煤氣化、生物質(zhì)氣化制氫與電解水制氫的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較
發(fā)布時(shí)間:2021-01-27 18:10
氫氣作為一種理想的清潔能源,是目前新能源研究的熱點(diǎn)之一。氫氣的來源和價(jià)格,對(duì)氫氣的使用有著巨大影響。本文對(duì)煤氣化制氫、生物質(zhì)氣化制氫和電解水制氫進(jìn)行了等技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)分析,研究對(duì)比了這幾種制氫技術(shù)的生產(chǎn)成本與經(jīng)濟(jì)性。目前,煤氣化制氫最具有資源成本優(yōu)勢,但生物質(zhì)制氫、可再生能源發(fā)電制氫是未來的趨勢,未來氫能產(chǎn)業(yè)必將是化石原料制氫與電解水制氫、可再生能源制氫多種方式共存、多元化發(fā)展的供給格局。
【文章來源】:東方電氣評(píng)論. 2020,34(03)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
煤氣化制氫工藝流程示意圖
生物質(zhì)氣化制氫是指在一定的熱力學(xué)條件下生物質(zhì)原料與氣化劑(空氣、氧氣、水蒸氣)發(fā)生復(fù)雜的氧化還原反應(yīng),將生物質(zhì)原料轉(zhuǎn)變?yōu)橐訡O、H2以及小分子烴類為主的氣體燃料的過程[6]。生物質(zhì)氣化技術(shù)的分類有多種形式,目前按氣化溫度、加熱方式、氣化壓力、氣化劑和氣化設(shè)備可將生物質(zhì)氣化技術(shù)分為五類,采用較多的分類方式是氣化介質(zhì)和氣化設(shè)備。根據(jù)氣化介質(zhì)分類根據(jù)氣化介質(zhì)的不同,生物質(zhì)氣化主要分為空氣氣化、氧氣氣化、水蒸汽氣化等。根據(jù)氣化裝置分類,分為固定床氣化、流化床氣化、氣流床氣化等。由于流化床氣化爐結(jié)構(gòu)較固定床更加復(fù)雜,故投資高。在運(yùn)行方面,為了提高氣化效率及氫氣產(chǎn)率等,固定床氣化爐與流化床氣化爐原料一般都要成型,但固定床對(duì)于原料的要求更高,原料費(fèi)用較高。由于流化床氣化爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜,運(yùn)行控制相對(duì)復(fù)雜。對(duì)于小規(guī)模生物質(zhì)氣化制氫技術(shù),綜合考慮氣化效率、合成氣氫含量、焦油產(chǎn)量、投資成本及環(huán)境影響等因素,本文的基于下吸式固定床氣化爐作為氣化裝置進(jìn)行分析。其簡單流程示意圖見圖2。1.3 電解水制氫
電解池可以直接與空氣接觸,因此其結(jié)構(gòu)簡單、成本低,但缺點(diǎn)是其效率較低。堿性電解槽主要由電源、電解槽箱體、電解液、陰極、陽極和隔膜組成,兩個(gè)電極則主要由金屬合金組成,一般為Ni-Mo和Ni-Cr-Fe,主要是用于分解水,產(chǎn)生氫和氧,且其規(guī)模也可根據(jù)需要靈活擴(kuò)充,因此電解系統(tǒng)的成本主要取決于電解池堆的成本[7]。本文的分析是基于堿性電解槽進(jìn)行分析的。其基本原理示意圖如圖3所示。2制氫成本分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國工業(yè)制氫技術(shù)路線研究及展望[J]. 寧翔. 能源研究與利用. 2020(01)
[2]電解水制氫發(fā)展概況之一:堿式電解水[J]. 劉太楷,鄧春明,張亞鵬. 材料研究與應(yīng)用. 2019(04)
[3]化石原料制氫技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 黃格省,李錦山,魏壽祥,楊延翔,周笑洋. 化工進(jìn)展. 2019(12)
[4]生物質(zhì)制氫技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 楊琦,蘇偉,姚蘭,孫艷. 化工新型材料. 2018(10)
[5]制氫技術(shù)的生命周期評(píng)價(jià)研究進(jìn)展[J]. 謝欣爍,楊衛(wèi)娟,施偉,張圣勝,王智化,周俊虎. 化工進(jìn)展. 2018(06)
[6]不同原料制氫工藝技術(shù)方案分析及探討[J]. 楊小彥,陳剛,殷海龍,徐婕,張生軍. 煤化工. 2017(06)
[7]天然氣制氫、甲醇制氫與水電解制氫的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比探討[J]. 王周. 天然氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì). 2016(06)
本文編號(hào):3003504
【文章來源】:東方電氣評(píng)論. 2020,34(03)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
煤氣化制氫工藝流程示意圖
生物質(zhì)氣化制氫是指在一定的熱力學(xué)條件下生物質(zhì)原料與氣化劑(空氣、氧氣、水蒸氣)發(fā)生復(fù)雜的氧化還原反應(yīng),將生物質(zhì)原料轉(zhuǎn)變?yōu)橐訡O、H2以及小分子烴類為主的氣體燃料的過程[6]。生物質(zhì)氣化技術(shù)的分類有多種形式,目前按氣化溫度、加熱方式、氣化壓力、氣化劑和氣化設(shè)備可將生物質(zhì)氣化技術(shù)分為五類,采用較多的分類方式是氣化介質(zhì)和氣化設(shè)備。根據(jù)氣化介質(zhì)分類根據(jù)氣化介質(zhì)的不同,生物質(zhì)氣化主要分為空氣氣化、氧氣氣化、水蒸汽氣化等。根據(jù)氣化裝置分類,分為固定床氣化、流化床氣化、氣流床氣化等。由于流化床氣化爐結(jié)構(gòu)較固定床更加復(fù)雜,故投資高。在運(yùn)行方面,為了提高氣化效率及氫氣產(chǎn)率等,固定床氣化爐與流化床氣化爐原料一般都要成型,但固定床對(duì)于原料的要求更高,原料費(fèi)用較高。由于流化床氣化爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜,運(yùn)行控制相對(duì)復(fù)雜。對(duì)于小規(guī)模生物質(zhì)氣化制氫技術(shù),綜合考慮氣化效率、合成氣氫含量、焦油產(chǎn)量、投資成本及環(huán)境影響等因素,本文的基于下吸式固定床氣化爐作為氣化裝置進(jìn)行分析。其簡單流程示意圖見圖2。1.3 電解水制氫
電解池可以直接與空氣接觸,因此其結(jié)構(gòu)簡單、成本低,但缺點(diǎn)是其效率較低。堿性電解槽主要由電源、電解槽箱體、電解液、陰極、陽極和隔膜組成,兩個(gè)電極則主要由金屬合金組成,一般為Ni-Mo和Ni-Cr-Fe,主要是用于分解水,產(chǎn)生氫和氧,且其規(guī)模也可根據(jù)需要靈活擴(kuò)充,因此電解系統(tǒng)的成本主要取決于電解池堆的成本[7]。本文的分析是基于堿性電解槽進(jìn)行分析的。其基本原理示意圖如圖3所示。2制氫成本分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國工業(yè)制氫技術(shù)路線研究及展望[J]. 寧翔. 能源研究與利用. 2020(01)
[2]電解水制氫發(fā)展概況之一:堿式電解水[J]. 劉太楷,鄧春明,張亞鵬. 材料研究與應(yīng)用. 2019(04)
[3]化石原料制氫技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 黃格省,李錦山,魏壽祥,楊延翔,周笑洋. 化工進(jìn)展. 2019(12)
[4]生物質(zhì)制氫技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 楊琦,蘇偉,姚蘭,孫艷. 化工新型材料. 2018(10)
[5]制氫技術(shù)的生命周期評(píng)價(jià)研究進(jìn)展[J]. 謝欣爍,楊衛(wèi)娟,施偉,張圣勝,王智化,周俊虎. 化工進(jìn)展. 2018(06)
[6]不同原料制氫工藝技術(shù)方案分析及探討[J]. 楊小彥,陳剛,殷海龍,徐婕,張生軍. 煤化工. 2017(06)
[7]天然氣制氫、甲醇制氫與水電解制氫的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比探討[J]. 王周. 天然氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì). 2016(06)
本文編號(hào):3003504
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