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              常見制氫技術及相關分析

              常見制氫技術及相關分析:

              1、煤制氫

              煤氣化制氫的特點是流程長、投資高,運行相對復雜,同時原料相對便宜、帶來成本優勢。主要工藝流程為煤或煤焦與純氧和蒸氣反應得到以H?和CO為主要組分的煤氣,再經過煤氣凈化、CO變換以及H?提純等生產過程獲得一定純度的氫氣。煤制氫裝置的期初投資額較高,需要大規模制氫,才能分攤折舊壓力,規模越大,成本優勢更明顯。目前國內煤制氫裝置規模通常在每小時幾萬標準立方米至十幾萬標準立方米,投資額在幾億至幾十億不等。煤制氫廢水、廢氣、廢渣排放量大,環保投入大,因此一般用于化工生產,將碳元素轉移到化工產品從而減少碳排放;若單獨生產氫氣,每千克H?約產生19-29kg的CO?,按北京2018年碳交易價50元/噸考慮,氫氣生產成本會增加1-1.5元/kg。此外,煤制氫氣中含有的雜質較多,對于純化裝置要求較高,從而抬高了其生產總成本。

              制氧技術

              2、天然氣制氫

              天然氣制氫的特點是流程短、投資低、技術相對成熟、運行穩定、環境友好,但原料成本較高,制氫成本受天然氣價格的影響較大,近幾年天然氣價格一路飆升且冬季限氣保民用一直未能得到改善。主要工藝流程為:天然氣與水蒸氣重整制得以H?、CO、CO?為主要組分的合成氣,再經過CO變換以及H?提純生產過程獲得一定純度的氫氣。天然氣制氫是化石能源制氫中最環保的工藝路徑,因此天然氣制氫也是全球氫氣的主要來源,但由于國內天然氣資源相對匱乏且價格昂貴,大規模推廣具備一定難度。碳排放角度看,通過天然氣制氫工藝,每制得1kg氫氣,將排放10.86-12.49kg的二氧化碳,碳排放量遠低于煤制氫工藝,若征收高額碳稅,國內天然氣制氫成本有望低于煤制氫成本。

              3、甲醇制氫

              甲醇制氫具備規模靈活、投資成本低、碳排放低、原料易得等優勢。國內甲醇制氫主要采用甲醇水蒸氣重整制氫工藝,即甲醇與水蒸氣重整制得以H?、CO、CO?為主要組分的合成氣,再經過CO變換以及H2提純等生產過程獲得一定純度的氫氣。甲醇制氫受制于幾點,甲醇價格波動較大、運輸儲存不方便、經過PSA后殘余甲醇不能徹底解決,目前國內正在研發用催化燃燒辦法解決環保問題。

              4、工業制氫

              工業制氫就是將富含氫氣的工業尾氣作為原料,主要采用變壓吸附法(PSA法),回收提純制氫。目前主要尾氣來源有氯堿工業副產氣、焦爐煤氣、輕烴裂解副產氣。與其他制氫方式相比,工業副產品制氫的最大優勢在于幾乎無需額外的資本投入和化石原料投入,所獲氫氣在成本和減排方面有顯著優勢。

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