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氢能源汽车提供动力的氢应该如何研制?
氢是氢能汽车的主要能源。氢在自然界中以化合物的形式存在。氢气的开发主要有以下几种方法
一、通过分解水产生氢气
水电是一种廉价的可再生资源。水力电解水制氢是一种常用的方法;特别是直接热化学水裂解、光电化学水裂解、光热发电电解水、光催化水裂解等制氢技术发展迅速,是近期替代化石燃料的发展方向。对于水资源、风能资源、太阳能资源丰富的地区,电解水不仅可以生产廉价的氢气,还可以实现资源的合理互补利用,具有一定的现实意义。
二、化石燃料制氢
氢是由石油、煤和天然气等化石燃料产生的。虽然制氢消耗的化石原料性质有限,但在更先进、更成熟的制氢方法出现之前,制氢仍将是未来获取氢气的重要途径。
三、生物制氢法
生物制氢法也是目前主要的制氢方法之一。它利用生物技术制氢,包括微生物制氢和生物质气化热解制氢。它具有原料来源丰富、反应条件温和、能耗低、不消耗矿产资源、节能、清洁、环保等优点。
氢能储运技术是发展氢能有效利用的重要课题。目前比较常用的储运方式有氢气压缩,即高压氢气的储运,即氢气压缩的压力为25 ~ 30 mpa甚至更高,这就使用了特殊的钢瓶、高压储氢容器,便于储运。但由于氢气密度低,氢气的重量远低于钢瓶的重量,存在爆炸的风险,是一种效率较低的方法;对于氢气的液化储存和运输,氢气在室温下是气态的,并且具有非常大的体积。很大。较好的储运方式是液氢液化和液氢运输。但液氢生产技术落后,工艺流程相对落后,设备陈旧,生产规模小。因此,液氢价格昂贵,应用范围有限;金属氢化物的储存和运输。储氢金属或合金是指在一定温度和氢气压力下,能够可逆地吸收、储存和释放氢气的金属间化合物。金属氢化物储氢是目前应用最广泛的储氢材料,具有能耗低、容量大、制备技术成熟、安全可靠等优点。
制氢技术有哪些呀?
制氢技术有:
1.煤制氢
这是当前成本最低的制氢方式,我国实现大规模制氢的首选技术。我国当前的氢气源生产结构仍以煤为主。根据中国煤炭工业协会公开数据显示,2020年中国氢气产量超过2500万吨,其中煤制氢所产氢气占62%、天然气制氢占19%,工业副产气制氢占18%,电解水制氢仅占1%左右。在中国,煤气化制氢适用于大规模制氢,由于原材料煤炭资源丰富,价格较为低廉,已经具备了一定的经济性优势和规模效益。
2.天然气制氢
全球氢气主要来源为天然气,天然气制氢发展潜力大。天然气制氢是北美、中东等地区普遍采用的制氢路线。工业上由天然气制氢的技术主要有蒸汽转化法、部分氧化法以及天然气催化裂解制氢。天然气制氢发展潜力大,但目前存在资源约束和成本较高的问题。
3.石油制氢
多应用在石化行业,石油制氢原料通常不直接用石油制氢,而用石油初步裂解后的产品,如石脑油、重油、石油焦以及炼厂干气制氢。采用炼油副产品石脑油、重质油、石油焦和炼厂干气制氢,在制氢成本上并不具有优势。如果将这些原料用于炼油深加工可以发挥更大的经济效益,因此,不建议将炼油副产品制氢作为炼油厂制氢的发展方向,而应该考虑可再生能源制得的氢气。
4.甲醇制氢
甲醇制氢装置规模灵活,但稳定性、可靠性差。绿色甲醇能量密度高,是理想的液体能源储运方式。利用可再生能源发电制取绿氢,再和二氧化碳结合生成方便储运的绿色甲醇,是通向零碳排放的重要路径。
制氢技术的特点:
1.天然气制氢:虽然适用范围广,但是原料利用率低,工艺复杂,操作难度高,并且生成物中的二氧化碳等温室气体使之环保性降低。
2.工业尾气制氢:利用工业产品副产物,成本较低。但是以焦炉气制氢为例,不仅受制于原料的供应,建设地点需依靠焦化企业,而且原料具有污染性。
3.电解水制氢:产品纯度高、无污染,但是高成本了限制其推广。
4.光解水与生物质制氢:技术尚未成熟,实现商业化还需一定的时间。
制氢技术有哪些是什么?
一、开发新的热源——热化学制氢过程需要消耗水和热,热源是关键。核能是今后最有希望的热源;太阳能亦可产生600-800 的高压过热蒸汽。
二、热化学制氢面临的技术挑战,反应过程的控制,以及中间产物的分离。
三、热化学制氢的材料难题——耐酸以及高温材料的研究,目前热化学制氢技术还很不成熟,离商业化还很遥远。
详情简介:
制氢,制取氢气的工艺过程。氢能是一种二次能源,从长远看,以水制氢是最有前途的方法,原料取之不尽,而且氢燃烧放出能量后又生成水,不造成环境污染。
常用的制氢方法有:各种矿物燃料制氢、电解水制氢、生物质制氢、其他合氢物质制氢、各种化工过程副产氢气的回收等。各种矿物燃料制氢是最主要的制氢方法,但其储量有限,且制氢过程会对环境造成污染。
以上内容参考百度百科——制氢
制氢技术有哪些?
制氢技术有:
1. 化石燃料制氢
化石燃料制氢是一种传统的制氢方法,也是一种古老的制氢过程。然而,它仍然依赖化石燃料,并将排放二氧化碳等温室气体。通常用于制氢的化石燃料是天然气。我国的天然气极度缺乏,原料利用率低,制作工艺复杂,难度大。天然气制氢建设地点也很受天然气供应的影响。
2. 甲醇重整制氢法
甲醇蒸汽重整制氢法是20世纪80年代国外发展起来的一种制氢技术,其投资低,建成快,无排放无污染,原料可获得性高。至今为止国内外的制氢工艺非常成熟,高度集成的技术和燃料电池发电技术,在新能源汽车、通信站等领域成功应用,应用前景非常好。
3. 工业副产品制氢
焦炉煤气是采用变压吸附工艺制氢的工艺,从焦化工业副产物焦炉煤气中提取纯氢气,其基本原理是利用固体吸附剂对气体进行选择性吸附,并且气体吸附在吸附剂上随分压的降低而降低气体混合分离和吸附剂再生的特性,达到净化制氢的目的。
4. 电解水制氢
传统的电解水也可以获得氢气,国内外利用电解水制氢的技术相对成熟,效率高,制氢过程简单。但这种方法由于成本高,除已建成的装置外,新装置很少。
氢气的作用:
1、在石化工业中,需加氢通过去硫和氢化裂解来提炼原油。
2、氢的另一个重要的用途是对人造黄油、食用油、洗发精、润滑剂、家庭清洁剂及其它产品中的脂肪氢化。
3、在玻璃制造的高温加工过程及电子微芯片的制造中,在氮气保护气中加入氢以去除残余的氧。
4、用作合成氨、合成甲醇、合成盐酸的原料,冶金用还原剂。
5、由于氢的高燃料性,航天工业使用液氢作为燃料。