全球甲醇行業協會首席趙凱在“氫能與綠色燃料分論壇”分論壇上表示,積極發展綠色甲醇的同時,通過綠氫耦合煤化工促進傳統甲醇生產過程脫碳尤為重要。趙凱在報告中指出,作為結構簡單的醇類分子,甲醇來源豐富。我國是甲醇生產國、消費國、進口國及燃料應用國。2022年我國甲醇產能超過1億噸,年消費達9224萬噸,全年甲醇進口量超過1000萬噸。煤制甲醇仍是現階段我國甲醇生產的主要方式,由此產生的碳排放量近2億噸/年。對于綠色甲醇的定義,趙凱提出:“首先,綠色甲醇的生產需采用綠氫和生物質這類可再生能源作為原料,同時還需對甲醇從原料端到應用端展開全生命周期碳足跡核查,只有碳排放量低于閾值的甲醇才可被認定為綠色甲醇或可再生甲醇。目前全球甲醇協會正在加緊制定全球甲醇碳足跡核查及綠色甲醇認證標準。”甲醇裂解制氫技術適用于多種規模的氫氣生產需求。黑龍江國內甲醇裂解制氫
制氫方案對比選擇(1)煤炭制氫制取過程比天然氣制氫復雜,得到的氫氣成本也高。(2)由于生物制氫、生物質制氫和富氫氣體制氫等方法制取的氫氣雜質含量高、純度較低,不能達到GT等技術提供商的氫氣純度要求。(3)國內多晶硅絕大多數都采用的是水電解制氫,只有中能用的是天然氣制氫,而國外應用的更多是甲醇制氫。
三種制氫方案對比:天然氣水蒸汽重整制氫、甲醇水蒸汽重整制氫、電解水制氫大型制氫:天然氣水蒸汽重整制氫占主導地位:(1)天然氣既是原料氣也是燃料氣,無需運輸,氫能耗低,消耗低,氫氣成本。(2)自動化程度高,安全性能高。(3)天然氣制氫投資較高,適合大規模工業化生產。 貴州節能甲醇裂解制氫重型運輸和分布式供能已成為氫能商業應用初期的主要增長市場。
甲醇蒸汽重整是吸熱反應,可以認為是甲醇分解和一氧化碳變換反應的綜合結果。甲醇蒸汽重整制氫工藝,經歷了多次技術改進,已相當成熟。甲醇蒸汽重整過程既可以使用等溫反應系統,也可以使用絕熱反應系統。等溫反應系統采用管式反應器,管殼中充滿熱載體進行換熱,保持恒溫反應。在絕熱反應系統中,蒸汽與甲醇混合物經過一系列絕熱催化劑床層,床層之間配備換熱器。反應產物凈化系統可根據產品質量等級要求選擇,變壓吸附及膜分離技術是非常實用的氣體凈化技術。將氫儲存在甲基環己烷和甲苯等有機液體中是儲氫和運輸氫的重要方向。科研人員用鎳和錫取代鉑,研發出一種新型的脫氫催化劑,且對儲氫載體沒有破壞作用,可重復使用。鎳可作為氫化和脫氫反應催化劑,在未經修飾的情況下具有極高的催化活性,會導致載體分子被破壞。科研人員用錫對鎳基催化劑進行改性。在用甲基環己烷作為氫載體的試驗中,350℃的溫度下,該催化劑作用下的脫氫效率達%。%是副產品苯和甲烷,降低了苯和甲烷濃度。下一步,科研人員將研究在新一代液態有機氫載體環境加氫和脫氫催化劑。
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。在全球氣候加速變化的情境下,氫能逐漸被視為實現碳中和目標的關鍵燃料。
甲醇裂解制氫在分布式能源系統中也有廣泛的應用前景。分布式能源系統可以將甲醇裂解制氫與燃料電池、燃氣輪機等設備結合起來,實現能源的高效利用和供應。例如,在一些偏遠地區的工業園區,可以建立分布式能源系統,通過甲醇裂解制氫為當地提供電力、熱水等能源服務。在化工行業中,甲醇裂解制氫可以為合成氨、甲醇合成等工藝提供氫氣。合成氨是重要的化肥原料,而甲醇合成則是化工行業的重要生產過程。通過甲醇裂解制氫,可以降低這些工藝的生產成本,提高生產效率。
總之,甲醇裂解制氫作為一種重要的制氫技術,具有廣泛的應用前景。它可以為工業生產、交通、能源等領域提供穩定的氫氣來源,推動清潔能源的發展和應用。隨著技術的不斷進步和完善,甲醇裂解制氫技術將在未來的能源領域發揮更加重要的作用。 催化劑的選擇和優化是提升甲醇裂解效率的關鍵。黑龍江國內甲醇裂解制氫
裂解過程中,甲醇分子在催化劑作用下分解為氫氣和二氧化碳。黑龍江國內甲醇裂解制氫
天然氣制氫裝置中氫氣提純工藝主要是在適當條件下,將活性炭、氧化鋁等組成吸附床,并用吸附床將變換氣中各雜質組分在適當的壓力條件下進行吸附,不易被吸附的氫氣就從吸附塔的出口輸出,從而實現氫氣的提純。“綠色甲醇的產業規模還很小,市場仍處于布局階段,即使現在宣布的綠色甲醇產能全部得到釋放,也很難滿足甲醇船舶增長對綠色燃料的需求。”李晴川呼吁,在市場著眼于綠色甲醇產能擴張的同時,行業要堅持“兩條腿走路”:一方面。積極拓展甲醇應用市場,讓更多認識到甲醇的優勢,傳統甲醇和綠色甲醇在性能上沒有區別,接受傳統甲醇向綠色甲醇過渡的路徑;另一方面。著力提升綠色甲醇技術和經濟可行性,等到綠色甲醇能夠完全滿足市場需求時,替代傳統甲醇,實現減碳目標。 黑龍江國內甲醇裂解制氫