根據(jù)制氫的方式,可以將其劃分為三種:綠氫、灰氫和藍氫。1.綠氫是指通過可再生能源(如風(fēng)電、水電、太陽能)制氫,也就是通過利用點解水來制氫,在制氫過程完全沒有碳排放。2.灰氫是指利用化石能源(煤炭、石油、天然氣)制氫,也就是從化石能源中提取氫,在制氫過程中必然存在環(huán)境污染和二氧化碳排放。3.藍氫是指使用石化能源(煤炭、石油、天然氣)制氫,其實與灰氫制取過程一致,區(qū)別在于在制氫過程中利用碳捕集和碳封存(CCS)技術(shù),不讓二氧化碳排放到空氣中。變壓吸附產(chǎn)品純度高。河南推廣變壓吸附提氫吸附劑
隨著化石能源不斷消耗,資源終究會枯竭,新的“含能體能源”也必然出現(xiàn),其中氫能源便是其中的主要的。氫在自然界儲存十分豐富,據(jù)估計氫元素構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%,它***存在于空氣中,另外在水、礦物燃料和各類碳水化合物之中普遍存在。除了核燃料熱值高值外,氫的發(fā)熱值高,其燃燒產(chǎn)生的熱值要遠遠高于所有化石燃料、化工燃料和生物燃料等。氫的燃燒性能良好,燃點高,可燃范圍***,而且燃燒速度快,從熱值和燃燒角度看,氫***就是一種質(zhì)量和高效的能源。另外,氫氣本身無毒,燃燒后除了生成水和少量氮化氫之外,不會產(chǎn)生對生態(tài)和環(huán)境有害的污染物,而且沒有二氧化碳排放,因此氫能屬于清潔能源,對于生態(tài)環(huán)境治理和減少二氧化碳排放均具有重大意義。 天津高科技變壓吸附提氫吸附劑特制的變壓提氫吸附劑適應(yīng)多種氣體工況。
在眾多因素中,甲醇制氫設(shè)備的運營成本和維護成本是評估其經(jīng)濟性的重要指標(biāo)。首先,運營成本主要包括甲醇原料成本、工藝能耗成本以及人工成本等。其中,甲醇原料成本是運營成本的主要部分。甲醇價格的波動會直接影響制氫成本,進而影響到運營成本的穩(wěn)定性。工藝能耗成本則受到生產(chǎn)工藝和設(shè)備水平的影響,一般占比約20%。人工成本則涉及設(shè)備運行和維護所需的人員工資和相關(guān)費用。而維護成本主要包括設(shè)備定期維護、保養(yǎng)和修理等費用。這些費用與設(shè)備的維護周期、維護內(nèi)容以及維護所需的材料和人工等因素有關(guān)。通常,維護成本也約占制氫總成本的20%左右,在進行具體的經(jīng)濟評估時,需要根據(jù)實際情況進行詳細分析和測算。此外,為了降低甲醇制氫設(shè)備的運營成本和維護成本,可以采取一些措施,如優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提高設(shè)備效率、加強設(shè)備維護和管理、合理采購和儲存原料等。,這些措施有助于降低能耗、減少故障和停機時間,從而提高設(shè)備的經(jīng)濟性和競爭力。
變壓吸附是一種新型氣體吸附分離技術(shù),它有如下特點(1)產(chǎn)品純度高。(2)一般可在室溫和不高的壓力下工作,床層再生時不用加熱,節(jié)能經(jīng)濟。(3)設(shè)備簡單,操作、維護簡便。(4)連續(xù)循環(huán)操作,可完全達到自動化。因此,當(dāng)這種新技術(shù)問世后,就受到各國工業(yè)界的關(guān)注,競相開發(fā)和研究,發(fā)展迅速,并日益成熟。任何一種吸附對于同一被吸附氣體(吸附質(zhì)》來說,在吸附平衡情況下,溫度越低,壓力越高,吸附量越大。因此,氣體的吸附分離方法,通常采用變溫吸附或變壓吸附兩種循環(huán)過程。如果壓力不變,在常溫或低溫的情況下吸附,用高溫解吸的方法,稱為變溫吸附《簡稱TSA)。變壓吸附技術(shù)是以吸附劑(多孔固體物質(zhì))內(nèi)部表面對氣體分子的物理吸附為基礎(chǔ),利用吸附劑在相同壓力下易吸附高沸點組份、不易吸附低沸點組份和高 壓下吸附量增加(吸附組份)低壓下吸附量減小(解吸組份)的特性。將原料氣在壓力下通過吸附劑床層,相對于氫的高沸點雜質(zhì)組份被選擇性吸附,低沸點組份的氫不易吸附而通過吸附劑床層(作為產(chǎn)品輸出),達到氫和雜質(zhì)組份的分離。然后在減壓下解吸被吸附的雜質(zhì)組份使吸附劑獲得再生,已利于下一次再次進行吸附分離雜質(zhì)。 活性炭類吸附劑的特點是:其表面所具有的氧化物基團和無機物雜質(zhì)使表面性質(zhì)表現(xiàn)為弱極性或無極性。
作為能源,氫的優(yōu)勢十分突出。一是,氫元素分布廣,約占宇宙物質(zhì)總量的81.75%,在地球水體中儲量豐富;二是,氫氣的熱值高,是汽油的3倍、酒精的3.9倍、焦炭的4.5倍;三是,氫氣燃燒的產(chǎn)物只有一種——水。來源豐富,能量密度高,清潔無污染,集三重優(yōu)勢于一身,在倡導(dǎo)綠色發(fā)展的,氫能源的開發(fā)與利用受到前所未有的重視。近年來,我國氫能技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展:首列氫能源市域列車完成達速試跑,海水直接制氫技術(shù)在福建海試成功。氫能作為清潔能源,為經(jīng)濟社會發(fā)展注入強勁動力,也成為深受關(guān)注的科技話題。設(shè)計的變壓提氫吸附劑確保氫氣純度。海南甲醇裂解變壓吸附提氫吸附劑
吸附劑在這種物理吸附中對不同組分的吸附能力不同。河南推廣變壓吸附提氫吸附劑
氫氣純化方法主要分為物理法、化學(xué)法和膜分離法。物理法中的深冷分離法是利用原料氣中不同組分的相對揮發(fā)度的差異來實現(xiàn)氫氣的分離和提純。與甲烷和其他輕烴相比,氫具有較高的相對揮發(fā)度。隨著溫度的降低,碳氫化合物、二氧化碳、一氧化碳、氮氣等氣體先于氫氣凝結(jié)分離出來。深冷分離法的成本高,對不同原料成分處理的靈活性差,有時需要補充制冷,通常適用于含氫量比較低且需要回收分離多種產(chǎn)品的提純處理。金屬鈀膜擴散法的原理是基于鈀膜對氫氣有良好的選擇透過性。在300~500℃下,氫吸附在鈀膜上,并電離為質(zhì)子和電子。在濃度梯度的作用下,氫質(zhì)子擴散至低氫分壓側(cè),并在鈀膜表面重新耦合為氫分子。由于鈀復(fù)合膜對氫氣有獨特的透氫選擇性,其幾乎可以去除氫氣外所有雜質(zhì),分離得到的氫氣純度高、回收率高。為防止鈀膜的中毒失效,鈀膜提純技術(shù)對原料氣中的CO、H2O、O2等雜質(zhì)含量要求較高,需預(yù)先脫除。此外,鈀復(fù)合膜的生產(chǎn)成本較高,透氫速度低,無法實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化的應(yīng)用。 河南推廣變壓吸附提氫吸附劑