制氢技术逐渐成熟突破传统
- 2014-04-24 14:16:462371
氢气需求大涨
以石油炼制为例,随着加工含硫原油的数量增多及环保要求的增加,加氢精制、加氢裂化等深加工工艺需要的氢气资源量大大增加,而炼油厂本身能提供的氢气量仅占总需求量的30%,外供氢气达到了70%。氢气需求量的迅猛增长推动了制氢技术的发展,有必要对制氢技术及其选择进行更深一步的思考。
制氢技术逐渐成熟
目前,上几种主要的制氢技术包括水电解工艺、煤气化制氢工艺、烃类水蒸气转化工艺和甲醇制氢工艺以及其他一些新兴技术。
水电解制氢工艺开发于1905年,发展至今此技术已相当成熟可靠。水电解系利用两个不起化学反应的电极(避免副反应),使一种无机酸或碱金属氢氧化物的水溶液传导直流电流时,在阴极生成氢气,在阳极生成氧气。电解水制氢是已经成熟的一种传统制氢方法。其生产成本较高,所以目前利用电解水制氢的产量仅占总产量的1%~4%，电解水制氢具有产品纯度高和操作简便的特点,其生产历史已有80余年。
煤碳资源相对丰富,煤气化制氢曾经是主要制氢方法。随着石油工业的兴起,特别是天然气蒸汽转化制氢方法的出现,煤气化制氢技术呈现逐步减缓发展态势。但随着石油气天然气资源的日益枯竭,煤碳资源利用仍具现实意义。煤气化制氢是指以煤为原料,首先通过气化将煤转变为以CO H2为主的粗煤气,再通过变换将粗煤气中的CO转变成氢气的过程。
煤制取氢气优点是技术日臻成熟，原料成本低，装置规模大。缺点是设备结构复杂、运转周期相对短、投资高、配套装置多。
煤造气制氢技术
氢气需求影响制氢随着社会的发展,市场对氢气需求呈现两个变化,一是氢气需求量的增加,一是制氢规模朝着多元化格局方向发展。
氢技术变化是提高制氢效率、降低氢气成本的*动力。从过去的实践来看,可再生资源制氢技术进步还算令人满意。矿物燃料制氢技术也取得了一些进展,但燃料不同则表明出不同的差异。煤气化技术经历了从较小进展到取得一定进展,这反映了环境和社会对到煤气化技术的关注在逐步减小,而油-气制氢技术却进步较快。
从氢气生产的情况来看,氢气生产将呈现多种制氢方法并存的格局,其中天然气蒸汽转化和生物质气化将占主导地位,但在21世纪的后期,生物质制氢将大幅增长而成为重要的制氢方法。
4月24日，华东理工大学副教授代正华在2014全国煤制氢技术应用研讨会上对炼厂上马煤制气装置提出了忠告：由于炼厂对氢气工业的稳定性要求较高，炼厂建设煤制氢装置时应首先确保装置稳定性，确保原料性质和数量的稳定供应，选择成熟可靠的气化技术。