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                                                          百科知识丨绿色氢气知识大盘点

                                                          【字体:
                                                          发布日期:2020-06-12 浏览次数:93
                                                          核心提示:“绿色氢气”作为实现气候目标的新兴领域,正成为行业焦点。国际能源署(IEA)署长法提赫·比罗尔表示,当前全球原油经济大幅震荡,“绿色氢气”正在迎来“属于它的时代”。作为新兴产业,理应获得各国政府更多支持。

                                                          “绿色氢气”作为实现气候目标的新兴领域,正成为行业焦点。国际能源署(IEA)署长法提赫·比罗尔表示,当前全球原油经济大幅震荡,“绿色氢气”正在迎来“属于它的时代”。作为新兴产业,理应获得各国政府更多支持。

                                                          什么是绿色氢气

                                                          世界能源理事会的报告将氢气按照生产来源分为“灰色”、“蓝色”和“绿色”三类。

                                                          灰色氢气:目前,96%的氢气来自化石燃料,通过蒸汽甲烷重整(SMR)或煤气化技术制取氢气。该过程制造的氢气成本较低,但是碳强度最高,因而社会接受度最低。

                                                          蓝色氢气:蒸汽甲烷重整技术或煤气化加上碳捕捉和贮存(CCS)制氢,碳强度较低,成本昂贵,社会接受度较高

                                                          绿色氢气:使用可再生能源进行电解,二氧化碳零排放,成本昂贵,社会接受度最高

                                                          绿色氢气优点

                                                          和传统的制氢方式相比,“绿色氢气”有几个突出优点。

                                                          生产的原材料是”绿色的“,不论水还是用来发电的可再生能源,对环境友好

                                                          电解水制氢只会生成氢气和氧气,也不会产生碳氧化合物对环境造成污染

                                                          可以解决可能生能源发电过剩、发电间歇性的困境

                                                          制氢用的原料水,可以说是”无穷无尽“的

                                                          业内人士普遍认为,氢气作为重要的工业原料以及清洁燃料,在未来几十年里将形成竞争的格局。

                                                          中国工程院院士、中国工程院原副院长杜祥琬近期在接受专访时表示发展氢能,就是要发展绿氢,也就是可再生能源制氢。作为二次能源,氢的产生离不开一次能源,要发展好氢能就要利用可再生能源。离开一次能源,氢能是无源之水。要发展氢能,产业链要从可再生能源制氢着眼,搞清楚源头。

                                                          对绿色氢气的探索

                                                          事实上,国际上不少国家已开始对绿色氢气的探索。

                                                          截止目前,日本、英国、澳大利亚等国家陆续公布了氢能战略。而欧盟今年拟定的“绿色协议”中已将“清洁氢气”制定为“优先发展领域”,这一定义则包括了天然气制氢以及可再生能源制氢。有消息人士透露称,荷兰政府也在积极推动欧盟对于“绿色氢能”的支持。最新消息也显示,德国预计将在本月底前公布该国氢能战略。我国也开展了12个风电制氢项目和7个光伏制氢项目,其中国家电投集团、国家电网、中国节能环保投资集团、上海电气等大型央国企都参与了“绿氢”项目。

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                                                          某公司制氢项目

                                                          装置生产能力为年生产35万吨/年纯一氧化碳,6.05万吨/年纯氢气。总资金为168000万元,采用德士古水煤浆加压气化法,以煤为原料生产工业气体,新建造气装置、净化装置、变化装置、低温甲醇洗等装置。 本工程需要空分装置供应氧气作为水煤浆气化用气。为适应气化工段的操作特点和需要氧气量大的特点,本项目方案选用一套60000Nm3/h的空分装置,空压机为蒸汽透平驱动,氧气和氮气的加压由液氧和液氮泵来完成。项目工艺先进性如下:空分装置所用空气压缩、空气增压机均采用汽轮机驱动,既节省用电又运行稳定,为节省蒸汽用量,均采用全凝式汽轮机;气化工艺采用德士古水煤浆加压气化法,其特点是该工艺对煤的适应范围较宽,可利用粉煤,单台气化炉生产能力较大,气化操作温度高,碳转化率可达96~98%,煤气质量好,有效气成份(CO+H2)高达80%左右,甲烷含量低,不产生焦油、萘、酚等污染物。炉灰渣可以用做水泥的原料和建筑材料。三废处理简单,易于达到环境?;さ囊?。生产控制水平高,易于实现过程自动化及计算机控制;净化工艺采用低温甲醇洗法,低温甲醇洗工艺具有净化度高、溶剂甲醇价廉易得、能耗低等特点;本工程采用适合高水汽比的耐硫变换催化剂,从气化洗涤塔出来的高温水煤气不需降温,直接变换,而且热回收效率高,能耗最低;CO分离装置上游净化是采用低温甲醇洗工艺,本方案采用冷箱法制取CO,直接利用低温甲醇洗来的低温原料气;在本工程中,选择传统的三级催化反应的克劳斯工艺,将克劳斯尾气送到尾气焚烧炉焚烧,然后配入一定量的空气使其达到二氧化硫的环保排放要求,再通过60m高烟囱排放。 本项目消耗煤、蒸汽、电、水,外供蒸汽,年综合能源消费量399623.43吨标煤。单位CO产品综合能耗为0.33tce/t;单位H2产品综合能耗4.67tce/t;万元工业增加值综合能耗7.87tce/万元。

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