我国将近30%碳排放来源于工业用能(不含电网供电),氢能利用是冶金、化工、炼油等工业部门进行深度脱碳的有效途径。中国钢铁行业90%以上的产能是采用高炉(BOF)技术生产的长流程钢,利用氢气的高还原性,直接用氢气代替煤炭作为高炉的还原剂,可减少乃至完全避免钢铁生产过程中的二氧化碳排放。化工、炼化行业中,氢可用作合成氨、合成甲醇的工业原料,或在石油炼化过程中作为加氢精制、加氢裂化的原料。可再生能源制氢耦合冶金、化工、炼油等工业用户,可助力工业部门实现深度脱碳天然气制氢设备可以为氢能源的发展提供更多的选择和支持。耐高温天然气制氢设备设计
对于氢能源来说,具有如下几个特点:01、密度按照元素周期表排列,氢元素排在位;对于重量来说,氢在在所有元素中轻;在正常标准状态下,氢的密度为0.0899克/升。02、形态氢的存在形态比较灵活,可以是气态或液态,也可可以以固态的氢化物存在。由于氢形态灵活,因此便于贮运方式和使用环境的各种需要。在一般常态下,氢以气态存在。当温度为达到-252.7°C时,氢可以成为液体。若将压力增大到数百个大气压时,氢也可以变成固体。03、导热性对于导热性来说,氢在所有气体中导热性,比大多数气体的导热系数高出10倍,是很好的传热载体。04、分布在自然界,氢是普遍的元素。氢除了在空气中存在外,主要以化合物形态贮存于水中,而水是地球上的物质,因此氢资源十分丰富。耐高温天然气制氢设备设计机载存储是氢能源的关键组成部分。
目前全球绝大多数能量需求来源于化石燃料,必将导致化石燃料的枯竭,而其使用也导致严重的环境污染,因此,可持续发展、无污染的非化石能源的开发利用是未来能源发展的必然趋势。氢气的应用领域很广,其中作为一种重要的石油化工原料,用于生产合成氨、甲醇以及石油炼制过程的加氢反应。此外,在电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细化工合成、航空航天工业等领域也有应用。在石油炼制过程中,石油产品的加氢裂化和加氢精制过程需要应用大量的氢气作为一种反应原料;另外,氢气在电子工业、冶金工业、浮法玻璃等行业中主要作为还原气体
我们日常生产生活中用到的氨能,主要是氣和氧进行化学反应释放出的化学能。氢能是“多彩”的。根据不同制取方式,氢能可分为绿氢、灰氢、蓝、紫、金氨等。其中,灰氢来自煤炭制复、天然气制氢、工业副产氢气,属于直接制复,成本较低,但需要消耗煤、天然气等化石能源,会产生大量氧化碳。目前,灰产量约占全球氢气产量的九成以上。蓝复则是在灰家基础上,将制备过程中排放的二氧化球副产品捕获、利用和封存。紫复是利用核能进行大规模电解水制复。近年来,地质学家还发现了金氛,它由地下水与地下橄模石(一种呈绿色的模铁砖酸盐)等矿物相互作用,使水被还原为氧气和表气。在这一过程中,氧气与矿物中的铁结合,复气则跳挽到周围的岩石中,并利用地下矿石的石化过程不新再牛复气。金氨因其地质储道。勘测和开采难度极大,目前尚未得到充分开发利用色氢是一种零温室气体排放的氢,它是通过电解将可持续能源(风能、太阳能、水能)转化为氢来生产的。
氢气在石油炼化、化工及精细化工、金属冶炼、电子工业、半导体、浮法玻璃等超过17个行业中使用,应用领域多,其中大部分的氢气在生产中都是以公辅工程的角色出现,随制随用、中间存储量不大、负荷任意调节,在工业领域已经形成自己的体系。同时氢气热值高,且清洁无碳排放即氢气与氧气反应生成水、水电解又可以生产氢气和氧气。因此氢能作为、清洁的二次能源,优势突出,越来越收到重视。近年来,质子交换膜燃料电池得到了的发展,硫化物、CO与催化剂铂的吸附性比氢更强,优先于氢气占据催化剂表面的活性位点且不易脱除,造成催化剂中毒,使燃料电池的寿命和性能大幅度降低。除了要求氢气的纯度达到99.97%外,对CO、硫化物等杂质要求苛刻。甲醇蒸汽重整过程既可以使用等温反应系统,也可以使用绝热反应系统。耐高温天然气制氢设备设计
活性氧化铝类属于对水有强亲和力的固体,一般采用三水合铝或三水铝矿的热脱水或热活化法制备。耐高温天然气制氢设备设计
在合成氨、甲醇的生产中,为防止催化剂中毒,保证产品质量,原料气中硫化物等毒物必须预先去除,使杂质含量降低至符合要求。炼厂用氢的纯度和压力对加氢处理单元的设计和操作有着的影响。通常炼厂基于经济性、操作灵活性、可靠性以及易于未来流程拓展的原则来选取合适的氢气分离技术。在冶金和陶瓷工业,氢气可用于有色金属(钛、钨、钼等)的还原制取,防止金属或陶瓷(TiO2、Al2O3、BeO等)材料在高温煅烧时被烧结或被氧化;在玻璃工业,氢气可防止锡槽中的液态锡被氧化而增加锡耗;在半导体工业,氢气可用于晶体和衬底的制备、氧化、退火、外延、干蚀刻以及化学气相沉积工序。由于氢气与上述行业中产品直接接触,氢气的纯度和杂质含量普遍要求较高,目前大多数厂家采用电解水制氢或外购高纯氢等方式来满足生产需求。很多对氢气纯度和杂质要求极为苛刻的厂家还配置了氢气纯化器进一步纯化氢气。耐高温天然气制氢设备设计