天然气裂解制氢的研究进展
随着燃料电池技术的发展与应用,氢作为燃料电池的燃料,在未来能源结构中的地位将日益重要,各发达***越来越重视对氢能的发展。近期氢能发展主要以化石燃料为原料实现廉价氢的生产,而从建立燃料电池汽车加氢站和提供分散氢源方面考虑,则要求有先进的小规模天然气现场制氢与气体纯化技术。目前,约96%的氢是以煤、石油和天然气等化石资源制取的,其中采用天然气(主要成分是甲烷)制氢***为经济与合理。现有的天然气制氢技术主要包括天然气的水蒸气重整,自热重整以及部分氧化重整等。天然气水蒸气重整在合成氨工业中应用十分,但在加氢站规模,天然气水蒸气重整和变压吸附(PSA)分离净化氢气的整套装置投资以及制氢成本都会大幅度增加。天然气的自热重整,部分氧化重整的共同特点是系统中需要有制纯氢的设备,并且产品气是CO、CO2和H2的混合气,仍需经过变换反应和氢气的分离过程。因此,现有的天然气水蒸气重整制氢和常规的深冷分离或变压吸附分离净化氢技术,不是很适于加氢站对小规模制氢装置的需求,研究开发制氢新工艺,缩短流程,简化操作单元,可以减少小规模现场制氢装置投资和制氢成本。 哪家的制氢设备性价比比较高?内蒙古电解水制氢设备
水氢机通过摩尔1:1的甲醇和水的混合溶液重整制氢供燃料电池使用,在释放出甲醇中存储氢气的同时也活化等摩尔的水而释放出额外的氢气。此技术成功攻克了氢能在常温常压下难以贮存和释放这一技术瓶颈,实现了氢能液态常温常压运输,而且克服了传统氢气高压运输高成本、高风险的弊病。从原料供应方面来说,水氢机的原料是甲醇,属于重要的煤化工产品和有机化工原料。甲醇也可以由天然气、生物质等转化获得,尤其可以利用太阳能、风能等新能源从二氧化碳中制备,真正实现甲醇的可持续生产。此外,甲醇是液体,属于大宗化学品,运输和储存技术成熟且方便。福建变压吸附制氢设备设计口碑好的制氢设备的公司联系方式。
传统的矿物燃料例如石油和煤,都属于不可再生资源,经过亿万年才能形成,短期内无法恢复。随着大规模的开发利用,其储量会越来越少,终面临枯竭。此外,矿物燃料燃烧后会产生大量有害气体和温室气体,不仅会污染环境,还会造成温室效应。为了减少对于矿物燃料的依赖,人类正在探索各种新能源,例如太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等。它们可循环再生,取之不尽,用之不竭,而且清洁环保。此外,氢气也被认为是一种非常重要的新一代清洁能源。氢气燃烧的产物是水,不会对环境造成任何污染。同时,氢气燃烧的热值高居各种燃料之冠,据测定,每千克氢燃烧放出的热量为1.4*10^8J,为石油热值的3倍多。氢气可通过风能或者太阳能电解水的方式持续生产。生产出的氢气可存储起来,用于氢燃料电池汽车或者根据需要转化为电力。
但是对于研究人员来说,让氢气在大规模应用时变得可靠且便宜,是一项极具挑战性的任务。高效的太阳能制氢需要稀有且昂贵的材料(无论是对太阳能电池还是催化剂来说),来采集能量然后再转化这些能量。近日,瑞士洛桑联邦理工学院可再生能源科学与工程(LRESE)实验室的科学家们提出一个想法:以低成本的方式在给定区域聚集太阳辐射以生成大量氢气。他们开发出一种改进的光电化学系统,使用时结合聚集的太阳光以及智能热管理系统,能以17%转化率以及前所未有的功率和电流密度,将太阳能转化为氢气。此外,他们的技术稳定,并可以应对日常太阳辐射的随机动态变化。前不久,他们的研究成果发表在《自然能源(Nature Energy)》期刊上。论文合著者之一的 Saurabh Tembhurne 表示:“在我们的设备中,一薄层的水用于冷却太阳能电池。系统的温度保持相对较低,使太阳能电池可以表现出更好的性能。”苏州质量好的制氢设备的公司。
国际能源转型一直沿着从高碳到低碳、从低密度到高密度的路径进行,而被誉为“21世纪的能源”的氢气是目前公认的为理想的能量载体和清洁能源提供者。氢能燃料电池是一种通过非燃烧方式直接将燃料的化学能转化为电能的装置。工作时其借助电极将进入负极的氢(含氢燃料)和进入正极的氧发生非燃烧的电化学反应,氢在负极上的催化剂(铂)的作用下分解成正离子和电子。进入电解液中穿过质子交换膜,而则沿外部电路移向正极(阴极)产生电流。在正极上,空气中的氧通过电解液中的吸收抵达正极上的电子形成水。燃料电池发出的电,经逆变器、控制器等装置,给电动机供电,再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动,即可驱动车辆行驶。苏州好的制氢设备的公司。内蒙古电解水制氢设备
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焦炉煤气副产氢焦炉煤气是焦炭生产过程中的副产品,通常生产1t焦炭可副产380-420m3的焦炉气,焦炉煤气的组成见下表,氢气体积分数约为54-59%。变压吸附(PSA)氢气回收率为75-90%。根据2019年***焦炭产量,2019年焦炉煤气副产的氢气产量约为880万吨,占氢气总产量的38%。焦炉煤气副产的氢气约55%将继续被焦化厂或钢厂自用,45%对外销售。焦炉煤气制氢技术成本较低,如果考虑焦炉煤气外购成本,焦炉煤气制氢工艺成本为1.14元/m3或12元/kg。如果不考虑焦炉煤气外购成本,则氢气产品的平均成本为0.22元/m3或2.4元/kg。原材料焦炉煤气的成本占总成本的80%,焦炉煤气价格越氢成本优势越明显。如果从煤焦化过程开始分析制氢成本,苯、煤焦油、焦炭和氢四种产品进行成本分摊,氢气产品在总产出中的价值占比为18.6%,制氢成本为14.3元/kg。焦炉煤气制氢既能实现有效的资源回收利用,又能弥补能源供应缺口,有助于形成良好的循环经济产业链。内蒙古电解水制氢设备
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