江西甲醇洗涤塔价格、甲醇制氢洗涤塔甲醇含量

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• 1、为什么日本举国之力发展氢能源是错误的？
• 2、甲醇裂解制氢的简介
• 3、什么是生物质制氢？
• 4、我国首个甲醇制氢加氢一体站投用 能耗低/制氢成本大幅下降

为什么日本举国之力发展氢能源是错误的？

答日本从上世纪80年代开始就开始布局氢能源，直到现在新能源 汽车 产业被中国比亚迪等车企按在地上摩擦，中国2022年 汽车 出口总量将超越德国，再过几年还将超越日本，因为日本的新能源走了氢能源的歪路。下面我们详细聊聊，中国新能源 汽车 必胜的原因。

能源问题是当前人类迫切需要解决的难题。不只是为了解决温室效应，降低能源成本，更重要的是在信息技术、智能自动化制造技术的帮助下，已经具备了解决这一问题的能力。

工业革命后的两三百年， 所有在能源方面的努力都是为了提升太阳能转为服务人们生产生活的有用功转换效率和提高能源载体的有效能量密度 。以前、所有的研究者都只着眼于单个环节的。如提高光伏发电效率、提高汽油发动机热效率。未曾将从太阳能到有用功当成一个系统研究。

晶硅、薄膜、钙钛矿结构等等光伏技术，聚光光热技术、锂电池、锂硫固态、氟阴离子、氢氧燃料等电池技术和新能源 汽车 。研究者投入了巨大成本、大量的人力物力精力。

但是、研究人员未曾认识到一个可怕的事实，那就是不管他们多么努力，方向选择错了。即便他们的电池技术达到所有的理论上的最大值。他们研究出来的技术都是昙花一现。

那么什么样的技术方向才是正确的呢？且看下面分析。

1 氢能？未来能源？你有没有搞错！

氢能作为一种能源载体，被人误认为是未来的最佳能源。这种错误的想法源自两个事实，一个是氢能量密度高达143MJ/KG，另外一个氢的燃料电池理论效率高达80%。

论据是正确的，结论却错了。氢气如果是车载能源，将储罐和氢气当成一个整体，其能量密度远低于汽油、也低于低过甲醇。氢燃料电池的整体STS效率也不高。所以氢能毫无竞争力，详见如下分析。

1.1 常见能源载体的能量密度。

我们先看看常见的氢气储存技术。

A. 高压储氢：氢质量含量1~5.8wt%，压力为35/45/70/90MPa，目前已经商业化。对于氢能 汽车 中的高压储罐，一般有35Mpa和70Mpa两种，储氢重量密度达到了5.7wt%。

B. 液化储氢：氢质量含量>5wt%，将纯氢冷却至-253 储存，超低温消耗能量大，成本高，优势在于储氢密度高，多用于航天、军工领域。

C. 固态吸附储氢：氢质量含量5.3 9wt%，使用以碳材料为主进行物理储氢，环境为77k、4MPa，纳米碳材料储氢性能好，还处于实验阶段。

D. 液态有机化合物储氢：氢质量含量6 8wt%，常温常压，储氢容量大，目前还处于实验阶段。

E. 金属氢化物储氢：氢质量含量1.4 3.6wt%，常温常压，安全性好，但是储氢合金存在易粉化、能量衰减和变质，目前还处于实验阶段。

F. 自然储氢：包括水储氢、甲醇储氢等。其中，水储氢的氢质量含量为11.1wt%，常温常压，能量比度高，成本高，以电解水制氢为主。甲醇储氢的氢质量含量为12.5wt%，常温常压，能量密度高，低成本，大规模甲醇制氢技术早已实现商业化，微型化甲醇制氢技术已实现突破，商业化价值极高。

上面的六种氢储能方法中，甲醇的储氢质量分数是最高的了。并且，甲醇利用热重整、质量占比12.5%的氢会成为氢单质。而甲醇的能量密度是20MJ/KG,经过热重整后得到的氢能量必定有损失。

由上面分析得到本文的重点观点：

也就是说单质氢作为能源载体，考虑储罐等存储工具后，最大氢质量密度的居然是甲醇，甲醇可以作为可再生太阳能燃料。那我们为什么还要去发展单质氢能源？

我们应该去发展甲醇这样的可再生燃料，而不是氢能源。

显然，氢，作为能源载体。考虑储罐后，其整体能量密度不及汽油一半，也低于甲醇。此外，还要考虑氢能冷却压缩灌装造成的能量损失。单质氢气的极度危险性。

那么氢氧燃料电池的能量转换效率高呢？电池发电环节，氢能效率高，并不能弥补整体系统的能量效率。借助“油井-车轮”（WTW）效率理念。本文提出“STS”即solar to service。即将太阳能转换为服务人们生产生活的有用功。STS的效率中，氢能因为经过了太阳能发电、电解水、燃料电池转换电能，这个中间多了一个氢形态的变换环节。其STS效率也低于光伏、更低于太阳能生产甲醇，甲醇直燃、内燃、重整制氢的效率。

由此可见、那些错误认为氢能是终极能源并大规模投入的人最后可能赔得很惨。

2 什么才是未来的能源？

在所有非直接利用太阳能利用方式中太阳能光伏、光热的效率是最高的，电能、热能都是服务人们生产生活的有效形式。 基于STS的观点，未来能源必定是最高效利用太阳能服务人们生产生活的能源方式。 当然，作为太阳能在地球上的能量载体，STS的评价至少包含经济价值、能量密度、系统效率和适用场合等等方面的考虑。

首先太阳能光伏是太阳能利用方式的最优方式，但光伏不能解决储能问题。

以生物质为原料、太阳能为能量来源，利用碳氢氧元素为热储能工质储能。并在夜晚发电，生产甲醇、二甲醚。而在甲醇、二甲醚的使用端。将太阳光聚光产生光热温度180~500 的中低温太阳能，重整甲醇、二甲醚、水、沼气等组份，得到氢气、一氧化碳供给直燃、内燃机、燃料电池等方式利用。

2.1 太阳能可再生燃料利用系统

图 1 太阳能可再生燃料利用系统图示

当前技术技术发生了两个重大的转变，一个是太阳能光伏发电度电成本部分地区已经低于火力发电、未来将会在全球大部分地区平价上网。另外一个转变是，新能源 汽车 的普及，而可再生燃料混动车几乎是零成本的发电平台将会是最佳的新能源 汽车 路线。利用 汽车 的分散，对应太阳能的分散、生物质的短距离收集得到了单面面积的能量密度大幅度提升，而经济成本极低。

由上面分析，未来中国的新能源 汽车 短途（200公里以内）用能以电能为主，长途（超过200公里）以混动（燃油或可再生燃料）。不用去发展什么氢能源。

甲醇裂解制氢的简介

答甲醇裂解制氢:氢气在工业上有着广泛的用途。近年来，由于精细化工、蒽醌法制双氧水、粉末冶金、油脂加氢、林业品和农业品加氢、生物工程、石油炼制加氢及氢燃料清洁汽车等的迅速发展，对纯氢需求量急速增加。 氢气在工业上有着广泛的用途。近年来，由于精细化工、蒽醌法制双氧水、粉末冶金、油脂加氢、林业品和农业品加氢、生物工程、石油炼制加氢及氢燃料清洁汽车等的迅速发展，对纯氢需求量急速增加。

对没有方便氢源的地区，如果采用传统的以石油类、天然气或煤为原料造气来分离制氢需庞大投资，“相当于半个合成氨”，只适用于大规模用户。对中小用户电解水可方便制得氢气，但能耗很大，每立方米氢气耗电达～6度，且氢纯度不理想，杂质多，同时规模也受到限制，因此近年来许多原用电解水制氢的厂家纷纷进行技术改造，改用甲醇蒸汽转化制氢新的工艺路线。

西南化工研究设计院研究开发的甲醇蒸汽转化配变压吸附分离制氢技术为中小用户提供了一条经济实用的新工艺路线。第一套600Nm3/h制氢装置于1993年7月在广州金珠江化学有限公司首先投产开车，在得到纯度99.99%氢气同时还得到食品级二氧化碳，该技术属国内首创，取得良好的经济效益。此项目于93年获得化工部优秀设计二等奖、94年获广东省科技进步二等奖。 本工艺以来源方便的甲醇和脱盐水为原料，在220～280℃下，专用催化剂上催化转化为组成为主要含氢和二氧化碳转化气，其原理如下：

主反应： CH3OH=CO+2H2 +90.7 KJ/mol

CO+H2O=CO2+H2 -41.2 KJ/mol

总反应： CH3OH+H2O=CO2+3H2 +49.5 KJ/mol

副反应： 2CH3OH=CH3OCH3+H2O -24.9 KJ/mol

CO+3H2=CH4+H2O -+206.3KJ/mol

上述反应生成的转化气经冷却、冷凝后其组成为

H2 73～74%

CO2 23～24.5%

CO ～1.0%

CH3OH 300ppm

H2O 饱和

该转化气很容易用变压吸附等技术分离提取纯氢。

目前国内应用此技术的企业已近百家，通过几年来的运转证明，本工艺技术成熟、操作方便，运转稳定、无污染。

什么是生物质制氢？

答生物质资源丰富，是重要的可再生能源。可以通过生物质汽化和微生物制氢。

（1）生物质汽化制氢。生物质汽化制氢就是将生物质原料如薪柴、锯末、麦秸、稻草等压制成型，在汽化炉或裂解炉中进行汽化或裂解反应，制得含氢的燃料气。我国在生物质汽化技术领域的研究已取得一定成果，中科院广州能源所多年来进行了生物质汽化的研究，其汽化产物中氢气约占10%。虽然可以作为农村的生活燃料，但氢含量比较低。在国外，由于转化技术的提高，生物质汽化已能大规模生产水煤气，其氢气含量大大提高。

（2）微生物制氢。微生物也可以用来制氢。微生物制氢的方法已经受到人们的关注。利用微生物在常温常压下进行酶催化反应可以制得氢气。生物质产氢主要有化能营养微生物产氢和光合微生物产氢两种方式。属于化能营养微生物的是各种发酵类型的一些严格厌氧菌和兼性厌氧菌。发酵微生物制氢的原始基质是各种碳水化合物、蛋白质等，目前已有利用碳水化合物发酵制氢的专利，并利用所产生的氢气作为发电的能源。光合作用产氢是指微型藻类和光合作用细菌等光合微生物的产氢过程与光合作用相联系。20世纪90年代初，中科院微生物所、浙江农业大学等单位曾进行“产氢紫色非硫光合细菌的分离与筛选研究”及“固定光化合细菌处理废水过程产氢研究”等，取得一定成果。

目前，国外已经出现了一种应用光化合作用细菌产氢的优化生物反应器，其产氢规模可以达到日产氢2800立方米。这种方法采用各种工业和生活有机废水及农副产品的废料为基质，进行光化合细菌的连续培养，在产氢的同时可以净化废水，并获得单细胞蛋白。这种方法具有一定的发展前景。

（3）甲醇重整制氢。甲醇重整制氢是以甲醇为原料，采用甲醇重整生产氢气技术。很久以前，这种技术在国内外就已经商业化了。目前，该技术已广泛用于电子、冶金、食品及小型石化行业中。甲醇重整制氢技术与大规模的天然气、轻油、水煤气等转化制氢相比，具有流程短、投资省、耗能低、无环境污染等特点。

甲醇加水重整反应是一个多组分、多反应的气固催化复杂反应系统。甲醇液和脱盐水按一定比例混合后，经计量泵升压进入原料汽化器进行汽化和加热。

汽化原料和反应所需的热量由导热油炉系统提供。原料汽在汽化器内加热到220℃后，进入甲醇重整反应器，在反应器内发生重整反应，生成氢、二氧化碳和一氧化碳等混合气体。反应后混合气体经过换热器与原料液进行热交换，再经过净化塔洗涤后送进气液分离缓冲罐分离未反应的甲醇和水，使重整气中甲醇含量达到规定质量要求，完成制气。

冷凝和洗涤下来的液体为甲醇和水的化合物，全部送回配液罐回收循环使用。合格的转化气经过一套由多台吸附塔并联交替操作的变压吸附系统，一次性吸附分离所有杂质，得到纯度和杂质含量都合格的氢气。

（4）其他含氢物质制氢。国外曾研究从硫化氢中制取氢气。我国有丰富的氢资源，如河北省赵兰庄油气田开采的天然气中氢含量高达90%，其储量达数千万吨，是一种宝贵资源。从硫化氢中制取氢有许多方法，我国在20世纪90年代开展了多方面的研究，如中国石油大学进行了“间接电解法双反应系统制取氢气与硫黄的研究”取得进展，正进行扩大试验。

中科院感光所等单位进行了“多相光催化分解硫化氢的研究”及“微波等离子体分解硫化氢制氢的研究”等。各种研究结果将为今后充分合理利用宝贵资源、提供清洁能源及化工原料奠定基础。

（5）各种化工过程副产氢气的回收。多种化工过程如电解食盐制碱工业、发酵制酒工业、合成氨化肥工业、石油炼制工业等均有大量副产品氢气产生，如能采取适当的措施进行氢气的分离回收，每年可得到数亿立方米的氢气。

（6）用葡萄糖制氢。葡萄糖也可以用来制氢。1996年10月，英美科学家利用生活在地下热水出口附近的细菌产生的酶，把葡萄糖转化为氢和水。具体说来，就是从包括青草在内的植物基本组成成分——纤维素中分解出葡萄糖，然后以酶促使葡萄糖氧化，从而得到清洁燃料氢分子。这种制氢的方法优点非常明显，首先，它所用的植物纤维素来源丰富；其次，可以大量培养能在热水中迅速繁殖的酶，其方法简单，投资也很少。

我国首个甲醇制氢加氢一体站投用 能耗低/制氢成本大幅下降

答易车讯 2月15日，我们从中国石化新闻办获悉，我国首个甲醇制氢加氢一体站投用，该站是由中石化燃料油公司大连盛港油气氢电服“五位一体”综合加能站升级而来，每天可产出1000公斤99.999%高纯度氢气。该制氢装置占地面积小、项目建设周期短，生产过程绿色环保，综合考虑制、储、运成本，相比加氢站传统用氢方式成本可降低20%，将成为我国低成本加氢站的示范样本，引领我国氢能产业发展。

甲醇制氢是制氢的一种技术路线。我国是世界上最大的甲醇生产国，占全球甲醇产能的60%，甲醇来源丰富、成本低廉，常温常压下作为液体便于储存和运输。与工业制氢等其他制氢方式相比，甲醇制氢能耗低且成本较低。

当前，氢气的储存和运输是制约氢能产业发展的关键环节。我国加氢站主要依靠长管拖车进行运输，受设备影响造成氢气运输能力低、成本高、装卸时间长且综合能效低。中国石化甲醇现场制氢项目提供了一个可行的“解题之策”。

模块化建站模式，易于推广复制。该座站内甲醇制氢加氢装置产氢能力为每小时500标准立方米，建设采用“撬块化建站模式”，场地利用率为全国最高，主体装置占地仅64平方米，而同等制氢规模的传统设备占地面积超500平方米，项目布局方便且建设周期短，有利于推广复制。同时，由于甲醇成本较低，且运输更加方便、经济，站内制氢加氢降低了储氢能力的要求，综合考虑制、储、运成本，该项目用氢成本大幅度降低。

大连盛港综合加能站处于大连自贸片区，中国石化燃料油公司已在大连自贸片区建成两座油气氢电服“五位一体”综合加能站，并有6座启动开工建设。大连自贸片区已全面布局氢气制、储、运、加、用等环节，构建起包括氢气制取、氢能装备制造、氢燃料电池及其配套零部件、氢燃料电池整车、氢能分布式电源及氢能技术研发检测等在内的氢能产业生态链。该项目的成功投用将有力带动片区氢能装备制造产业进一步发展，也为在全国范围内加快构建安全、稳定、高效的氢能供应网络提供了可复制、可推广的经验。

项目采用中国石化自主研发的分布式甲醇制氢系统，包含甲醇重整、催化氧化、过程强化、系统集成等多项自主创新成果。系统制氢效率达到全国领先水平，利用中国石化石油化工科学研究院配套研发的RSR-501新型甲醇重整催化剂和CCC-101/102催化氧化催化剂，可以有效解决传统催化剂金属团簇晶粒尺寸与稳定性的矛盾，大幅提升原料的利用效率。系统自动化、智能化水平同样达到国内领先，通过石科院自主研发的工艺和技术，可实现一键开停车、云端监控等智能化操作。同时，该系统环保性能优异，生产过程中无固废影响、无废水外排、无尾气污染。在满足加氢站内安全和运营控制要求的前提下，与国内同类运行装置相比能耗更低、甲醇消耗更少，节能及经济效益显著。

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