氫氣製作工藝分析

一、工業制氫方案

工業制氫方案很多,主要有以下幾類:

(1)化石燃料制氫:天然氣制氫、煤炭制氫等。

(2)富氫氣體制氫:合成氨生產尾氣制氫、煉油廠回收富氫氣體制氫、氯鹼廠回收副產氫制氫、焦爐煤氣中氫的回收利用等。

(3)甲醇制氫:甲醇分解制氫、甲醇水蒸汽重整制氫、甲醇部分氧化制氫、甲醇轉化制氫。

(4)水解制氫:電解水、鹼性電解、聚合電解質薄膜電解 、高溫電解、光電解、生物光解、熱化學水解。

(5)生物制氫:生物質通過氣化和微生物催化脫氫方法制氫。

二、 工業制氫方案對比選擇

(1)煤炭制氫製取過程比天然氣制氫複雜,得到的氫氣成本也高 。

(2)由於生物制氫、生物質制氫和富氫氣體制氫等方法制取的氫氣雜質含量高、純度較低,不能達到GT等技術提供商的氫氣純度要求。

(3)國內多晶硅絕大多數都採用的是水電解制氫,只有中能用的是天然氣制氫,而國外應用的更多是甲醇制氫,因此,重點選擇以下三類方案進行對比:

(A)天然氣制氫

(B)甲醇制氫

(C)水電解制氫

三、天然氣制氫方法

氫氣製作工藝分析

四、甲醇制氫方法

氫氣製作工藝分析

五、水解制氫

氫氣製作工藝分析

六、工業制氫方法選擇

氫氣製作工藝分析

氫氣製作工藝分析

七、國標氫氣指標

氫氣製作工藝分析

八、成本分析:

(1200Nm3/h電解制氫、甲醇制氫和天然氣制氫投資成本和運行成本對比(不包括土建))

氫氣製作工藝分析

九、制氫方案氫氣質量指標對比

氫氣製作工藝分析

1、甲醇制氫在採用二段吸附後,質量指標可達到GT要求,而天然氣制氫的總碳含量指標明顯達不到要求,如要達到GT要求,則在吸附提純段的投資要大大增加(初步估計要增加投資6、7百萬)。

2、水電解制氫的氫氣雖然碳含量偏高,但實際檢測結果碳含量要低於此,據某廠分析數據顯示(CO未檢出,CH4未檢出,CO2 :0.5PPm ,O2:1.2 ppm),其總碳含量能控制在1 PPm以下。

十、制氫方案優劣對比

氫氣製作工藝分析

水氫機攻克燃料電池氫源難題

由上文對比分析可知,甲醇水蒸汽重整制氫具有體積小,能量密度高,環保節能,投入成本低等優勢。廣東合即得能源科技有限公司經過多年研發的便攜可移動“水氫機”就是甲醇重整制氫與燃料電池的完美結合應用,將難以儲運的氫能按人們的需求即產即用,讓氫能隨時隨地“動起來”。

水氫機是採用催化重整及純化多項技術從醇水中獲得高純氫,通過質子膜系統產生電及熱等能源形式的裝備。水氫機是一種新型發電裝置,由原料模塊、制氫模塊以及發電模塊三部分構成,原料模塊以甲醇水溶液(甲醇與水的摩爾比為1:1)為原料,在制氫模塊進行催化重整以及純化而產生純度高達99.9999%的氫氣,高純度氫氣進入發電模塊(燃料電池)後得到需要的電力,實現可移動的電力供應,具有高效節能、安全穩定、靜音簡潔等優點。

氫氣製作工藝分析

水氫機燃料只需要工業界常見的甲醇以及水,產氫成本低廉,制氫成本為1.5元/m3。無需存儲氫氣,即產即銷,消除爆炸隱患,增加安全性。甲醇來源十分豐富,目前國內外甲醇儲備過剩,而且我國已經多個城市鋪有甲醇汽油站。甲醇可以通過化石能源加工得到,也可通過太陽能、風能等間歇式可再生能源電制氫然後碳催化獲得,還可利用農作物秸稈、動物糞便和有機廢水發酵獲得,更重要的是它可再生和重複利用,是轉換氫能的最佳媒介。

應用水氫機為動力源的水氫汽車,在甲醇水箱容量達45 L 的情況下,3分鐘加註完成,續航可達450 km,平均費用為0.1-0.2元 /km。水氫汽車擁有汽油汽車的高續航能力,卻沒有PM2.5排放!擁有電動汽車的超便捷性能,卻沒有充電煩惱!擁有氫燃料汽車的綠色環保,卻沒有氫氣難題!一旦水氫汽車實現量產,將滿足消費者對新能源汽車價格和續航里程的預期。


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