高温重整制氢是一种常用的氢气生产方法,其原理主要涉及到两个步骤:重整反应和水气反应。重整反应是指将碳氢化合物(如天然气、石油、甲醇等)在高温(700-1100C和高压2-30MPa)的条件下通过催化剂的作用,将其分解为一氧化碳和氢气的混合物。这个混合物通常被称为合成气。重整反应的化学反应式如fCH4+H20-CO+3H2CnHm+nH20-nCO+in+m/2)H2在重整反应中,催化剂通常是由铭、铜、锌、铝、镍等元素组成的复合催化剂。这些元素能够促进碳氢化合物的分解,从而提高合成气的产率。水气反应是指将合成气在一定温度(200-400°C)和压力下,通过水气变换反应(CO+H20-CO2+H2)将氧化碳转化为二氧化碳和氢气的混合物。水气反应的化学反应式如下:CO+H20+CO2+H2在水气反应中,催化剂通常是氧化锌、氧化铬、氧化铜等金属氧化物催化剂。这些催化剂能够促进CO和H20的反应,从而提高氢气的产率。综上所述,高温重整制氢的原理是通过重整反应将碳氢化合物分解为一氧化碳甲醇制氢催化剂具有良好的稳定性和催化活性,可在较低的温度下实现高效的氢气产生。天津变压吸附甲醇制氢催化剂
甲醇的多元化生产路径中,绿氢可与多条路径耦合。其中,以煤制甲醇、电炉尾气制甲醇、CO2加氢制甲醇、生物甲醇为例,其中存在一定规模的绿氢需求空间。能景研究认为:对传统煤制甲醇来说,绿氢可帮助满足政策指标要求下实现扩产。使用绿氢替代已有产能中的煤制氢部分,降低煤炭消耗,可腾出一定的能耗、碳排放指标,在无产能指标限制的省份实现扩产。对CO2加氢制甲醇,绿氢对其场景开拓起重要补充作用。国内现有的CO2加氢制甲醇项目多搭配生产副产氢气的炼焦工厂开展,而在开展了CCUS项目却缺乏副产氢的地区,需依靠绿氢作为氢源。对电炉尾气制甲醇、生物甲醇起到补氢增产作用。电炉尾气H2/CO含量比约0.03~0.15,生物质气/汽化气同样碳多氢少,远达不到甲醇合成的2:1要求。而引入绿氢作为补充可提高碳资源利用率提高产能,尤其对生物甲醇,可缓解生物质供应紧张压力。甘肃耐高温甲醇制氢催化剂甲醇制氢催化剂的催化机理包括甲醇脱氢、甲醇重排等反应。
“绿色甲醇的产业规模还很小,市场仍处于布局阶段,即使现在宣布的绿色甲醇产能全部得到释放,也很难满足甲醇船舶增长对绿色燃料的需求。”李晴川呼吁,在市场着眼于绿色甲醇产能扩张的同时,行业要坚持“两条腿走路”:一方面。积极拓展甲醇应用市场,让更多认识到甲醇的优势,传统甲醇和绿色甲醇在性能上没有区别,接受传统甲醇向绿色甲醇过渡的路径;另一方面。着力提升绿色甲醇技术和经济可行性,等到绿色甲醇能够完全满足市场需求时,替代传统甲醇,实现减碳目标。李晴川表示,甲醇生产低碳转型需要全行业协同,共同克服绿色甲醇规模化生产面临的低成本清洁可靠电力获取、原料收集利用、供应链完善等问题,为用户提供规模化、价格合适的绿色甲醇。
工业制氢方案很多,主要有以下几类:(1)煤制氢;(2)天然气制氢;(3)甲醇制氢:包括甲醇水蒸汽重整制氢、甲醇直裂制氢、甲醇部分氧化制氢;(4)水解制氢(5)富氢气体提纯制氢:各种富氢尾气(氯碱厂副产氢、炼油厂副产氢、合成氨厂副产氢、煤化工副产氢等)。甲醇制氢原理是甲醇和水反应生成氢气和二氧化碳的合成气,再经过PSA提纯,得到高纯度的氢气。该方法原料为甲醇和脱盐水,原料来源方便,在220~280℃下,催化剂上催化转化为组成为主要含氢和二氧化碳转化气;甲醇的单程转化率可达95%以上,氢气的选择性高于99.5%,再利用变压吸附技术,可得到纯度为99.999%的氢气,一氧化碳的含量低于1ppm。甲醇制氢催化剂的研究对于解决能源问题具有重要意义。
新型催化剂:量产技术及稳定性是研究重心规模化生产技术决定新型催化剂应用潜力。目前各类新型催化剂合成方法大类不低于15种,按合成条件分包括固、液、气等多种方案,而且其中许多催化剂还需经过多相态步骤的复杂处理工艺。然而目前实际上规模化应用的主要为液相还原方案,还需要反应条件温和可控。稳定性突破是新型催化剂推广应用的基本条件。铂碳催化剂已经过了多年规模化生产及应用,性能及稳定性得到了验证;而其他采用了合金化、碳基底改性等方案的新型催化剂,虽然在降低过电位以及降低贵金属含量等方面已经超过了铂碳,但同时面临结构失效、性能衰退等稳定性差的困扰。如何解决高稳定性与高性能之间的矛盾是目前新型催化剂研究的关键。低成本生产及合成方案是新型催化剂的研究重点。虽然部分新型催化剂可以同时做到高催化性能、较高稳定性、低贵金属含量同时具备,但其生产成本仍然阻碍其实际应用。甲醇制氢催化剂是一种高效、环保的制氢方式。天津变压吸附甲醇制氢催化剂
采用新型甲醇制氢催化剂能够提高能源利用效率。天津变压吸附甲醇制氢催化剂
加氢催化剂预硫化:预硫化原理及目的钻-钥催化剂为氧化态,活性较低,经硫化后具有更高的活性。如果以低沸点轻质石脑油为原料,由于含硫低(<20PPm)且硫形态简单,一般不进行预硫化,而直接投用,使其在使用过程中逐渐硫化。如果以高沸点轻质油或炼厂千气作原料,由于其硫形态较复杂且疏含量较高(一般>200PPm),则应进行预硫化,以充分发挥加氢催化剂的活性,提高加氢转化有机硫的能力。注意事项:加入加氢装置低分气前,加氢反应器入口温度不能超过180°C引入加氢装置低分气时要缓慢增加,同时要密切注意加氢反应器的床层温升。天津变压吸附甲醇制氢催化剂
氢储能是一种新型储能方式,具有调节周期长、储能容量大的优势,在促进可再生能源消纳、电网调峰等应用场景中潜力巨大。氢是宇宙中储量为丰富的元素,也是普通燃料中能量高密度的绿色能源之一,绿氢因其绿色的特点而被称为21世纪的“能源”。然而因为技术创新少和成本较高等原因,氢能在工业应用领域的市场规模一直有限。在全球气候加速变化的情境下,氢能逐渐被视为实现碳中和目标的关键燃料。氢能产业全链条包括上、中、下游。氢能产业链的上游为制氢,目前世界上多数氢气来自对化石燃料的加工,属于污染的“灰氢”,在这一制氢过程中采用碳捕集和封存(CCS)技术可使“灰氢”脱碳后变成“蓝氢”。氢能利用的理想状态是“绿氢...