河南工業(yè)氫氣的制取

來源: 發(fā)布時間:2024-01-25

目前生產(chǎn)的氫幾乎完全來自化石燃料(灰色、黑色和棕色氫,分別來自天然氣和煤炭),然而由于日益上漲的碳價格,尤其是在歐洲,所有行業(yè)都面臨著越來越的脫碳壓力---尤其是石油和天然氣行業(yè)。從一個角度來看,在煉油、制氫和其他工業(yè)用途中,從灰氫/黑氫/粽氫向藍氫和綠氫的轉(zhuǎn)型,可以確保對低碳氫的早期需求,幫助氫“生態(tài)系統(tǒng)”,即支持氫作為能源載體的價值鏈,并且擴規(guī)模。從另一個角度來看,這些也都是之后將與能源用戶爭奪低碳氫的型產(chǎn)業(yè)。為了實現(xiàn)未來幾年綠氫和藍氫的產(chǎn)量不斷增長的雄心壯志,生廠商需要更的確定性才能對規(guī)模投資和項目充滿信心。這將需要雄心勃勃的政策和戰(zhàn)略,多個行業(yè)同時構(gòu)建氫價值鏈的需求,并實現(xiàn)可再生能源發(fā)電的預(yù)期巨增長。這一增長必須加速到超過對可再生電力的需求,并創(chuàng)造低成本的清潔綠氫生產(chǎn),以增加對用于儲能的氫需求。氫氣也是重要的化工原料。如可以利用氫氣來制造氨,并進一步制造化肥。河南工業(yè)氫氣的制取

河南工業(yè)氫氣的制取,工業(yè)氫氣

氫氣在常溫常壓下為無色、無嗅、無毒、易燃性氣體,氫氣在自然界中存在的同位素有:氕氣、氘氣、氚氣。在空氣中的極限是,引燃溫度只有400℃,火焰顏色為藍色。氫氣是一種很難液化的氣體,在1amt下,氫氣在℃液化成液氫;℃時固化為固態(tài)氫。目前工業(yè)上氫氣的制造主要有水電解制氫氣、甲醇裂解制氫氣、天然氣裂解制氫氣、氨分解制氫氣等幾種制造方式。氫的貯運有四種方式可供選擇,即氣態(tài)貯運、液態(tài)貯運、金屬氫化物貯運和微球貯運。氫氣主要用鋼瓶、鋼瓶組成的瓶組和氫氣管束槽車運輸。氫氣是世界上已知的**輕的氣體,它的密度非常小,只有空氣的1/14,即在標(biāo)準(zhǔn)氣壓,0℃下,氫氣的密度為。所以氫氣可作為飛艇的填充氣體(由于氫氣 有可燃性,安全性不高,飛艇現(xiàn)多用氦氣填充)。灌好的氫氣乳膠氣球,往往過一夜就飛不起來了,這是因為氫氣能鉆過橡膠上人眼看不見的小細孔。氫氣的應(yīng)用氫氣在石油化工行業(yè)石油加氫工藝中有***用途氫氣用作清潔燃料,氫的燃燒產(chǎn)物是水,對環(huán)境不產(chǎn)生任何污染。山東國內(nèi)工業(yè)氫氣電話管道運氫盡管前期成本大,但在長距離、大規(guī)模的氫氣運輸中,運輸效率、成本十分具有勢。

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液氫槽罐車運輸是將氫氣深度冷凍至21K液化,再裝入隔溫的槽罐車中運輸,目前商用的槽罐車容量約為65m3,可容納4000kg氫氣。國外加氫站使用該類運輸略多于高壓氣態(tài)長管拖車運輸。管道運輸分為氣態(tài)管道運輸和液態(tài)管道運輸兩類。氣態(tài)管道直徑約~、壓力范圍為1~3Mpa,每小時流量約310~8900kg氫氣,目前該類管道總長度已超過16000km,主要分布在美國、加拿大和歐洲等地,其投資成本較天然氣管道高50~80%,其中大部分的成本用于搜尋合適的地質(zhì)環(huán)境來布局管道線路;液態(tài)管道采用真空夾套絕熱技術(shù),由內(nèi)層和外層兩個等截面同心套管構(gòu)成,且兩個管套中間抽成真空狀態(tài),防止內(nèi)管內(nèi)液氫的溫度擴散。

氫氣的用途在石化工業(yè)中,需加氫通過去硫和氫化裂解來提煉原油。氫的另一個重要的用途是對人造黃油、食用油、洗發(fā)精、潤滑劑、家庭清潔劑及其它產(chǎn)品中的脂肪氫化。在玻璃制造的高溫加工過程及電子微芯片的制造中,在氮氣保護氣中加入氫以去除殘余的氧。用作合成氨、合成甲醇、合成鹽酸的原料,冶金用還原劑。由于氫的高燃料性,航天工業(yè)使用液氫作為燃料。氫氣是一種無色、無嗅、無毒、易燃易爆的氣體,和氟氣、氯氣、氧氣、一氧化碳以及空氣混合均有的危險。單從運輸方面的成本來看,以液氫運輸成本,管道運輸。

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氫氣用作汽車能源的主要問題,成本高。地球上氫氣儲量固然豐富。 但以目前的技術(shù),制取氫的成本太高。用電解水的方法制取氫,是目前工業(yè)上主要的生產(chǎn)氫氣的方法,如果用這種方法制取氫氣,再把氫氣用作汽車燃料,從能源效率上來講是不合算的。儲帶不便。氫氣在汽車上的儲帶十分不便。氣態(tài)儲帶,能量密度低的缺點很突出,如果要求氫氣汽車與汽油汽車保持同樣的行駛里程,則儲氣罐的體積約為汽油油箱的20倍;這對解決必要的行駛里程相當(dāng)困難;液態(tài)儲帶要求-253℃的溫,需要采用隔熱的油箱,且有蒸發(fā)損失,成本很高;金屬氫化物儲帶(即氣態(tài)氫在200~250個大氣壓下與某種金屬化合,形成幾毫米大小的固體金屬氫化物,把這種金屬氫化物帶在汽車上,使用時將其加熱分解,釋放出氫氣供內(nèi)燃機燃燒,剩余金屬可再次與氫氣化合,循環(huán)使用)方式進展較大,似有更好的前景。動力性較差。氫氣雖然熱效率高,但其密度很小,在氣缸中將擠占相當(dāng)一部分容積,影響空氣量,反過來也影響了氫氣量。此外,氫的單位質(zhì)量熱值雖然高,但單位容積熱值低。這都會影響氫氣發(fā)動機的動力性。運氫主要方式包括氣氫拖車、液氫槽車、管道運輸。上海供應(yīng)工業(yè)氫氣價錢

氫能發(fā)展?jié)摿υ絹碓奖粐H認(rèn)可,歐美日韓等地區(qū)和國家積極制定支持氫能投資政策。河南工業(yè)氫氣的制取

動力方面,氫氣可用于汽車、飛機、輪船、火箭等領(lǐng)域,其中目前主要、前景廣闊的應(yīng)用場景是氫燃料電池車。氫能汽車包括氫燃料內(nèi)燃機車、氫燃料電池車兩種。氫燃料電池車能量轉(zhuǎn)化效率可達60%~80%,而氫燃料內(nèi)燃機車能量轉(zhuǎn)化效率30%左右,所以業(yè)界將氫燃料電池車作為氫能汽車主要發(fā)展方向。相比于純電動汽車,氫燃料電池汽車 有續(xù)航里程長、燃料加注快、低溫性能好、回收無污染等優(yōu)勢,在遠距離、載重、點對點的商用車領(lǐng)域 有良好的應(yīng)用前景。目前氫燃料電池汽車成本明顯高于燃油和純電動車型,燃油車百公里油費約為50元,純電動汽車百公里電費約為6元(家用充電)~15元(商用充電),氫燃料電池車燃料費用約100元(百公里耗氫量為1.5kg,氫氣價格70元/kg)。在氫氣加注方面,我國 備設(shè)計建造35MPa加氫站的能力,而國際主流的70MPa加氫站及其關(guān)鍵設(shè)備領(lǐng)域在國內(nèi)仍處于示范驗證階段。到2030年預(yù)計將建成1000座加氫站。目前,加氫站氫氣加注成本對補貼依賴較。河南工業(yè)氫氣的制取