焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫焦?fàn)t煤氣是焦炭生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品,通常生產(chǎn)1t焦炭可副產(chǎn)380-420m3的焦?fàn)t氣,焦?fàn)t煤氣的組成見(jiàn)下表,氫氣體積分?jǐn)?shù)約為54-59%。變壓吸附(PSA)氫氣回收率為75-90%。根據(jù)2019年***焦炭產(chǎn)量,2019年焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)的氫氣產(chǎn)量約為880萬(wàn)噸,占?xì)錃饪偖a(chǎn)量的38%。焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)的氫氣約55%將繼續(xù)被焦化廠或鋼廠自用,45%對(duì)外銷售。焦?fàn)t煤氣制氫技術(shù)成本較低,如果考慮焦?fàn)t煤氣外購(gòu)成本,焦?fàn)t煤氣制氫工藝成本為。如果不考慮焦?fàn)t煤氣外購(gòu)成本,則氫氣產(chǎn)品的平均成本為。原材料焦?fàn)t煤氣的成本占總成本的80%,焦?fàn)t煤氣價(jià)格越氫成本優(yōu)勢(shì)越明顯。如果從煤焦化過(guò)程開(kāi)始分析制氫成本,苯、煤焦油、焦炭和氫四種產(chǎn)品進(jìn)行成本分?jǐn)?,氫氣產(chǎn)品在總產(chǎn)出中的價(jià)值占比為,制氫成本為。焦?fàn)t煤氣制氫既能實(shí)現(xiàn)的資源回收利用,又能彌補(bǔ)能源供應(yīng)缺口,有助于形成良好的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。 活性氧化鋁類主要用于氣體的干燥。廣西加工天然氣制氫設(shè)備
技術(shù)水平:先進(jìn)的制氫技術(shù)可以提高能源利用效率、降低原料消耗和減少設(shè)備投資,從而降**氫成本。例如,新型的轉(zhuǎn)化技術(shù)、催化劑的研發(fā)應(yīng)用等,都可以提高制氫的效率和經(jīng)濟(jì)性4。運(yùn)輸和儲(chǔ)存成本6:氫氣的運(yùn)輸和儲(chǔ)存需要特定的設(shè)備和技術(shù)支持。如果制氫工廠與氫氣需求地點(diǎn)之間的距離較遠(yuǎn),運(yùn)輸成本會(huì)增加。此外,氫氣的儲(chǔ)存也需要特殊的容器和設(shè)施,這也會(huì)增加成本。碳捕集與利用成本(若考慮碳排放因素):天然氣制氫會(huì)產(chǎn)生二氧化碳,若要對(duì)二氧化碳進(jìn)行捕集、封存或利用,會(huì)增加額外的成本。但在一些地區(qū),碳交易市場(chǎng)的存在可能會(huì)為企業(yè)帶來(lái)一定的收益,部分抵消碳捕集的成本6。人工成本:制氫工廠的運(yùn)營(yíng)需要的技術(shù)人員和操作人員,人工成本也是制氫成本的一部分。不同地區(qū)的人工工資水平不同。 河南資質(zhì)天然氣制氫設(shè)備絕熱條件下,天然氣制氫,這種天然氣制氫方式更適用于小規(guī)模的制取氫。
天然氣制氫設(shè)備在化工、交通、電力等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。在化工領(lǐng)域,氫氣是甲醇合成、合成氨、乙二醇等大宗化學(xué)品的重要原料。以石油煉化為例,單套制氫規(guī)??蛇_(dá)6萬(wàn)-8萬(wàn)立方米/小時(shí),滿足加氫氣體的需求。交通領(lǐng)域,氫氣作為燃料電池汽車燃料,推動(dòng)綠色交通發(fā)展。如佛燃能源建設(shè)的天然氣制氫加氫一體站,日制氫能力達(dá)1100kg,滿足物流車加氫需求。此外,依托天然氣產(chǎn)供儲(chǔ)銷產(chǎn)業(yè)鏈,國(guó)產(chǎn)氣資源盆地(如新疆、青海)可開(kāi)展大規(guī)模重整制氫,氫氣經(jīng)管道或儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施輸送至中東部負(fù)荷中心,副產(chǎn)物CO?可就近封存,實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。
在天然氣制氫過(guò)程中,催化劑對(duì)反應(yīng)的進(jìn)行至關(guān)重要。蒸汽重整常用鎳基催化劑,鎳具有良好的催化活性和選擇性,能降低反應(yīng)活化能,促進(jìn)甲烷與水蒸氣的重整反應(yīng)。但鎳基催化劑易積碳,導(dǎo)致催化劑失活。為解決這一問(wèn)題,科研人員通過(guò)添加助劑,如稀土元素鑭、鈰等,提高催化劑的抗積碳性能。自熱重整則對(duì)催化劑的耐高溫性能和抗燒結(jié)性能要求更高,通常會(huì)采用貴金屬催化劑,如鉑、銠等,它們不僅具有出色的催化活性,在高溫下也能保持良好的穩(wěn)定性。此外,催化劑的載體對(duì)其性能也有***影響,選用比表面積大、熱穩(wěn)定性好的載體,如氧化鋁、氧化鋯等,可分散活性組分,提高催化劑的活性和壽命。隨著技術(shù)的發(fā)展,研發(fā)效率高、穩(wěn)定、抗積碳且成本低廉的催化劑,仍是天然氣制氫領(lǐng)域的重要研究方向。 溫重整制氫的原理是通過(guò)重整反應(yīng)將碳?xì)浠衔锓纸鉃橐谎趸肌?/p>
天然氣制氫過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量二氧化碳排放,對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響。據(jù)估算,每生產(chǎn) 1 千克氫氣,蒸汽重整制氫約排放 10-12 千克二氧化碳。為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn),碳捕集、利用與封存(CCUS)技術(shù)逐漸應(yīng)用于天然氣制氫領(lǐng)域。通過(guò)在制氫過(guò)程中捕集二氧化碳,并將其運(yùn)輸?shù)胶线m的地點(diǎn)進(jìn)行封存或利用,可***降低碳排放。此外,開(kāi)發(fā)新型制氫工藝,如化學(xué)鏈重整制氫,可實(shí)現(xiàn)二氧化碳的內(nèi)分離,降低捕集成本。化學(xué)鏈重整利用載氧體在不同反應(yīng)器間循環(huán),實(shí)現(xiàn)天然氣的重整和二氧化碳的分離。同時(shí),**出臺(tái)相關(guān)政策,對(duì)碳排放進(jìn)行嚴(yán)格管控,鼓勵(lì)企業(yè)采用低碳制氫技術(shù),推動(dòng)天然氣制氫行業(yè)向綠色低碳方向發(fā)展。氫氣的輸運(yùn)成本占用氫成本的30%左右。內(nèi)蒙古國(guó)內(nèi)天然氣制氫設(shè)備
當(dāng)前,突破綠氫的關(guān)鍵技術(shù)并降低其成本是推動(dòng)氫能需求增長(zhǎng)的因素。廣西加工天然氣制氫設(shè)備
隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的發(fā)展,制氫設(shè)備正朝著智能化方向升級(jí)。智能化制氫設(shè)備通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)采集設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù),如溫度、壓力、流量等,利用大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法,對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)。某制氫工廠引入智能化管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)制氫設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動(dòng)化控制。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí),系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)出預(yù)警,并提供故障診斷和解決方案,**提高了設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性和維護(hù)效率。智能化升級(jí)不僅降低了人工成本,還提升了制氫設(shè)備的安全性和可靠性,為制氫產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展注入新動(dòng)力。廣西加工天然氣制氫設(shè)備