除了作為化工原料(如石油煉化、合成氨、合成甲醇)和工業工藝氣體(如鋼鐵、半導體行業還原劑)等傳統使用方式外,綠氫還可以作為能源、燃料來使用。氫燃料電池是目前被看好的氫能利用路線。氫燃料電池汽車具備零排放、零污染、無噪聲、補充燃料快、續航能力強等優勢。2022年北京冬奧會期間,超過1000輛氫能源汽車使用,并配備了30多個加氫站,這是迄今為止氫燃料電池汽車在全球規模的集中示范運營。在新技術加持下,氫能交通工具可以實現風、光、水到氫再到水的“無碳物質閉環”,構成綠色發展的一次次清潔能量循環。比如氫能源市域列車,以每天500公里里程計,每年大約可減少10余噸二氧化碳排放。未來,氫能大巴、氫能重卡、氫動力船舶、氫動力無人機等都可能出現,氫能交通工具也有望與其他新能源交通工具一道,構筑城鄉發展的運力網絡。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。河北新型天然氣制氫設備
以目前制氫設備的發展趨勢,其未來主要受到全球能源轉型、環境保護要求以及技術進步等多重因素的影響。隨著氫氣作為清潔能源的需求增加,制氫設備的規模可能仍會進一步增大,以滿足更大規模的氫氣生產需求,大型化設備將成為必然趨勢,可以提高生產效率,降低單位產品的能耗和成本。其次,制氫設備領域急需解決的問題是技術創新與成本降低。技術創新是驅動制氫設備發展的關鍵,例如各項制氫技術的改進,包括提高制氫效率、降低能耗、延長設備壽命等,都可能成為未來研究的重點。另一項制氫技術的創新點可能在于可再生能源的利用。通過將太陽能、風能、潮汐能等清潔能源與電解水制氫技術結合,可以實現綠色、可持續的氫氣生產。而隨著工業和智能制造的發展,制氫設備的智能化和自動化水平也將進一步完善。浙江節能天然氣制氫設備在加氫站內進行小型橇裝天然氣制氫具有占地小、高效環保和節約成本等優點。
天然氣制氫裝置中氫氣提純工藝主要是在適當條件下,將活性炭、氧化鋁等組成吸附床,并用吸附床將變換氣中各雜質組分在適當的壓力條件下進行吸附,不易被吸附的氫氣就從吸附塔的出口輸出,從而實現氫氣的提純。“綠色甲醇的產業規模還很小,市場仍處于布局階段,即使現在宣布的綠色甲醇產能全部得到釋放,也很難滿足甲醇船舶增長對綠色燃料的需求。”在市場著眼于綠色甲醇產能擴張的同時,行業要堅持“兩條腿走路”:一方面。積極拓展甲醇應用市場,讓更多認識到甲醇的優勢,傳統甲醇和綠色甲醇在性能上沒有區別,接受傳統甲醇向綠色甲醇過渡的路徑;另一方面。著力提升綠色甲醇技術和經濟可行性,等到綠色甲醇能夠完全滿足市場需求時,替代傳統甲醇,實現減碳目標。
目前全球絕大多數能量需求來源于化石燃料,必將導致化石燃料的枯竭,而其使用也導致嚴重的環境污染,因此,可持續發展、無污染的非化石能源的開發利用是未來能源發展的必然趨勢。氫氣的應用領域很廣,其中作為一種重要的石油化工原料,用于生產合成氨、甲醇以及石油煉制過程的加氫反應。此外,在電子工業、冶金工業、食品加工、浮法玻璃、精細化工合成、航空航天工業等領域也有應用。在石油煉制過程中,石油產品的加氫裂化和加氫精制過程需要應用大量的氫氣作為一種反應原料;另外,氫氣在電子工業、冶金工業、浮法玻璃等行業中主要作為還原氣體精密的天然氣制氫設備確保氫氣純度達標。
氫能作為各個能源之間的橋梁,正迎來重大發展機遇。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,著力打造產業創新支撐平臺,聚焦氫能重點領域和關鍵環節,加快氫能綜合應用示范區建設,構建自主可控、安全可靠的生產供應體系。氫能因其大規模和長期的應用優勢,在終端能源需求中的潛在占比預計可達15%至20%,適用于作為燃料、原料及儲能手段。當前,突破綠氫的關鍵技術并降低其成本是推動氫能需求增長的因素。氫能儲運裝備技術是氫能產業發展的重要環節,承擔著供需市場連接的橋梁作用。據介紹,氫氣的輸運成本占用氫成本的30%左右,是氫能產業能否大規模應用的關鍵因素,尤其是重型運輸和分布式供能已成為氫能商業應用初期的主要增長市場。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。北京新能源天然氣制氫設備
當前,突破綠氫的關鍵技術并降低其成本是推動氫能需求增長的因素。河北新型天然氣制氫設備
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。 河北新型天然氣制氫設備