制氢方式对比

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制氢工艺煤气制氢天然气制氢氨分解制氢水电解制氢甲醇裂解制氢适用规模10000-20000M35000M3以上50M3以下2-300M3(单槽)20000M3以下工艺原理以煤为原料制取含氢气体的方法主要有两种:一是煤的焦化(或称高温干馏),二是煤的气化。焦化是指煤在隔绝空气条件下,在900-1000°C制取焦碳,副产品为焦炉煤气。焦炉煤气组成中含氢气55-60%(体积)、甲烷23-27%、一氧化碳6-8%等。每吨煤可得煤气300一350m3,可作为城市煤气,亦是制取氢气的原料。煤的气化是指煤在高温常压或加压下,与气化剂反应转化成气体产物。该法是在有催化剂存在下与水蒸汽反应转化制得氢气。主要发生下述反应:CH4+H20→CO+H2CO+H20→C02+H2CnH2n+2+nH20→nCO+(2n+1)H2以液氨为原料,经预热、蒸发成气氨,在高温(约800度)下分解得到含氢75%,含氮25%的氢氮混合气体。分解后气体中仍有少量的残余氨和水,分解气经过吸附净化后(脱除氨和水)制的高纯度的氮氢混合气。将两个相互接近的电极于水中,在两电极间加一个直流电压,便可使水发生电解反应,从阴极附近逸出氢气,从阳极附近逸出氧气。甲醇与水蒸气在温度、压力条件下,通过催化剂发生裂解反应和一氧化碳变换反应,生产氢和二氧化碳。这是一个多组分,多反应的催化反应系统,再经过变压吸附工艺获取纯氢。水电解的工业生产装置是电解槽。运行参数反应压力≈0.7MPA反应压力在1.5MPA以上工作压力0.05MPA温度800-850度电解槽工作压力可达4.0MPA,出槽气体温度≈90度工作压力1.2MPA温度260-290度技术指标纯度≥99%副产物CO2纯度39-59,可回收CO2、CO、和CH4,氢气收率可达70%最大产量200m3/h最高纯度39-49可回收综合气体N2最大产量300M3/h最高纯度69,可回收O2最大产量20000M3/h纯度39-79可回收综合气体CO、CO2主要消耗/m3煤0.73kg电0.355kw/h原料天然气0.48m3燃料天然气0.12m3锅炉给水1.7kg电0.2kw/h电1.3KW/h液氨0.52kg/m3脱盐水0.82Kg电5.5Kw/h电0.0556KW.h甲醇0.52kg经营成本0.6—1.2元≈1.9元(天然气的价格在上涨)2.6--2.8元5—6元≈1.6元技术安全环保工艺流程较长,操作环境较差,环境污染严重,三废排放中含有大量的灰渣、酸性气体和污水废水排放方面,排放少量的锅炉污水;废气排放方面,主要是CO2和水蒸气,基本可以排放到大气中;废渣排放方面,主要是少量的废催化剂1.氨分解反应温度高,在800-900℃左右进行,故反应器需要耐高温。又由于在氨分解反应区内同时存在着氨、氮、氢等气体,对反应器和换热器的材质要求较高。同时,由于反应温度高,也使得所需的热量均需采用电加热方式。这样,氨分解制氢电耗十分高。2.液氨的储运问题。液氨的贮存、运输必须采用30KG以上的压力容器3.氨气属于易燃易爆品4.液氨有毒性,气味刺鼻,环保部门监管严格。流程简单、运行稳定、操作简便,可实现无人值守全自动操作,并可随用氢量的变化实现负荷的自动调节。1.甲醇属于清洁能源安全环保无毒。2.甲醇运输只需常压,运输安全,费用较低占地面积(1000m3为例)建设地点100mx80m50mx30m,受限于天然气的供应50mx20m(最大300m3),不存在建设地域的限制20mx15m,要求在合理的距离内有甲醇的供应优先领域中大规模的制氢装置中高要求、大规模高精要求(电子工业)、小规模中高要求、中小规模山东蓝博甲醇制氢常晓菲

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