煤气化、生物质气化制氢与电解水制氢的技术经济性比较

发布时间：2021-01-27 18:10

　　氢气作为一种理想的清洁能源,是目前新能源研究的热点之一。氢气的来源和价格,对氢气的使用有着巨大影响。本文对煤气化制氢、生物质气化制氢和电解水制氢进行了等技术发展现状进行了详细分析,研究对比了这几种制氢技术的生产成本与经济性。目前,煤气化制氢最具有资源成本优势,但生物质制氢、可再生能源发电制氢是未来的趋势,未来氢能产业必将是化石原料制氢与电解水制氢、可再生能源制氢多种方式共存、多元化发展的供给格局。 

【文章来源】：东方电气评论. 2020,34(03)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

煤气化制氢工艺流程示意图

生物质气化制氢是指在一定的热力学条件下生物质原料与气化剂(空气、氧气、水蒸气)发生复杂的氧化还原反应,将生物质原料转变为以CO、H2以及小分子烃类为主的气体燃料的过程[6]。生物质气化技术的分类有多种形式,目前按气化温度、加热方式、气化压力、气化剂和气化设备可将生物质气化技术分为五类,采用较多的分类方式是气化介质和气化设备。根据气化介质分类根据气化介质的不同,生物质气化主要分为空气气化、氧气气化、水蒸汽气化等。根据气化装置分类,分为固定床气化、流化床气化、气流床气化等。由于流化床气化炉结构较固定床更加复杂,故投资高。在运行方面,为了提高气化效率及氢气产率等,固定床气化炉与流化床气化炉原料一般都要成型,但固定床对于原料的要求更高,原料费用较高。由于流化床气化炉结构复杂,运行控制相对复杂。对于小规模生物质气化制氢技术,综合考虑气化效率、合成气氢含量、焦油产量、投资成本及环境影响等因素,本文的基于下吸式固定床气化炉作为气化装置进行分析。其简单流程示意图见图2。1.3 电解水制氢

电解池可以直接与空气接触,因此其结构简单、成本低,但缺点是其效率较低。碱性电解槽主要由电源、电解槽箱体、电解液、阴极、阳极和隔膜组成,两个电极则主要由金属合金组成,一般为Ni-Mo和Ni-Cr-Fe,主要是用于分解水,产生氢和氧,且其规模也可根据需要灵活扩充,因此电解系统的成本主要取决于电解池堆的成本[7]。本文的分析是基于碱性电解槽进行分析的。其基本原理示意图如图3所示。2制氢成本分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]我国工业制氢技术路线研究及展望[J]. 宁翔.  能源研究与利用. 2020(01)
[2]电解水制氢发展概况之一:碱式电解水[J]. 刘太楷,邓春明,张亚鹏.  材料研究与应用. 2019(04)
[3]化石原料制氢技术发展现状与经济性分析[J]. 黄格省,李锦山,魏寿祥,杨延翔,周笑洋.  化工进展. 2019(12)
[4]生物质制氢技术研究进展[J]. 杨琦,苏伟,姚兰,孙艳.  化工新型材料. 2018(10)
[5]制氢技术的生命周期评价研究进展[J]. 谢欣烁,杨卫娟,施伟,张圣胜,王智化,周俊虎.  化工进展. 2018(06)
[6]不同原料制氢工艺技术方案分析及探讨[J]. 杨小彦,陈刚,殷海龙,徐婕,张生军.  煤化工. 2017(06)
[7]天然气制氢、甲醇制氢与水电解制氢的经济性对比探讨[J]. 王周.  天然气技术与经济. 2016(06)



本文编号：3003504