钜大LARGE | 点击量:624次 | 2022年11月15日
中小规模的甲醇制氢有什么优势
5月21日,由中国电池联盟、中国电子节能技术协会电池专委会和中国化学与物理电源行业协会氢能及燃料电池分会(筹)联合举办的“2019新型制氢技术与加氢站建设高峰论坛”在苏州隆重召开,常州市蓝博净化科技有限公司外贸销售经理刘君做了题为“甲醇制氢应用的可行性与前景分析”的精彩演讲,以下为刘君的演讲速记全文:
尊敬的各位领导、各位来宾,大家下午好!我叫刘君,来自于常州市蓝博净化科技有限公司。感谢上午专家嘉宾的分享,今天很荣幸和在座的同行前辈们一起参加新型制氢技术和加氢站建设的高峰会议,并代表蓝博科技发表陈述。
上午的时候,靳总为我们介绍了很多的制氢方式,尤其是甲醇制氢。我们蓝博对此有十年的经验,所以今天想分享的主题是甲醇制氢应用的前景分析。
2006年,国际氢能科学家联名向八国政府和相关负责人提交了百年备忘录,并且提到到21世纪初叶人类面临两大危机:第一是因为人为因素导致的气侯变暖是真实存在的。到21世纪末,气温的升高将会呈现相当大的幅度,并给人类、动物、植物,乃至于整个人类文化遗产带来灾难性的后果。第二个是传统化石能源燃料和核能燃料被少数几个国家寡头垄断的情况不断加剧,这对大多数国家的能源利用来说都是不利的。解决问题的方式不少,但是氢能是能够足够为人类提供的能源。
氢能不仅仅是因为应用广泛,能够涉及到传统能源的方方面面,更是因为氢能所本身具有的优秀的储能属性。氢能的能量密度大,综合效率高,约为汽油的3倍,酒精的4.9倍。另外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,可取自电解、水、天然气、沼气、甲醇、煤以及其他可再生能源。另外氢能实用性强、应用广泛,已经被应用到许多其他不同的领域中。我们知道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。然而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,这个数据上午了解到,截至到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。而到2018年底,中国的数据大家可以看到,目前还仅仅只有23座,这是截至2018年的数据。
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
所以国际氢能协会副主席说过这样的一句话,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保障新能源汽车行业发展的保障。提到不管是氢能的制备、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。
目前我们存在四种制氢方式,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,今天着重分析一下甲醇制氢的可行性。
首先一起看看甲醇制氢的工作原理,总的反应方程我们刚刚见过,就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,我们一起来看看右边这个工艺流程图。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凝塔。一部分水经过气水泵可以收集再应用。甲醇制氢的优势有哪些?首先我们都知道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。由于我国的结构是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。大家可以看看这四幅图是蓝博科技的工程案例图。
关于我刚刚说到的撬装模块化,我们公司2009年成立以来,生产各种生产装置,后来生产氢气装置,是全国唯一一家重整制氢企业,用撬装模块化减少维修个减少现场施工量和现场施工安全隐患。对于300标高、500标高、1000标高的机器我们都可以标准化设计和生产。
甲醇制氢的优势还体现在环境保护、经济性好、成本低和投资上。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—400万的补贴,据我了解,有些城市更高一些。我们以1000方每小时的规模为例作对比,大家从图中可以看中,煤制氢可以算是最经济实用的制氢方法。我国煤炭资源丰富,在大规模下,煤制氢适用成本低。但是它工艺时间长,又有脱硫脱硝的工艺,所以存在环境的问题。天然气制氢,废水方面,主要排放少量锅炉污水;废气方面,主要是CO2和水蒸气,无污染,但是它主要是受限于天然气的供应。水电解制氢,上午张院士详细介绍到水电解制氢,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,制氢成本高。甲醇重整制氢,在环保上来说也是比较环保的。就像刚才所讲的甲醇制氢的优势,甲醇制氢环保、安全,在中小规模上,甲醇制氢还是相当有优势的。
到目前为止,蓝博甲醇制氢设备应用到不同领域当中,实化施工、玻璃、塑料工业等。以下是分享的几个案例,这是山东沂铭浩化学,500标高的40万吨炼油项目,项目是好几年前完成,2015年和公司签订了扩容合同;第二个是东营科德化工,流量是200标高每小时,溶剂油加氢项目;第三个是福建翔鹭石化,当时的流量达到1700标高每小时,年产120吨PTA配套甲醇制氢,目前设备运行状况良好。这是山东恒邦的冶金项目。
从2009年公司成立以来一直到2014年,我们在山东成立了分公司,2018年在扬州仪征建立了1.2万平方米的制造厂区,到目前为止,蓝博拥有十年的制氢经验,拥有自己的专业团队。蓝博的8+1模式和云服务,第一时间保障稳定性。蓝博还获得创新和高新技术产品认定证书,公司研发出来了自热型的催化剂,在0度以下就能启活,这套装置加尾气加稳气,让尾气全部燃烧,所产生的热量继续提供给甲醇制氢装备使用,从而达到环保的要求,希望这块的推广为氢能源事业做出贡献。一直以来,我们都以助力中国氢能行业为建设,用心做产品,真诚为客户。
今天作为气提行业的新人,很高兴在这里聆听行业前辈的分享,以一个新人的视角阐述对制氢技术的看法,有不完善的地方还请大家多多指教。
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