在我國,制氫工業(yè)的技術(shù)以引進(jìn)為主且相對成熟,與發(fā)達(dá)國家差距甚微。氫的制取技術(shù)目前有三種比較成熟的路線,今天我們就來簡單介紹這三種制氫技術(shù)及各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
技術(shù)簡介:煤制氫通過氣化技術(shù)將煤炭轉(zhuǎn)化為合成氣,經(jīng)過水煤氣變換分離處理來提取高純 度的氫氣。煤制氫技術(shù)路線可以大規(guī)模穩(wěn)定制氫,成熟高效。原料煤作為最主要的消耗原 料,約占煤制氫總成本的 50%。
以成本最低的煤氣化制氫技術(shù)為例,每小時(shí)產(chǎn)能 54 萬方 合成氣的裝置,在原料煤(6000 大卡,含碳量 80%以上)價(jià)格 600 元/噸的情況下,制氫 成本約 8.85 元/千克。
優(yōu)點(diǎn):技術(shù)成熟、成本低、適合大規(guī)模。
缺點(diǎn):排放量高、氣體雜質(zhì)多需進(jìn)一步。
技術(shù)簡介:工業(yè)副產(chǎn)提純制氫包括焦?fàn)t煤氣中氫的回收利用、甲醇及合成氨工業(yè)、丙烷脫氫(PDH)項(xiàng)目制氫、氯堿廠回收副產(chǎn)氫制氫等。 對工業(yè)副產(chǎn)中的氫進(jìn)行提純,不僅可以提高資源利用效率,實(shí)現(xiàn) 經(jīng)濟(jì)效益,又能起到降低污染、改善環(huán)境的效果。
當(dāng)前工業(yè)副產(chǎn)提純制氫的提純成本為 0.3-0.6 元/千克,加副產(chǎn)氣體成本的綜合制氫成 本在 10-16 元/千克之間。工業(yè)副產(chǎn)提純制氫能夠提供百萬噸級(jí)氫氣供應(yīng),能為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā) 展初期提供相對低成本、分布式氫源。
優(yōu)點(diǎn):成本低、原料來源豐富、提純技術(shù)成熟、環(huán)境友好、適合大規(guī)模制氫。
缺點(diǎn):提純工藝相對復(fù)雜、建設(shè)地點(diǎn)受制于原料供應(yīng)。
技術(shù)簡介:可再生能源制氫技術(shù)路線目前主要是電解水制氫,電解水制氫技術(shù)主要有:堿性水電解槽(AE) 技術(shù),最為成熟,國內(nèi)單臺(tái)最大產(chǎn)氣量為 1,000 立方米/小時(shí);質(zhì)子交換膜水電解槽(PEM) 技術(shù)能效較高,國內(nèi)單臺(tái)最大產(chǎn)氣量為 50 立方米/小時(shí);固體氧化物水電解槽(SOE)采 用水蒸氣點(diǎn)解,能效最高,但尚處于實(shí)驗(yàn)階段。
優(yōu)點(diǎn):生產(chǎn)靈活、產(chǎn)氫純度高、副產(chǎn)高價(jià)值氧氣、制氫過程碳排放低、 環(huán)境友好
缺點(diǎn):能耗高、轉(zhuǎn)化率較低、成本較高、技術(shù)不成熟
目前我國煤制氫技術(shù)成熟,價(jià)格相對較低,是目前主要的化石能源重整制氫方式。工業(yè)廢氣等副產(chǎn)供給充足,為氫能發(fā)展拓寬來源??稍偕茉粗茪湟I(lǐng)制氫行業(yè)未來方向,除電解水技術(shù)外其他處于起步階段。