由于电成本约占水电解制氢总生产成本的80%,所以水电解制氢成本的关键在于能耗。降低成本有两个途径:一是降低电解过程中的能耗,可以通过发展PEM(质子交换膜电解)和SOEC(固体氧化物电解)技术来实现;第二,利用低成本的电力作为制氢的原料,关键在于发展光伏和风电。以大型工业平均电价0.61元/kW·h计算,目前电解水制氢成本为3.69元/Nm3。当电价低于0.50元/kW·h时,电解水制氢的成本可与汽油持平。系统光伏发电成本为0.5930元/度,风力发电成本约为0.3656元/度,未来仍将下降空。高压氢气运输一般采用集装格、长管拖车和管道传输,而液氢一般采用槽车、铁路等运输,短途也会采用管道运输。内蒙古生产高纯氢气供应
目前中国石化已是国内比较大的氢气生产企业,氢气年产能力超390万吨,占全国氢气产量的11%左右。其在燕山石化、广州石化、海南炼化、高桥石化、镇海炼化、青岛炼化等企业建成氢纯化生产装置6套。中国石化也正在加强氢能产销衔接,已在广东、上海等14个省区市建成加氢站22座。“十四五”期间,公司将大力发展新能源业务,加快打造“氢能公司”。今年11月,中国石化宣布我国较早万吨级光伏绿氢示范项目——中国石化新疆库车绿氢示范项目正式启动建设。项目由新星公司负责实施。这是全球在建的比较大光伏绿氢生产项目,投产后年产绿氢可达2万吨。西藏制取高纯氢气工厂在工业和民用工业上都很重要的金属钨、钼等,就是利用氢气炼制出的。
当前,氢及其衍生物大量生产,但作为一种能源载体,它的用途可以忽略不计。然而,为了实现《巴黎协定》的目的,现有的氢工业生产必须脱碳,更关键的是,需要额外大量的低碳氢及其衍生物作为能源载体,包括工业、航运和航空的供暖以及能源储存。制氢已是一个蓬勃发展的产业,然而现今蓬勃发展的却不是低碳制氢,现在生产的氢主要用于化肥或化学原料,由煤或天然气生产,没有碳捕获。相关的排放量很大:2020年约9亿吨二氧化碳,或高于法国和德国的当年二氧化碳排总量。氢气是一种良好的化工原料,耗用氢气量比较大的是合成氨,世界上约百分之六十的氢气用于合成氨,中国的比例更高。其次是经合成气(H2/CO2)制甲醇。氢与氯可合成氯化氢而制得盐酸。 [13] 除能制氨和合成盐酸外,氢气还能还原有机物的硝基为氨基,如硝基苯氢化还原可制苯胺 。用酮或醛和氢气还原烷化能制各种有机产品,例N-烷基-N苯基对苯二胺、防老剂4010,防老剂4020等。
氢气主要用于C3馏分加氢=汽油加氢、C6~C8。馏分加氢脱烷基以及生产环已烷等方面。催化重整原料的加氢是除石脑油中的硫化物、氮化物、铅和砷等杂质,是石油炼制工业是早使用的过程。加氢裂化是在氢气存在下进行的催化裂化过程,反应主要特征是C-C键断裂。选择性加氢主要用于高温裂解产物,对乙烯馏分进相加氢,对丙烯馏分采用液相加氢。加氢精制也是除去有害化合物的过程,除硫化氢、硫醇、总硫之外,炔烃、烯烃、金属和准金属等均可在加氢过程中除去。因而,在现代石油化学加工过程中,利用加氢工艺可以改善石油化学品的质量,增加有价值的石油化学品的产量,减少重油残渣和焦油的生成,降低结炭量,提高石油加工厂的适应性,从石油加工废物中可以得到很多有价值的石油化学产品,净化一系列产品,除去有害杂质。氢是现代石油加工工业产品通用的交化剂,能提高大型裂化装置的生产能力。在石油化工领域,还可以用氢和一氧化碳反应合成多种有机化合物,如乙二醇的合成、合成聚甲烯、醇的同系化反应、与不饱和烃反应制醛等。此外,采用选择加氢,可由醛制醇,炔烃制烯烃,硝基苯加氢制苯胺以及由萘制氢化萘等。。氢气用作清洁燃料,氢的燃烧产物是水,对环境不产生任何污染。
氢属于危险化学品,在元素周期表中位于位,分子式H2,分子量2.0157,危化品目录编号1648,为无色无味无臭极易燃烧的双原子气体,危险标记为易燃气体。氢气是目前世界已知所有气体中轻的气体。氢气的极限为4~74.2%(氢气的体积占混合气总体积比),与空气混合形成性混合物,在极限范围内,遇热、静电或明火即会发生。氢气比空气轻得多,室内泄漏容易集聚屋顶,遇到火星会引起。氢气与氟、氯等卤素会发生剧烈反应,与氧气混合极易。氢在自然界中分布很广,水便是氢的"仓库",氢在水中的质量分数为11%。在石化工业中,需加氢通过去硫和氢化裂解来提炼原油。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。氢气还可用作合成氨、合成甲醇、合成盐酸的原料。工业氢气有很强的还原性,在冶金中能将钨和钼的氧化物还原成金属钨和钼。山东制取高纯氢气
氢气的资源非常丰富,水就是氢的仓库。内蒙古生产高纯氢气供应
虽然氢气运输方式众多,但我国主要以气氢拖车运输、气氢管道运输和液氢罐车运输三种运氢方式为主。其中长管拖车运输为当前主流运氢方式,这种方法在技术上已经相当成熟。但由于氢气密度很小,而储氢容器自重大,所运输氢气的重量只占总运输重量的1~2%,运送效率低下。 在大规模运输上,高压气氢的运输效率远低于液态氢,液态氢必然成为未来的主流。氢在液态状况下的体积为气态状态下的1/800,液氢运输效率极高。但是,氢的液化需要极低的温度(在标准大气压,温度低至-253°C氢才能被液化),液化和低温储存成本都很高,技术研发难度大。内蒙古生产高纯氢气供应