氫氣的制取方式之工業(yè)制取氫氣,工業(yè)制取氫氣又有哪些方式呢?國內(nèi)為制取氫氣(不包括工業(yè)廢氣中回收氫氣)的主要方式有以下四種:1.天然氣(含石腦油、重油、煉廠氣和焦?fàn)t氣等)蒸氣轉(zhuǎn)化制氫;2.煤(含焦炭和石油焦等)轉(zhuǎn)化制氫;3.甲醇或氨裂解制氫;4.水電解制氫;氫氣的制取方式主要就是以上幾種,當(dāng)然在制取氫氣和采用氫氣的時候我們要留意安全,實際如下:因生產(chǎn)需,須要在現(xiàn)場(室內(nèi))采用氣瓶,其數(shù)目不得超過5瓶,并應(yīng)合乎下列要求:室內(nèi)須要通氣不錯,確??諝庵袣錃飧吆坎怀^1%(體積比)下同。構(gòu)筑物頂部或外墻的上部設(shè)氣窗(樓)或排氣孔。排氣孔應(yīng)朝向安全地區(qū),室內(nèi)換氣次數(shù)每小時不得低于三次,事故通風(fēng)每小時換氣次數(shù)不得低于七次。氫氣瓶與盛有易燃、易爆、可燃物質(zhì)及氧化性氣體的器皿和氣瓶的間隔不應(yīng)低于8米。與明火或一般而言電氣裝置的間隔不應(yīng)低于10米。氫燃料電池乘用車、公交車、叉車已經(jīng)投入市場。安徽氫氣運輸鋼瓶
宇宙中豐富的元素一直被吹捧為潛在的無排放能源救星。氫能的工業(yè)應(yīng)用由來已久,1807年發(fā)明了輛氫動力汽車,1888年開始進(jìn)行氫元素的工業(yè)合成。即使是的綠色產(chǎn)氫技術(shù),“質(zhì)子交換膜”(PEM)電解技術(shù)在20世紀(jì)70年代就被發(fā)現(xiàn)了。在20世紀(jì)70年代、80年代和21世紀(jì)初的幾次對綠色氫能的熱情消退之后,對于這種新能源發(fā)展的樂觀情緒逐漸升溫,氫能終將迎來它的輝煌時刻。零排放電力價格暴跌由于太陽能和風(fēng)能相當(dāng),或者在陽光充足的地區(qū),比以化石燃料為基礎(chǔ)的電力要便宜得多。安徽氫氣運輸鋼瓶鋼瓶氫氣為高壓壓縮氣體,使用前應(yīng)給氣體管道試壓和試漏,確保氣體管道不泄露。
液氫運輸液氫運輸安裝卸壓閥調(diào)節(jié)內(nèi)部壓力,無明火狀態(tài)不構(gòu)成危險。由于液氫運輸?shù)膬溲b置不能完全的隔熱,會造成液氫蒸發(fā)使裝置內(nèi)壓力變大,但可在裝置上安裝卸壓閥,調(diào)節(jié)裝置內(nèi)部壓力,且氫氣排出后擴(kuò)散迅速。在戶外無明火狀態(tài)不會構(gòu)成危險。管道運輸管道運輸?shù)妮敋涔懿牧线x用鋁制復(fù)合材料,防止氫脆發(fā)生。管道使用的度鋼如錳鋼、鎳鋼等,若長期處于高壓氫氣的環(huán)境下,內(nèi)部分子易受氫氣分子入侵,使強(qiáng)度變低,但鋁結(jié)構(gòu)受此類影響較小,可采用鋁制合金作為內(nèi)層材料,降低氫脆現(xiàn)象。運氫成本計算在當(dāng)前氫能源發(fā)展的現(xiàn)實情況下,氫氣的運輸需要基于考慮運輸過程的能量效率、氫的運輸量、運輸過程氫的損耗和運輸里程。
在用量小、用戶分散的情況下,氫氣通常通過儲氫容器裝在車、船等運輸工具上進(jìn)行輸送,用量大時一般采用管道輸送。液氫運輸多用車船等運輸工具。雖然氫氣運輸方式眾多,但從發(fā)展趨勢來看,我國主要以氫氣拖車運輸(tubetrailer)、氫氣管道運輸(pipeline)和液氫罐車運輸(liquidtruck)三種運氫方式為主。長管拖車運氫:當(dāng)運輸距離為50km時,氫氣的運輸成本,隨著運輸距離的增加,長管拖車運輸成本逐漸上升。距離500km時運輸成本達(dá)到??紤]到經(jīng)濟(jì)性問題,長管拖車運氫一般適用于200km內(nèi)的短距離運輸。管道運氫:參考濟(jì)源-洛陽氫氣管道的基本參數(shù),可測算出長度25m、年輸送能力。當(dāng)輸送距離為100km時,運氫成本為,為同等距離下氣氫拖車成本的1/5,通過管道運輸氫氣是一種降低成本的可靠方法。液氫罐車成本變動對距離不敏感。當(dāng)加氫站距離氫源點50~500km時,液氫槽車的運輸價格在。將上述測算結(jié)果進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn):在0~1000km范圍中,管道運輸?shù)某杀颈容^低。運輸距離在250km內(nèi)時,長管拖車運輸成本低于液氫槽車,超過250km則后者更具成本優(yōu)勢。 氫氣的應(yīng)用主要分為兩個方面,一個是在傳統(tǒng)行業(yè)作為原材料使用,一個是在氫能與燃料電池行業(yè)作為能源使用。
氫氣用作汽車能源的主要問題,成本高。地球上氫氣儲量固然豐富。 但以目前的技術(shù),制取氫的成本太高。用電解水的方法制取氫,是目前工業(yè)上主要的生產(chǎn)氫氣的方法,如果用這種方法制取氫氣,再把氫氣用作汽車燃料,從能源效率上來講是不合算的。儲帶不便。氫氣在汽車上的儲帶十分不便。氣態(tài)儲帶,能量密度低的缺點很突出,如果要求氫氣汽車與汽油汽車保持同樣的行駛里程,則儲氣罐的體積約為汽油油箱的20倍;這對解決必要的行駛里程相當(dāng)困難;液態(tài)儲帶要求-253℃的溫,需要采用隔熱的油箱,且有蒸發(fā)損失,成本很高;金屬氫化物儲帶(即氣態(tài)氫在200~250個大氣壓下與某種金屬化合,形成幾毫米大小的固體金屬氫化物,把這種金屬氫化物帶在汽車上,使用時將其加熱分解,釋放出氫氣供內(nèi)燃機(jī)燃燒,剩余金屬可再次與氫氣化合,循環(huán)使用)方式進(jìn)展較大,似有更好的前景。動力性較差。氫氣雖然熱效率高,但其密度很小,在氣缸中將擠占相當(dāng)一部分容積,影響空氣量,反過來也影響了氫氣量。此外,氫的單位質(zhì)量熱值雖然高,但單位容積熱值低。這都會影響氫氣發(fā)動機(jī)的動力性。液態(tài)儲氫及儲氫材料儲氫方式在儲氫密度、儲氫量、安全性方面都于壓氣態(tài)儲氫。安徽氫氣運輸鋼瓶
儲氫可分為壓氣態(tài)儲氫、溫液態(tài)儲氫、有機(jī)液態(tài)儲氫、固態(tài)儲氫。安徽氫氣運輸鋼瓶
當(dāng)前氫能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展階段,全球氫氣產(chǎn)量超過,中國氫氣產(chǎn)能也超過。但由于氫氣體積能量密度極低且液化困難,其運輸成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過石油及天然氣等傳統(tǒng)燃料,達(dá)到交貨成本的6%左右。而且隨著規(guī)模經(jīng)濟(jì)與技術(shù)進(jìn)步導(dǎo)致的制氫成本下降,運輸成本的比重還會不斷增加。因此對現(xiàn)有氫氣輸送方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征進(jìn)行分析,構(gòu)建經(jīng)濟(jì)高效的氫氣儲運及配送基礎(chǔ)設(shè)施,是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須解決的重大問題。一、現(xiàn)有氫氣運輸技術(shù)及其特性目前國內(nèi)外的氫氣運輸技術(shù)可以分為高壓氣態(tài)、液態(tài)、有機(jī)載體(LOHC)及固態(tài)儲氫運輸?shù)人念?。其中高壓氣態(tài)運輸由于技術(shù)實現(xiàn)簡單及成本低等特征,而液態(tài)運輸次之。有機(jī)載體(LOHC)與固態(tài)運輸原理相似,均利用氫氣與有機(jī)液體或固態(tài)金屬反應(yīng)生成氫鍵復(fù)合物或金屬氫化物,在目的地進(jìn)行脫氫處理,從而實現(xiàn)高效運輸。后兩種技術(shù)優(yōu)勢明顯,前景可期,但目前成熟度不高。表1氫氣運輸方案概況圖片來源:玖牛研究院根據(jù)公開資料整理(一)高壓氣態(tài)運輸高壓氣態(tài)運輸,是指采用壓縮機(jī)將氫氣在常溫下壓縮至較高要求和密度,采用密封容器或管道運輸至目的地再進(jìn)行調(diào)壓的技術(shù)方案。具體輸送工具有集裝格、集裝管束及管道運輸?shù)热N。 安徽氫氣運輸鋼瓶
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