在我國,制氫工業(yè)的技術以引進為主且相對成熟,與發(fā)達國家差距甚微。氫的制取技術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及各自的優(yōu)缺點。
技術簡介:煤制氫通過氣化技術將煤炭轉化為合成氣,經過水煤氣變換分離處理來提取高純 度的氫氣。煤制氫技術路線可以大規(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為例,每小時產能 54 萬方 合成氣的裝置,在原料煤(6000 大卡,含碳量 80%以上)價格 600 元/噸的情況下,制氫 成本約 8.85 元/千克。
優(yōu)點:技術成熟、成本低、適合大規(guī)模。
缺點:排放量高、氣體雜質多需進一步。
技術簡介:工業(yè)副產提純制氫包括焦爐煤氣中氫的回收利用、甲醇及合成氨工業(yè)、丙烷脫氫(PDH)項目制氫、氯堿廠回收副產氫制氫等。 對工業(yè)副產中的氫進行提純,不僅可以提高資源利用效率,實現 經濟效益,又能起到降低污染、改善環(huán)境的效果。
當前工業(yè)副產提純制氫的提純成本為 0.3-0.6 元/千克,加副產氣體成本的綜合制氫成 本在 10-16 元/千克之間。工業(yè)副產提純制氫能夠提供百萬噸級氫氣供應,能為氫能產業(yè)發(fā) 展初期提供相對低成本、分布式氫源。
優(yōu)點:成本低、原料來源豐富、提純技術成熟、環(huán)境友好、適合大規(guī)模制氫。
缺點:提純工藝相對復雜、建設地點受制于原料供應。
技術簡介:可再生能源制氫技術路線目前主要是電解水制氫,電解水制氫技術主要有:堿性水電解槽(AE) 技術,最為成熟,國內單臺最大產氣量為 1,000 立方米/小時;質子交換膜水電解槽(PEM) 技術能效較高,國內單臺最大產氣量為 50 立方米/小時;固體氧化物水電解槽(SOE)采 用水蒸氣點解,能效最高,但尚處于實驗階段。
優(yōu)點:生產靈活、產氫純度高、副產高價值氧氣、制氫過程碳排放低、 環(huán)境友好
缺點:能耗高、轉化率較低、成本較高、技術不成熟
目前我國煤制氫技術成熟,價格相對較低,是目前主要的化石能源重整制氫方式。工業(yè)廢氣等副產供給充足,為氫能發(fā)展拓寬來源??稍偕茉粗茪湟I制氫行業(yè)未來方向,除電解水技術外其他處于起步階段。