我國(guó)某氫能企業(yè)與國(guó)外科研機(jī)構(gòu)達(dá)成合作協(xié)議,共同開展變壓提氫吸附劑技術(shù)研發(fā)。雙方將圍繞新型吸附材料開發(fā)、吸附工藝優(yōu)化等關(guān)鍵領(lǐng)域展開深度合作,旨在攻克現(xiàn)有吸附劑在高溫高壓環(huán)境下穩(wěn)定性不足的技術(shù)難題。根據(jù)合作協(xié)議,雙方將建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,共享科研資源和技術(shù)成果。國(guó)外機(jī)構(gòu)在納米材料制備和表面改性技術(shù)方面具有優(yōu)勢(shì),而我國(guó)企業(yè)則在吸附劑工業(yè)化應(yīng)用方面經(jīng)驗(yàn)豐富,雙方互補(bǔ)性強(qiáng)。此次合作預(yù)計(jì)在未來三年內(nèi)取得階段性成果,有望開發(fā)出新一代高性能吸附劑產(chǎn)品。該項(xiàng)目的實(shí)施,不僅有助于提升我國(guó)在變壓提氫吸附劑領(lǐng)域的技術(shù)水平,也將為國(guó)際氫能技術(shù)合作提供新的范例。在吸附階段,原料氣在較高壓力下通過吸附床,雜質(zhì)被吸附劑吸附,而氫氣則流出作為產(chǎn)品氣。新疆加工變壓吸附提氫吸附劑
變壓吸附提氫的挑戰(zhàn)與機(jī)遇:盡管變壓吸附提氫技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn),但在實(shí)際應(yīng)用過程中仍面臨一些挑戰(zhàn)。例如,如何進(jìn)一步提高吸附劑的吸附能力和再生效率、如何降低能耗和生產(chǎn)成本等問題仍需解決。同時(shí),隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和氫氣需求的不斷增加,變壓吸附提氫技術(shù)也迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。變壓吸附提氫的未來展望:未來,變壓吸附提氫技術(shù)有望在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用和推廣。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的進(jìn)一步降低,變壓吸附提氫將成為氫氣提純領(lǐng)域的主流技術(shù)之一。同時(shí),該技術(shù)還將與其他清潔能源技術(shù)相結(jié)合,共同推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和升級(jí)。青海變壓吸附變壓吸附提氫吸附劑變壓吸附提氫技術(shù)基于吸附劑對(duì)不同氣體吸附能力的差異,并通過壓力的周期性變化實(shí)現(xiàn)氣體的分離與提純。
在設(shè)計(jì)變壓吸附提氫裝置時(shí),吸附劑的選擇與工藝優(yōu)化密切相關(guān)。首先,需要對(duì)原料氣的組成、流量、壓力和溫度等參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析,根據(jù)雜質(zhì)氣體的種類和含量,選擇具有針對(duì)性吸附性能的吸附劑。例如,對(duì)于含二氧化碳和一氧化碳較高的原料氣,可采用活性炭和分子篩組合的吸附劑體系,以充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì)。其次,通過模擬計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究,確定比較好的吸附壓力、解吸壓力、吸附時(shí)間和解吸時(shí)間等工藝參數(shù),以提高氫氣的回收率和純度。此外,還可以通過優(yōu)化吸附塔的結(jié)構(gòu)和氣流分布,減少吸附劑的磨損和床層壓降,提高裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性。在實(shí)際運(yùn)行過程中,根據(jù)原料氣組成和工況的變化,及時(shí)調(diào)整吸附劑的使用和工藝參數(shù),是保證裝置長(zhǎng)期高效運(yùn)行的重要措施。
傳統(tǒng)工業(yè)化路徑??化石能源制氫??蒸汽甲烷重整(SMR)?:以天然氣為原料,通過高溫催化反應(yīng)生成氫氣,成本約1.5-2.5美元/千克,但碳排放量達(dá)10-12 kg CO?/kg H??13。?煤氣化?:利用煤炭與水蒸氣反應(yīng)生成合成氣(H?+CO),中國(guó)富煤地區(qū)普遍采用,能效約50-60%?13。?工業(yè)副產(chǎn)氫??氯堿工業(yè)?:電解食鹽水副產(chǎn)高純度氫氣(99.9%),中國(guó)年副產(chǎn)量超300萬噸,但利用率不足20%?35。?焦?fàn)t煤氣?:含氫量55-60%,需變壓吸附(PSA)提純,山西等地就近用于氫燃料電池車?56。黃氫的生產(chǎn)同樣通過電解,但其能源來自公共電網(wǎng)。
應(yīng)用前景:隨著氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)高純度氫氣的需求日益增長(zhǎng),變壓提氫吸附劑在制氫領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊。無論是傳統(tǒng)的化石能源重整制氫,還是新興的電解水制氫、生物質(zhì)制氫等工藝,都離不開高效的氫氣提純技術(shù)。變壓提氫吸附劑憑借其高效、節(jié)能、操作靈活等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)氫氣提純中占據(jù)重要地位。未來,隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新,研發(fā)出性能更優(yōu)異、成本更低的吸附劑,將進(jìn)一步推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,助力實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。新型變壓提氫吸附劑研發(fā)成功,助力氫能產(chǎn)業(yè)降本增效。上海天然氣變壓吸附提氫吸附劑
不同的原料氣組成、雜質(zhì)含量和目標(biāo)氫氣純度,需要選擇不同類型的吸附劑,并搭配相應(yīng)的工藝參數(shù)。新疆加工變壓吸附提氫吸附劑
變壓吸附提氫吸附劑是基于不同氣體在吸附劑表面吸附能力的差異以及吸附量隨壓力變化的特性來工作的。在高壓條件下,原料氣中的雜質(zhì)如一氧化碳、二氧化碳、甲烷等會(huì)優(yōu)先被吸附劑吸附,而氫氣由于吸附能力較弱,大部分會(huì)通過吸附床層流出,從而實(shí)現(xiàn)氫氣的初步分離。當(dāng)吸附劑達(dá)到吸附飽和后,通過降低壓力,被吸附的雜質(zhì)會(huì)從吸附劑表面解吸出來,使吸附劑得以再生,恢復(fù)吸附能力,為下一次吸附循環(huán)做準(zhǔn)備。這種利用壓力變化實(shí)現(xiàn)吸附和解吸的過程,能夠高效地從混合氣體中提純氫氣,具有操作簡(jiǎn)單、能耗較低等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)氫氣提純領(lǐng)域應(yīng)用普遍。新疆加工變壓吸附提氫吸附劑