隨著氫能作為一種清潔能源的發展趨勢越來越明顯,制氫的方式也變得多樣化。其中,化石能源制氫成為備受關注的一種方式。它是通過在高溫下將化石燃料加氫,從而產生氫氣。雖然這種制氫方式有著較高的能量轉換效率,但同時也存在著環境問題,例如,化石燃料的使用會導致大量的二氧化碳排放,這可能會對全球變暖產生更加嚴重的影響。盡管如此,化石能源制氫具有一定的競爭力。一方面,相比于其他制氫方式,例如電解水制氫和制氫,化石能源制氫能夠比較容易地實現大規模生產。而且,由于化石燃料比較便宜,因此在制氫成本上也具有一定的優勢。此外化石能源制氫技術已經得到廣泛應用,現有的燃料加氫站大部分都基于這種制氫方式。吸附劑的表面積和孔徑分布影響其對氫氣的吸附能力。甲醇裂解變壓吸附提氫吸附劑哪家好
根據制氫的方式,可以將其劃分為三種:綠氫、灰氫和藍氫。1.綠氫是指通過可再生能源(如風電、水電、太陽能)制氫,也就是通過可發電,然后利用點解水來制氫,在制氫過程完全沒有碳排放。2.灰氫是指利用化石能源(煤炭、石油、天然氣)制氫,也就是從化石能源中提取氫,在制氫過程中必然存在環境污染和二氧化碳排放。3.藍氫是指使用石化能源(煤炭、石油、天然氣)制氫,其實與灰氫制取過程一致,區別在于在制氫過程中利用碳捕集和碳封存(CCS)技術,不讓二氧化碳排放到空氣中。福建變壓吸附提氫吸附劑設計作為一種易燃易爆的氣體,氫氣的泄漏可能會引發嚴重的火災。
變壓吸附有如下特點;產品純度高;一般可在室溫和不高的壓力下工作,床層再生時不用加熱,節能經濟;設備簡單,操作、維護簡便;連續循環操作,可完全達到自動化。任何一種吸附對于同一被吸附氣體(吸附質》來說,在吸附平衡情況下,溫度越低,壓力越高,吸附量越大。反之,溫度越高,壓力越低,則吸附量越小。因此,氣體的吸附分離方法,通常采用變溫吸附或變壓吸附兩種循環過程。如果壓力不變,在常溫或低溫的情況下吸附,用高溫解吸的方法,稱為變溫吸附《簡稱TSA)。顯然,變溫吸附是通過改變溫度來進行吸附和解吸的。變溫吸附操作是在低溫(常溫)吸附等溫線和高溫吸附等溫線之間的垂線進行,由于吸附劑的比熱容較大,熱導率(導熱系數)較小,升溫和降溫都需要較長的時間,操作上比較麻煩,因此變溫吸附主要用于含吸附質較少的氣體凈化方面。如果溫度不變,在加壓的情況下吸附,用減壓(抽真空)或常壓解吸的方法,稱為變壓吸附。可見,變壓吸附是通過改變壓力來吸附和解吸的。從變壓吸附(PSA)工序來的氫氣是含有少量氧氣的粗氫氣,純度尚達不到要求,需凈化。
氫氣作為能源載體,本身并不含有碳元素,其是否能發揮脫碳作用取決于其生產方式。根據可再生能源機構報道,按照氫氣的來源,可以將其劃分為綠氫、藍氫和灰氫。其中,通過可再生能源電力電解水制取的氫氣為綠氫,這一過程中沒有二氧化碳(CO2)的產生,實現100%綠色氫氣生產;通過化石燃料制取氫氣(如天然氣裂解制氫、含氫工業尾氣提取氫氣等),產生的CO2會被捕集、存儲并被利用,整個過程實現CO2零排放,生產的氫氣被認為是藍氫;而通過化石燃料生產氫氣,產生的CO2直接排放到大氣中,生產的氫氣稱為灰氫。從碳中和目標的角度而言,要實現脫碳,綠氫是終的選擇。變壓提氫吸附劑是氫氣提純的關鍵材料。
氫氣純化方法主要分為物理法、化學法和膜分離法。物理法中的深冷分離法是利用原料氣中不同組分的相對揮發度的差異來實現氫氣的分離和提純。與甲烷和其他輕烴相比,氫具有較高的相對揮發度。隨著溫度的降低,碳氫化合物、二氧化碳、一氧化碳、氮氣等氣體先于氫氣凝結分離出來。深冷分離法的成本高,對不同原料成分處理的靈活性差,有時需要補充制冷,通常適用于含氫量比較低且需要回收分離多種產品的提純處理。金屬鈀膜擴散法的原理是基于鈀膜對氫氣有良好的選擇透過性。在300~500℃下,氫吸附在鈀膜上,并電離為質子和電子。在濃度梯度的作用下,氫質子擴散至低氫分壓側,并在鈀膜表面重新耦合為氫分子。由于鈀復合膜對氫氣有獨特的透氫選擇性,其幾乎可以去除氫氣外所有雜質,分離得到的氫氣純度高、回收率高。為防止鈀膜的中毒失效,鈀膜提純技術對原料氣中的CO、H2O、O2等雜質含量要求較高,需預先脫除。此外,鈀復合膜的生產成本較高,透氫速度低,無法實現大規模工業化的應用。 在變壓吸附過程中,吸附床內吸附劑解吸時依靠降低雜質分壓實現的。廣西變壓吸附提氫吸附劑有哪些
變壓吸附技術是以吸附劑(多孔固體物質)內部表面對氣體分子的物理吸附為基礎,。甲醇裂解變壓吸附提氫吸附劑哪家好
中國氫能協會對“綠氫”作出了初步定義,“綠氫”是指通過可再生能源電解水制氫而得到的氫氣,它是一種清潔能源,與傳統的灰氫(通過化石燃料,煤炭、石油、天然氣等,燃燒產生的氫氣)有著明顯的區別,“綠氫”的生產過程中使用的電力必須來自于可再生能源,如太陽能、風能、水能等。2020年12月29日,中國氫能聯盟提出《低碳氫、清潔氫與可再生能源氫的標準與評價》,當中指出在單位氫氣碳排放量方面,低碳氫的閾值為14.51千克二氧化碳當量/千克氫,清潔氫和可再生氫的閾值為4.9千克二氧化碳當量/千克氫,同時可再生氫要求其制氫能源為可再生能源。甲醇裂解變壓吸附提氫吸附劑哪家好