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綜上所述,甲醇制氫技術在中國需嚴格遵守國家一系列相關標準和規(guī)定,以確保其符合國家燃料行業(yè)標準,實現安全、、環(huán)保的生產。制氫的方式多種多樣,主要包括以下幾種:
化石燃料制氫天然氣制氫:通過天然氣與水蒸氣在高溫下進行重整反應,生成氫氣、一氧化碳和二氧化碳的混合氣。再經過變換反應和脫除酸性氣體,得到高純度的氫氣。
缺點:產品氣中氫含量受限制:在某些制氫途徑中,由于通入空氣氧化時氮氣的含量降低了混合氣中氫氣的含量。催化劑失活問題:在生產過程中,受活性相燒結和中毒等影響,催化劑會逐漸失活,需要定期更換。
若考慮碳捕集成本(如CCUS技術),則甲醇制氫的總成本將進一步增加。CCUS碳捕集成本為375元/噸二氧化碳,而制備1千克氫氣對應約11.675千克二氧化碳排放,因此增加的成本約為4.38元/千克。在考慮碳捕集成本后,甲醇制氫的成本變化區(qū)間可能為21.37至37.61元/千克(具體取決于甲醇價格和其他成本因素)。
裝置簡單,便于操作甲醇制氫裝置結構簡單,投資規(guī)模和占地面積較小。例如,甲醇制氫加氫一體站采用撬塊化建站模式,場地利用率高,主體裝置占地小。同時,反應條件溫和,過程控制簡單,便于工業(yè)操作。
試驗與檢測方面,包括單元設備試驗和系統(tǒng)試驗,需檢查各種合格證、技術文件,進行無損檢測、強度試驗、氣密性試驗和泄漏試驗等,以確保系統(tǒng)性能和安全。自動控制和監(jiān)測設備方面,需滿足工藝要求,具備報警聯鎖功能,并進行各種壓力、溫度、流量等參數的檢測。
過濾器:用于過濾和凈化系統(tǒng)中的液體和氣體,防止雜質進入系統(tǒng)。此外,對于太陽能制氫設備,還需要包括儲能電池組、加料器及控制系統(tǒng)等組件,以利用太陽能進行電解制氫。在制氫設備的運行和維護過程中,還需要注意電解液的配制、加注、檢查以及設備的絕緣測量、電流調節(jié)等操作,以確保設備的正常運行和氫氣的穩(wěn)定生產。
運輸儲存方便:甲醇在常溫下以液態(tài)形式存在,目前的汽車燃料供應設施改裝后可以直接作為甲醇灌裝基礎設施。甲醇制氫后,可以應用于以下領域:能源領域:甲醇制氫技術可用于燃料電池、氫能汽車等清潔能源領域,為這些領域提供穩(wěn)定可靠的氫氣供應。
這些原料豐富且可再生,有助于減少對有限資源的依賴,并促進可持續(xù)發(fā)展。特別是隨著可再生能源和低碳經濟理念的興起,甲醇作為清潔能源的應用前景更加廣闊。然而,也需要注意到甲醇的易燃性和毒性等潛在風險。
鐵路交通:氫能在鐵路交通領域的應用主要是氫基能源燃料電池替代傳統(tǒng)內燃機為火車提供新的動力來源。氫基動力火車的優(yōu)點在于不需要對現有鐵路軌道進行電氣化改造即可以實現鐵路運輸行業(yè)的減排,具有零排放、可持續(xù)、運行、安全性高等優(yōu)點。
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