导语:甲醇制氢设备具有很好的可行性,和其他制氢方法相比具有明显优势。
作为一种典型的新能源形式,氢能被看作为21世纪最有希望为人类提供可持续发展动力的清洁能源。一方面,氢能的应用涉及传统能源的方方面面,另一方面,氢能所本身具备优秀的储能属性。
氢气制备是源头和基础
相比传统能源,氢能有以下四点优势:第一,氢能的能量密度大,综合效率高。它的密度约为汽油的3倍,酒精的4.9倍。第二,零排放、零污染。氢的能量转化只生成水和热,不释放碳、氮和硫等化合物。第三,来源广泛、储量丰富。氢能可取自电解、水、天然气、沼气、甲醇、煤以及其他可再生能源。第四,氢能实用性强、应用广泛。氢能与燃料
电池的应用技术适应性广,可用于跨度广泛的能源消耗行业。因为能够降低化石能源消耗、优化能源供给结构,已经被应用到许多其他不同的领域中。
一位业内专家曾说过“加氢站是制约中国新能源汽车行业发展的因素,因此加快建设和布局加氢站是新能源汽车行业快速发展的保障”。不管是氢能的制备、储存、运输还是氢燃料电池行业,氢气的制备才是一切的源头和基础。
氢燃料电池的产业链包括氢气的制备、储存、氢气的运输、加氢站的建设以及氢燃料电池系统以及运用等。近几年,氢燃料电池受到各国政府的重视,氢燃料电池汽车行业也已经迅速发展,加氢站整体呈现全球化的趋势。尽管氢燃料电池行业发展迅猛,但是加氢站的数量仍然很少,截至2018年底,全球有369座加氢站,亚洲136座,欧洲152座,北美78座。全部的369座加氢站当中,273座是公共加氢站。而2018年底,中国仅有23座加氢站。
甲醇制氢更具优势
据了解,目前主要由四种制氢方式,全球的制氢来源中,48%来自于天然气,30%来自于甲醇类,18%煤制氢,还有4%是水电解。每一种制氢方式都有自己的特点。
以1000方每小时规模的加氢站为例,对各种制氢方式做的对比如下:
可以看出,煤制氢可以算是最经济实用的制氢方法,但是它工艺时间长,需要脱硫脱硝的工艺,还存在环境污染的问题;天然气制氢在废水方面和废气方面没有污染,但它受限于天然气的供应;水电解制氢流程简单、技术成熟、工艺稳定和环保,目前它需要突破的瓶颈就是耗能大和制氢成本高;甲醇重整制氢从整体上来看同样是比较环保的。
其中,甲醇制氢具有可行性,和其他制氢方法相比具有明显优势。
从工作原理看,甲醇制氢是甲醇和水反应生成的氢气和二氧化碳,整个的过程有放热。具体步骤是:甲醇和脱盐水经过一定比例的混合,放热,然后气化。进一步提升温度进入反应器,在催化剂的作用下进行催化裂解和反应,产出含74%的氢气和23%的二氧化碳和1%的一氧化碳,这方面热源由导热提供。然后经过冷却塔进入洗涤塔,一部分水经过气水泵可以收集再应用。
甲醇制氢有很多优势:首先,甲醇的原料来源广泛,生产工艺成熟。甲醇主要来自于煤化工和天然气的合成,利用煤炭、生物质和城市垃圾都能制成。我国的产业结构有缺油少气多煤的特点,所以国内很多企业投资于甲醇项目。国内的甲醇产量增长,并且甲醇的市场价格相对稳定,比较低廉。其次,甲醇沸点为64.7度,属于常压液态,运输和储存技术成熟,而且方便。另外,甲醇制氢设备做成组装式、移动式的装置,操作方便、搬运灵活。
甲醇制氢的优势还体现在不污染环境、经济性好、成本低和投资效益好上。目前国家对于满足条件的下游加氢站还有一定的补贴政策,对于拥有不同加氢站能力的加氢站,给予200—400万元的补贴,有些城市更高一些。
在中小规模制氢设备上,无论是在环保,还是在安全等方面,甲醇制氢依然具备相当优势。(文章根据常州市蓝博净化科技有限公司外贸销售经理刘君在2019新型制氢技术与加氢站建设高峰论坛上的演讲速记整理,未经本人审阅)
(责任编辑:子蕊)