四川天然气变压吸附提氢吸附剂

目前氢气的生产主要来自于天然气制氢或者煤制氢，生产过程中会有二氧化碳产生，属于“灰氢”，而目前业界公认的发展方向是“绿氢”，即氢气生产过程中没有二氧化碳产生。当下绿氢主要的生产方式是电解水，通过电能提供能量，将水分子在电极上分解为氢气和氧气。电解水的主要生产设备是电解槽，按照电解质不同，可将电解槽分为3类，即碱性电解槽（AWE）、质子交换膜电解槽（PEM）、固体氧化物电解槽（SOEC）。目前碱性电解槽和质子交换膜电解槽已经工业化，而固体氧化物电解槽尚处于实验室阶段，还未商业化，所以无法对其制氢成本进行分析，下面主要对前两种电解槽的制氢成本进行量化分析。变压吸附过程中，吸附剂的压力和温度会不断变化。四川天然气变压吸附提氢吸附剂

：氢能已成为未来能源发展的重要方向之一，被视为是实现碳达峰、碳中和的必由之路。目前氢气的主要来源以天然气和煤等化石燃料为主，生产过程仍要排放大量二氧化碳。电解水所产氢气被视为“绿氢”，被认为是氢气生产的方向，但目前“绿氢”成本远远高于化石燃料制氢。通过分析碱性电解槽（AWE）和质子交换膜电解槽（PEM）两种主流电解技术的制氢成本，发现氢气成本主要由设备折旧和电力成本两部分组成。由此降本措施主要是降低这两部分的成本，包括降低电价以降低电力成本，增加电解槽工作时间生产更多氢气以摊薄折旧和其他固定成本，以及通过技术进步和规模化生产降低电解槽尤其是PEM电解槽的设备成本等。上海撬装变压吸附提氢吸附剂变压吸附提氢技术的应用范围正在不断扩大，不仅用于工业生产，还应用于环保、医疗等领域。

近日，中国石油石化院氢提纯制燃料电池用氢吸附剂在中国石油华北石化分公司500Nm3/h重整氢变压吸附提纯工业装置完成工业应用，满负荷生产条件下，氢气收率达到86.3%（考核指标85%），产品质量满足GB/T37244-2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》和GB/T3634.2-2011《高纯氢》要求。发展氢能是中国石油保障国家能源安全、优化能源结构的战略选择，工业副产氢变压吸附提纯是目前低成本的燃料电池氢生产方式，而吸附剂的性能是决定副产氢提纯效率和产品质量的关键。此次自主研发吸附剂的工业应用成功，也标志着石化院开启了打通副产氢提纯技术开发自主化道路。

    变压吸附制氮装置是利用变压吸附原理进行制氮的专业制氮设备，变压吸附制氮设备是利用碳分子作为吸附剂把空气中的氧气和氮气所在筛孔穴内的扩散速度变出差异从而将空气中的氧气、氮气分离开来，氧气分子比氮气分子扩散速度快，所以先于氮气扩散到碳分子吸附剂的孔穴内，未能扩散到碳分子吸附剂孔穴内的氮气作为产品输出。当下使用变压吸附原理制氮、氢、氧的专业设备已经非常普及，程控阀这个部件在这些专业设备中相当于设备的心脏是设备完成整个工艺流程实现正常运行、可靠工作的关键，由于变压吸附装置的特殊性，需要大量的程控阀频繁动作，程控阀需要拥有非常良好的密闭性能才能稳定安全的完成变压吸附装置的工艺过程，才可以实现装置的正常运行、可靠工作，因此，程控阀的操作指标和要求均较一般阀门高得多，除了应具有良好的密闭性能和快速的启闭速度外，还必须能在频繁动作下，长期经受压力波动，抗疲劳。随着氢能源的不断发展和应用需求的增加，变压吸附提氢吸附剂的研究和开发将成为氢能源的重要研究方向之一。

相比于碱性电解槽，PEM电解槽由于设备成本过高，制氢成本相对较高，但随着氢能行业的发展，氢气需求的增加，以及技术的进步，会带来PEM电解槽成本的下降，叠加可再生能源电力成本的下降和产氢数量的增加，PEM电解槽制氢成本会低于碱性电解槽。如果考虑用地面积，即土地成本，PEM电解槽更加紧凑，同等规模下PEM占地面积几乎为碱性装置的一半，在土地昂贵的地区PEM电解槽优势更加明显，结合其效率高、能耗少、响应快、负载高等优势，PEM电解槽将是未来电解制氢的主流方向吸附剂是变压吸附提氢技术的关键，其性能直接影响到氢气的纯度和产率。青海自热式变压吸附提氢吸附剂

变压吸附法是一种可持续发展的氢气提取技术，具有广泛的应用前景。四川天然气变压吸附提氢吸附剂

    变压吸附操作由于吸附剂的热导率较小,吸附热和解吸热所引起的吸附剂床层温度变化不大，故可将其看成等温过程，它的工况近似地沿着常温吸附等温线进行，在较高压力(P2)下吸附，在较低压力(P1)下解吸，变压吸附既然沿着吸附等温线进行，从静态吸附平衡来看，吸附等温线的斜率对它的是影响很大的，直线型吸附等温线的吸附量比曲线型(Langmuir型)的要来得大。吸附常常是在压力环境下进行的，变压吸附提出了加压和减压相结合的方法，它通常是由加压吸附、减压再组成的吸附一解吸系统。在等温的情况下，利用加压吸附和减压解吸组合成吸附操作循环过程。吸附剂对吸附质的吸附量随着压力的升高而增加，并随着压力的降低而减少，同时在减压《降至常压或抽真空)过程中，放出被吸附的气体，使吸附剂再生，外界不需要供给热量便可进行吸附剂的再生。因此，变压吸附既称等温吸附，又称无热再生吸附。 四川天然气变压吸附提氢吸附剂