甲醇制氫是通過化學(xué)反應(yīng)將甲醇轉(zhuǎn)化為氫氣。在一定溫度和壓力條件下,甲醇與脫鹽水在催化劑的作用下發(fā)生一系列反應(yīng),生成氫氣和二氧化碳。在這個(gè)過程中,甲醇和脫鹽水的混合物經(jīng)過反應(yīng)后,再經(jīng)過變壓吸附法將氫氣和二氧化碳分離,得到提純后的氫氣。甲醇又稱羥基甲烷、木醇或木精,是一種有機(jī)化合物,是結(jié)構(gòu)**為簡(jiǎn)單的飽和一元醇,甲醇有“木醇”與“木精”之名,源自于曾經(jīng)其主要的生產(chǎn)方式是自木醋液(為木材干餾或裂解的產(chǎn)物之一)萃取?,F(xiàn)代甲醇是直接從一氧化碳,二氧化碳和氫的一個(gè)催化作用的工業(yè)過程中制造。甲醇很輕、揮發(fā)性強(qiáng)、無(wú)色、易燃,并有與乙醇(飲用酒)非常相似的氣味。但不同于乙醇,甲醇毒性大,不可以飲用。通常用作溶劑、防凍劑、燃料或變性劑乙醇,亦可用于經(jīng)過酯交換反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油。甲醇制氫相比于其他制氫方式,具有能耗和成本較低的優(yōu)勢(shì),因此被廣應(yīng)用于化工生產(chǎn)中。天然氣制氫設(shè)備可以為氫能源的發(fā)展提供更多的選擇和支持。河南智能天然氣制氫設(shè)備
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。尤其對(duì)高濃度天然氫礦藏,其開采成本可遠(yuǎn)低于其他制氫途徑。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。新疆變壓吸附天然氣制氫設(shè)備現(xiàn)代化天然氣制氫設(shè)備保障氫氣生產(chǎn)的連續(xù)性。
目前全球絕大多數(shù)能量需求來源于化石燃料,必將導(dǎo)致化石燃料的枯竭,而其使用也導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染,因此,可持續(xù)發(fā)展、無(wú)污染的非化石能源的開發(fā)利用是未來能源發(fā)展的必然趨勢(shì)。氫氣的應(yīng)用領(lǐng)域很廣,其中作為一種重要的石油化工原料,用于生產(chǎn)合成氨、甲醇以及石油煉制過程的加氫反應(yīng)。此外,在電子工業(yè)、冶金工業(yè)、食品加工、浮法玻璃、精細(xì)化工合成、航空航天工業(yè)等領(lǐng)域也有應(yīng)用。在石油煉制過程中,石油產(chǎn)品的加氫裂化和加氫精制過程需要應(yīng)用大量的氫氣作為一種反應(yīng)原料;另外,氫氣在電子工業(yè)、冶金工業(yè)、浮法玻璃等行業(yè)中主要作為還原氣體
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(yáng)質(zhì)量的72%是氫,它幾十億年來通過持續(xù)不斷的熱核聚變,把氫中的能量轉(zhuǎn)換成光能,源源不斷地送達(dá)地球,驅(qū)動(dòng)地球上的物質(zhì)循環(huán)與能量循環(huán),孕育了地球上的生命。而我們?nèi)粘Ia(chǎn)生活中用到的氫能,主要是氫和氧進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)釋放出的化學(xué)能。數(shù)百年來,人類從未停止對(duì)低能耗、低成本氫能制取技術(shù)的探索。因?yàn)榈厍蛏系臍湓刂徽嫉厍蚩傎|(zhì)量的,其中氫單質(zhì),也就是氫分子的賦存更是極其稀少,所以人類無(wú)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(jì)后,氫燃料動(dòng)力火箭把人類帶入瑰麗的太空,氫燃料電池技術(shù)的出現(xiàn)則讓“氫—電”直接轉(zhuǎn)換成為可能??茖W(xué)家仍在努力將地球上的太陽(yáng)能、風(fēng)能、海洋能等可再生能源,再度轉(zhuǎn)化為氫這一清潔、高密度的能源形式。未來應(yīng)聚焦氫能領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù),著眼于氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展路徑。
元素儲(chǔ)量豐富,來源廣,能夠滿足大規(guī)模應(yīng)用需求。氫占宇宙質(zhì)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(yè)企業(yè)也有大量副產(chǎn)氫氣。特別是基于可再生能源發(fā)電耦合電解水制取氫氣,實(shí)現(xiàn)了全生命周期的綠色清潔,是可再生能源實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵路徑之一。氫的運(yùn)輸手段也十分靈活,既可以通過的交通工具如氫氣運(yùn)輸車、氫氣船等進(jìn)行運(yùn)輸,也可以通過專門的輸氫管道進(jìn)行長(zhǎng)距離輸送。此外,氫氣還可以以一定比例摻入現(xiàn)有的天然氣管道,通過在管道下游分離出氫氣的形式進(jìn)行輸送。這種方式不僅可以利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施,降低運(yùn)輸成本,還能夠在一定程度上天然氣資源緊張的問題。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。節(jié)能天然氣制氫設(shè)備費(fèi)用
水蒸氣重整制氫由于設(shè)備投資低,產(chǎn)氫率較高,是工業(yè)上應(yīng)用多的天然氣制氫技術(shù)。河南智能天然氣制氫設(shè)備
在制氫設(shè)備中,氫氣的純化可以通過物理或化學(xué)的方法來實(shí)現(xiàn),常見的氫氣純化技術(shù)有變壓吸附提純、膜分離提純、低溫分離提純、化學(xué)提純、金屬氫化法、氫化脫氫法等。需要注意的是,不同的制氫設(shè)備可能采用不同的純化方法,具體選擇取決于設(shè)備規(guī)模、原料氣成分、純化要求等因素。1,變壓吸附(PSA)是通過吸附劑在 下吸附氫氣中的雜質(zhì),然后在低壓下解吸的提純方法,適用于大規(guī)模制氫設(shè)備。2,膜分離作為一種常用的提純技術(shù),包括鈀膜擴(kuò)散法和有機(jī)中空纖維膜擴(kuò)散法,是利用特殊的膜材料,通過選擇性滲透的原理,將氫氣與其他氣體分離,適用于中小規(guī)模制氫設(shè)備。3,低溫分離提純則是基于氫與其他氣體沸點(diǎn)差異大的原理,由于氫氣在低溫下會(huì)產(chǎn)生冷凝液化現(xiàn)象,而其他雜質(zhì)氣體則仍保持氣態(tài),從而實(shí)現(xiàn)氫氣的純化。這種方法需要消耗大量的能量,因此成本較高。4,化學(xué)提純是指通過化學(xué)反應(yīng)將氫氣中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)氫氣的純化。河南智能天然氣制氫設(shè)備