,需要脫硫脫硝的工藝,還存在環境污染的問題;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;水電解制氫流程簡單、技術成熟、工藝穩定和環保,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看同樣是比較環保的。
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勢。
從工作原理看,甲醇制氫是甲醇和水反應生成的氫氣和二氧化碳,整個的過程有放熱。具體步驟是:甲醇和脫鹽水經過一定比例的混合,放熱,然后氣化。進一步提升溫度進入反應器,在催化劑的作用下進行催化裂解和反應,產出含74%的氫氣和23%的二氧化碳和1%的一氧化碳,這方面熱源由導熱提供。然后經過冷卻塔進入洗滌塔,一部分水經過氣水泵可以收集再應用。
甲醇制氫有很多優勢:首先,甲醇的原料來源廣泛,生產工藝成熟。甲醇主要來自于煤化工和天然氣的合成,利用煤炭、生物質和城市垃圾都能制成。我國的產業結構有缺油少氣多煤的特點,所以國內很多企業投資于甲醇項目。國內的甲醇產量增長,并且甲醇的市場價格相對穩定,比較低廉。其次,甲醇沸點為64.7度,屬于常壓液態,運輸和儲存技術成熟,而且方便。另外,甲醇制氫設備做成組裝式、移動式的裝置,操作方便、搬運靈活。
甲醇制氫的優勢還體現在不污染環境、經濟性好、成本低和投資效益好上。目前國家對于滿足條件的下游加氫站還有一定的補貼政策,對于擁有不同加氫站能力的加氫站,給予200—400萬元的補貼,有些城市更高一些。
在中小規模制氫設備上,無論是在環保,還是在安全等方面,甲醇制氫依然具備相當優勢。
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