天然氣摻氫技術具有重要的環(huán)保價值,氫氣作為清潔能源,其燃燒過程僅產(chǎn)生水,不排放二氧化碳等溫室氣體。當與天然氣混合燃燒時,可有效降低碳排放,減少對環(huán)境的污染。隨著全球?qū)夂蜃兓年P注度不斷提高,天然氣摻氫技術有助于能源行業(yè)向低碳、綠色方向轉(zhuǎn)型,契合“雙碳”目標的要求。此外,天然氣摻氫還能緩解天然氣供應緊張,降低終端用能的碳排放水平,如在天然氣中摻入20%體積比的氫氣,可使氮氧化物、一氧化碳、未燃碳氫排放降低50%以上。
天然氣摻氫技術在多個領域展現(xiàn)出的應用潛力。在交通領域,摻氫天然氣可以作為新能源汽車的燃料,應用于公交車、出租車等公共交通領域,助力我國交通能源的轉(zhuǎn)型升級。在工業(yè)領域,摻氫天然氣可替代傳統(tǒng)燃料,降低能源成本,減少污染排放。在發(fā)電領域,摻氫天然氣可作為燃氣輪機的燃料,應用于火力發(fā)電廠,提高發(fā)電效率,降低碳排放。在民用領域,摻氫天然氣可用于燃氣灶具、燃氣熱水器等,改善城鎮(zhèn)燃氣質(zhì)量與煙氣排放。
安全性顯著優(yōu)于直接使用氫氣
液態(tài)儲存運輸更安全
甲醇為液態(tài)(閃點 11℃,屬于中閃點易燃液體),其儲存運輸標準成熟(如槽罐車、儲罐),風險可控。而氫氣為氣態(tài)(爆炸極限 4%-75%),需高壓(20-70 MPa)或低溫(-253℃液化)儲存,設備投資高且泄漏風險大。
工業(yè)案例:在氫燃料鍋爐項目中,甲醇現(xiàn)場制氫可避免氫氣儲罐的安全審批難題,更易通過園區(qū)安全評估。
防爆等級要求低
甲醇制氫裝置可設計為閉式系統(tǒng),氫氣直接用于燃燒,現(xiàn)場無大量氫氣滯留,降低爆炸風險。而直接使用氫氣需嚴格控制車間通風、電氣防爆等級(如 Ex IIB T3 級別),成本更高。
氫氣并非真的比天然氣節(jié)省30%燃料成本。這一說法夸大了氫氣的經(jīng)濟性。實際上,氫氣的熱值僅為天然氣的1/3,摻氫比例較低時,節(jié)省的燃料成本通常在8%-12%之間,而摻氫比例較高時,反而可能增加天然氣的使用量,導致成本上升。因此,氫氣的經(jīng)濟性取決于摻氫比例、氫氣價格以及應用場景的多樣性。在當前條件下,氫氣摻氫仍面臨成本高企、技術挑戰(zhàn)和安全風險等問題,難以實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應用
氫氣是否真的比天然氣節(jié)省30%燃料成本,這一說法在實際中存在較大爭議。根據(jù)現(xiàn)有資料,氫氣的熱值僅為天然氣的約三分之一,因此在相同體積下,氫氣的熱值僅為天然氣的1/3左右。這意味著,如果天然氣摻氫比例較高,為了維持相同的熱值輸出,需要增加天然氣的使用量,從而抵消部分節(jié)省效果。例如,摻氫10%時,摻氫燃氣燃燒產(chǎn)生的能量僅為相同體積天然氣的93.3%。因此,單純從熱值角度來看,氫氣并不能直接實現(xiàn)30%的燃料成本節(jié)省。
然而,如果天然氣摻氫比例較低(如3%),則可以減少天然氣的使用量,從而降低燃料成本。例如,摻氫3%時,天然氣的熱值損失約為2%,終用戶天然氣需求量有所上升。但這種節(jié)省幅度通常在8%-12%之間,遠低于30%的夸張說法。此外,天然氣摻氫的經(jīng)濟性還受到氫氣價格的影響。如果氫氣價格降至天然氣價格的1/3,摻氫才具備經(jīng)濟性。目前,氫氣的生產(chǎn)成本仍遠天然氣,因此在大規(guī)模推廣天然氣摻氫之前,和企業(yè)需要權衡經(jīng)濟賬。
現(xiàn)場制氫是一種非常簡單便捷的能源供應方式,通過設備將甲醇裂解為氫氣和二氧化碳,實現(xiàn)一端連接甲醇儲罐,另一端連接終端設備,即可源源不斷地產(chǎn)生氫氣,可直接燃燒或混合天然燃氣使用,省去了儲存和運輸環(huán)節(jié),大幅降低用戶的用氣成本,實現(xiàn)節(jié)能減排、降碳增效,一舉多得。
現(xiàn)場制氫是一種非常簡單便捷的能源供應方式,通過設備將甲醇裂解為氫氣和二氧化碳,實現(xiàn)氫氣的直接生產(chǎn)。這一過程通常涉及將甲醇與脫鹽水按一定比例混合,加熱至高溫(如250-300℃)并在催化劑(如銅基催化劑)的作用下發(fā)生裂解反應和一氧化碳變換反應,生成氫氣、一氧化碳和二氧化碳的混合氣體。隨后,通過變壓吸附(PSA)技術將氫氣和二氧化碳分離,得到高純度的氫氣。整個過程無需儲存和運輸氫氣,只需連接甲醇儲罐和終端設備,即可實現(xiàn)氫氣的即制即用。
現(xiàn)場制氫是一種、環(huán)保、便捷的能源供應方式,能夠顯著降低用戶的用氣成本,實現(xiàn)節(jié)能減排、降碳增效的目標。隨著技術的不斷進步和應用的不斷拓展,甲醇裂解制氫有望在未來能源體系中發(fā)揮更加重要的作用
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