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甲醇水蒸汽重整制氫發(fā)展前景
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甲醇水蒸汽重整制氫發(fā)展前景 1 前言 2006年3月27日，一輛全新的金龍高檔城市客車從奉賢開往浦東新國(guó)際博覽中心。 這輛氫燃料電池客車是上海神力和蘇州金龍汽車公司聯(lián)合研制的。它在金龍新型高檔城市客車的基礎(chǔ)上，改變了原有的燃油系統(tǒng)，而在車頂上裝配了9個(gè)儲(chǔ)氫罐，通過燃料電池的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電流驅(qū)動(dòng)汽車，并排出純凈水，其額定功率達(dá)到100千瓦，最高速度可以達(dá)到80公里/小時(shí)，最大的續(xù)駛里程達(dá)到300公里以上，可以承載35名乘客。 北京清華新能源汽車工程中心的張俊智博士介紹，未來的氫能源是最好的選擇，利用氫和氧化學(xué)反應(yīng)，它所產(chǎn)生的只是電、熱和水蒸氣，惟一的副產(chǎn)品就是水，真正達(dá)到排放零污染。據(jù)悉，全國(guó)第一座加氫站有望年底前在海淀區(qū)永豐高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地建成（電解水制氫），該加氫站將為我國(guó)自主研發(fā)的新型氫能源燃料電池客車提供能源。以氫為燃料的電動(dòng)汽車今年年底將進(jìn)行載客試運(yùn)行。 氫氣價(jià)格實(shí)際上并不比我們現(xiàn)在使用的汽油貴。對(duì)重量為2噸的汽車，1公斤氫氣能跑150公里。如果電解水制氫，按6度電制1立方米氫氣、每立方米相當(dāng)于0.088公斤換算，平均每公斤氫氣的價(jià)格在40元左右。如果采用甲醇水整汽重整制氫，每立方米氫氣的成本不超過2.5元，平均每公斤氫氣的價(jià)格在28元左右，比汽油還便宜。 這是一個(gè)標(biāo)志：國(guó)內(nèi)的氫燃料電池汽車已經(jīng)走出了研發(fā)階段，開始進(jìn)入使用階段了。這些氫燃料電池客車一般都在城市附近運(yùn)行，氫燃料電池客車氫源將有巨大的市場(chǎng)。如何提供氫源、怎么提供氫源便成為我們關(guān)心的問題。 2 目前可以提供氫源的途徑 2.1電解水制氫 水電解制氫是目前應(yīng)用較廣且比較成熟的方法之一。水為原料制氫過程是氫與氧燃燒生成水的逆過程，因此只要提供一定形式一定的能量，則可使水分解。提供電能使水分解制得氫氣的效率一般在75～85％，其工藝過程簡(jiǎn)單，無污染，但消耗電量大，因此其應(yīng)用受到一定的限制。目前水電解的工藝、設(shè)備均在不斷的改進(jìn)：對(duì)電解反應(yīng)器電極材料的改進(jìn)，以往電解質(zhì)一般采用強(qiáng)堿性電解液，近年開發(fā)采用固體高分子離子交換膜為電解質(zhì)，且此種隔膜又起到電解池陰陽(yáng)極的隔膜作用；在電解工藝上采用高溫高壓參數(shù)以利反應(yīng)進(jìn)行等。但水電解制氫能耗仍高，一般每立方米氫氣電耗為4.5～5.5KWh左右。電能可由各種一次能源提供，其中包括礦物燃料、核能、太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能及海洋能等等，核能、水能和海洋能其資源豐富，能長(zhǎng)期利用。目前還處于開發(fā)階段。 以水為原料的熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫方法，避免了水直接熱分解所需的高溫（4000K以上），且可降低電耗，受人們的重視該方法是在水反應(yīng)系統(tǒng)中加入一中間物，經(jīng)歷不同的反應(yīng)階段，最終將水分解為氫和氧，中間物不消耗，各階段反應(yīng)溫度均較低。如美國(guó)通用原子能公司（GA公司）提出的硫一碘熱化學(xué)制氫循環(huán)。近年已先后研究開發(fā)了20多種熱化學(xué)循環(huán)法，有的已進(jìn)入中試階段，我國(guó)在該領(lǐng)域基本屬空白。光化學(xué)制氫是以水為原料，光催化分解制取氫氣的方法。光催化過劑是指含有催化劑的反應(yīng)體系，在光照下由于有催化劑存在，促使水解制得氫氣。在70年代開始國(guó)外有研究報(bào)道，我國(guó)中科院感光所等單位也開展了研究。該方法具有開發(fā)前景，但目前尚處于基礎(chǔ)研究階段。 2.2天然氣或從原油中提煉的碳?xì)浠衔镏卣茪?br /> 天然氣或從原油中提煉的碳?xì)浠衔�，如汽油、柴油等為原料。而地面重整制氫以天然氣、甲醇等為原料在地面進(jìn)行，然后由加氣站給車上的氣瓶加注即可，這樣車上可以不必安裝重整裝，利于整車布置，降低車輛控制的復(fù)雜程度。 2.2.1 天然氣轉(zhuǎn)化制氫 該法是在有催化劑存在下與水蒸汽反應(yīng)轉(zhuǎn)化制得氫氣。反應(yīng)在800～820°C下進(jìn)行。用該法制得的氣體組成中，氫氣含量可達(dá)74％（體積）。大多數(shù)大型合成氨合成甲醇工廠均采用天然氣為原料，催化水蒸汽轉(zhuǎn)化制氫的工藝。我國(guó)在該領(lǐng)域進(jìn)行了大量有成效的研究工作、并建有大批工業(yè)生產(chǎn)裝置。我國(guó)曾開發(fā)采用間歇式天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制氫工藝，制取小型合成氨廠的原料，這種方法不必采用高溫合金轉(zhuǎn)化爐，裝置投資成本低。其生產(chǎn)成本主要取決于原料來源，我國(guó)天然氣分布不均，采用該方法受到限制。 天然氣制氫的設(shè)備投資相對(duì)較高，不適合小規(guī)模的氫氣用戶。 2.2.2汽油重整制氫 利用汽油重整制氫，可以使用現(xiàn)有的完善的基礎(chǔ)設(shè)施。汽油含有不同類型的碳?xì)浠衔�，包括烷烴類（paraffins），環(huán)烷烴（naphthens），烯烴（olefins）和芳烴（aromatics）,而且汽油還含有許多硫化合物以及少量的添加劑，有時(shí)甚至含有氧化劑和乙醇。在不考慮芳香族化合物時(shí)，汽油的碳?xì)涑煞菥哂邢嗨频闹卣阅�，氧化添加劑有助于改善重整反�?yīng)。值得注意的是:1)芳香族化合物和硫化合物會(huì)導(dǎo)致重些反應(yīng)的迅速退化，而且重整反應(yīng)的降低與芳香族化合物的類型有關(guān)；2）所有汽油重整處理系統(tǒng)都要求溫度超過700℃以上，才能分解汽油中的穩(wěn)定成分以及中間成分甲烷；3）重整系統(tǒng)要求不含一氧化碳；4）冷起動(dòng)時(shí)要求外部熱源加熱，以達(dá)到重整裝置催化劑的工作溫度。目前汽油重整還有許多技術(shù)問題。 2.3水煤氣制氫 以煤為原料制取含氫氣體的方法主要有兩種：一是煤的焦化（或稱高溫干餾），二是煤的氣化。焦化是指煤在隔絕空氣條件下，在900-1000°C制取焦碳，副產(chǎn)品為焦?fàn)t煤氣。焦?fàn)t煤氣組成中含氫氣55-60％（體積）、甲烷23-27％、一氧化碳6-8％等。每噸煤可得煤氣300一350m3，可作為城市煤氣，亦是制取氫氣的原料。大型工業(yè)煤氣化爐如魯奇爐是一種固定床式氣化爐，所制得煤氣組成為氫37-39％（體積）、一氧化碳17-18％、二氧化碳32％、甲烷8-10％。我國(guó)擁有大型魯奇爐，每臺(tái)爐產(chǎn)氣量可達(dá)100000m3/h，另一種新型爐型為氣流床煤氣化爐，稱德士古煤氣化爐，用水煤漿為原料，我國(guó)在60年代就開始研究開發(fā)，目前已建有工業(yè)生產(chǎn)裝置生產(chǎn)合成氨、合成甲醇原料氣，其煤氣組成為氫氣35-36％（體積）、一氧化碳44-51％、二氧化碳13-18％、甲烷0.1％。甲烷含量低為其特點(diǎn)。我國(guó)有大批中小型合成氨廠，均以煤為原料，氣化后制得含氫煤氣作為合成氨的原料。這是一種具有我國(guó)特點(diǎn)的取得氫源方法。采用煤氣化制氫方法，其設(shè)備費(fèi)占投資主要部分。因此水煤氣制氫適合10000 m3/h以上的大型氫氣用戶，一般用于合成氨和甲醇生產(chǎn)中。 2.4 甲醇制氫 甲醇是極為重要的有機(jī)化工原料，目前世界甲醇產(chǎn)量已超過2.5×107t/a。是在合成氨、乙烯之后的第三大化工產(chǎn)品。利用甲醇裂解可制取氫氣，其方法有以下3種。 2.4.1 甲醇分解制氫 反應(yīng)式： CH3OH→CO+2H2 △H298＝90.5kJ/mol 該反應(yīng)是合成氣制甲醇的逆反應(yīng)，合成甲醇的催化劑均可用作其分解催化劑，其中以銅基催化劑體系為主。該類催化劑對(duì)甲醇分解顯示出較好的活性和選擇性，且催化劑在受熱時(shí)有較好的彈性形變，在高溫下，反應(yīng)速率加快，易分解成CO和氫。在低溫時(shí)能觀察到少量的二甲醚存在，但幾乎觀察不到有烴類、C4或以上成分。二甲醚是由于Al2O3表面的Lewis酸中心使甲醇脫水而生成的，因此要對(duì)催化劑載體Al2O3改性來抑制它的生成。 在燃料電池電動(dòng)車上雖然可以利用燃料電池未反應(yīng)完的廢氣燃燒提供熱量進(jìn)行甲醇的分解，但該法不足之處是分解氣中含有30%(mol)以上的CO，而CO使燃料電池的鉑電極嚴(yán)重中毒，需將CO轉(zhuǎn)化，且其含量需控制在100×10－6以下，這樣就需較大的轉(zhuǎn)化器。因此甲醇分解法制氫不宜直接用于燃料電池電動(dòng)車上。 2.4.2 甲醇水蒸汽重整制氫 早在二十世紀(jì)70年代，Johnson－Matthey就用甲醇水蒸氣重整的方法制氫，但只限于用實(shí)驗(yàn)室級(jí)的重整器生產(chǎn)氫，用金屬Pd膜分離除去CO和CO2，作為一些特殊的用途。由于鈀的價(jià)格高及有限供應(yīng)，限制了其應(yīng)用。 反應(yīng)式如下： CH3OH＋H2O→CO2＋3H2 △H298＝49.4kJ/mol 水蒸氣重整反應(yīng)是甲醇制氫法中氫含量最高的反應(yīng)，因此，該反應(yīng)的研究頗具吸引力。1992年我院采用銅基催化劑在甲醇水蒸氣重整反應(yīng)表現(xiàn)出良好的效果。該工藝以來源方便的甲醇和脫鹽水為原料，在220～280℃下，專用催化劑上催化轉(zhuǎn)化為組成為主要含氫和二氧化碳轉(zhuǎn)化氣。甲醇的單程轉(zhuǎn)化率可達(dá)99%以上，氫氣的選擇性高于99.5%,轉(zhuǎn)化氣中除了氫和二氧化碳以外有很少的甲烷和一氧化碳，該催化劑的壽命比較長(zhǎng)，在工業(yè)裝置中使用壽命超過4年。利用變壓吸附技術(shù)，可以得到純度為99.999%的氫氣，一氧化碳的含量低于5ppm。這種裝置已經(jīng)廣泛使用于航空航天、精細(xì)化工、制藥、小型石化、特種玻璃、特種鋼鐵等行業(yè)。截止2006年8月，利用我院甲醇水蒸汽重整制氫技術(shù)建設(shè)的工業(yè)裝置達(dá)到43家，裝置的氫氣生產(chǎn)總量為25700 Nm3/h，正在裝置上使用的催化劑總量達(dá)六十多噸。 其用氫規(guī)模一般在20Nm3/h～3000Nm3/h之間，屬中小規(guī)模的氫氣需求。利用甲醇水蒸汽重整制氫獲得的氫氣成本為2.2元/ Nm3。 目前我院不斷完善工藝，在北京航天101所，我們成功利用變壓吸附解析氣作為熱載爐燃料，極大的降低了燃油成本，從而使氫氣的生產(chǎn)成本有所降低。在廣州金珠江化學(xué)有限公司，利用解析氣生產(chǎn)食品級(jí)CO2，使氫氣的生產(chǎn)成本降到2元/ Nm3以下。該裝置對(duì)環(huán)境不造成污染，可以實(shí)現(xiàn)零排放。因此在環(huán)境保護(hù)日益要求嚴(yán)格的今天，氫燃料電池迅猛發(fā)展，采用甲醇水蒸汽重整制氫為氫燃料電池汽車建立加氣站是非常好的選擇。 甲醇水蒸汽重整制氫催化劑在滋博2000 Nm3/h裝置上使用壽命超過4年，同時(shí)在天科股份50Nm3/h制氫裝置上平均每月停車2次，催化劑使用時(shí)間超過2.5年，這充分說明甲醇水蒸汽重整制氫的催化劑可以滿足現(xiàn)場(chǎng)制氫的要求。 目前，我們對(duì)甲醇水蒸汽重整制氫催化劑的改進(jìn)不僅可以降低催化劑的成本，而且催化劑CO變換效果更好。 2.4.3 甲醇部分氧化制氫 反應(yīng)式如下： CH3OH＋1／2O2→2H2＋CO2 △H298＝－192.2kJ/mol 商業(yè)化的低溫甲醇合成催化劑Cu-Zn/Al2O3對(duì)甲醇部分氧化反應(yīng)表現(xiàn)出較好的催化活性，甲醇的轉(zhuǎn)化率、氫的產(chǎn)率受溫度、接觸時(shí)間及O2／CH3OH比等條件的影響，當(dāng)氧氣的加入量小于反應(yīng)計(jì)量時(shí)，該反應(yīng)就同時(shí)發(fā)生氧化和分解兩個(gè)反應(yīng)。 1986年，Huang及其合作者首次開展在Cu/Zn催化劑上進(jìn)行甲醇水蒸氣重整反應(yīng)中加入氧氣的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)氧氣的加入能提高甲醇的轉(zhuǎn)化率。甲醇的部分氧化反應(yīng)與甲醇水蒸氣重整反應(yīng)相比有其優(yōu)點(diǎn)：其一是該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，在溫度接近500K時(shí)，反應(yīng)以很快的速率進(jìn)行：其二是用氧氣代替水蒸氣作為氧化劑，使其具有更高的能量效率。 其中以Cu/Zn體系的效果最佳。Cu/Zn雙組分體系催化劑的穩(wěn)定性較差，為了提高催化劑的穩(wěn)定性，加入第3組分Al2O3后，催化劑表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性。 與傳統(tǒng)的甲醇重整反應(yīng)器相比具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)在點(diǎn)燃后即可快速加熱至所需的操作溫度，整個(gè)反應(yīng)器系統(tǒng)的啟動(dòng)容易且迅速； (2)直接使用液體燃料，可省去汽化裝置； (3)在負(fù)載變化時(shí)的動(dòng)態(tài)反應(yīng)性良好。當(dāng)車輛在加速中，即電池組需要較多的氫流量以提高電力輸出時(shí)，只要在重整器的設(shè)計(jì)容量范圍內(nèi)，此種系統(tǒng)可經(jīng)變化燃料流量而快速的改變氫產(chǎn)量。 采用上述方法必須解決以下問題： (1)在反應(yīng)器的進(jìn)口部分，由于受到甲醇燃燒的影響，此處的催化劑易發(fā)生高溫?zé)Y(jié)或積炭，將會(huì)引起催化劑快速失活； (2)為了避免燃燒過多甲醇而降低燃料經(jīng)濟(jì)性，甲醇重整的操作溫度需要比傳統(tǒng)的重整反應(yīng)操作溫度低，這樣將導(dǎo)致甲醇轉(zhuǎn)化率下降； (3)重整器操作溫度較低時(shí)，會(huì)使水煤氣變換反應(yīng)轉(zhuǎn)化率降低，重整氣中CO的含量增加�！� 甲醇部分氧化法制氫的優(yōu)點(diǎn)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)速度快，反應(yīng)條件溫和，易于操作、啟動(dòng)，缺點(diǎn)是反應(yīng)氣中氫的含量比水蒸氣重整反應(yīng)低，由于通入空氣氧化，空氣中氮?dú)獾囊胍步档土嘶旌蠚庵袣錃獾暮浚蛊淇赡艿陀?0%，這就不利于燃料電池的正常工作，因燃料電池要求氫含量為50%～100％。該方法正在研究過程中，距工業(yè)化尚有一定的距離。 2.5氨分解制氫 氨分解制氫在特種玻璃行業(yè)有很廣泛的利用，氨在高溫下分解為氫氣和氮?dú)�，這兩種氣體都是玻璃行業(yè)所需要的，并且利用該方法生產(chǎn)的氫氣不含氧，因此在玻璃行業(yè)利用較多。由于氨分解制氫需要較高的溫度，所以供熱方式對(duì)該工藝非常重要。目前氨分解制氫的規(guī)模在300Nm3/h以內(nèi)，2003年12月，我院的甲醇水蒸汽裂解（重整）制氫裝置在江蘇華爾潤(rùn)集團(tuán)取代了氨分解制氫裝置，不論是規(guī)模還是氫氣質(zhì)量都顯示了強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。 2.6生物質(zhì)制氫 生物質(zhì)資源豐富，是重要的可再生能源。生物質(zhì)可通過氣化和微生物制氫。 2.6.1生物質(zhì)氣化制氫 將生物質(zhì)原料如薪柴、鋸未、麥秸、稻草等壓制成型，在氣化爐（或裂解爐）中進(jìn)行氣化或裂解反應(yīng)可制得含氫燃料氣。我國(guó)在生物質(zhì)氣化技術(shù)領(lǐng)域的研究已取得一定成果，中科院廣州能源所多年來進(jìn)行了生物質(zhì)氣化的研究，其氣化產(chǎn)物中氫氣約占10％左右，熱值達(dá)11MJ／m3，可作為農(nóng)村燃料，但氫含量仍較低。在國(guó)外，由于轉(zhuǎn)化技術(shù)的提高，生物質(zhì)氣化已能大規(guī)模生產(chǎn)水煤氣，其氫氣含量大大提高。 2.6.2微生物制氫 微生物制氫技術(shù)亦受人們的關(guān)注。利用微生物在常溫常壓下進(jìn)行酶催化反應(yīng)可制得氫氣。生物質(zhì)產(chǎn)氫主要有化能營(yíng)養(yǎng)微生物產(chǎn)氫和光合微生物產(chǎn)氫兩種。屬于化能營(yíng)養(yǎng)微生物的是各種發(fā)酵類型的一些嚴(yán)格厭氧菌和兼性厭氧菌）發(fā)酵微生物放氫的原始基質(zhì)是各種碳水化合物、蛋白質(zhì)等。目前已有利用碳水化合物發(fā)酵制氫的專利，并利用所產(chǎn)生的氫氣作為發(fā)電的能源。光合微生物如微型藻類和光合作用細(xì)菌的產(chǎn)氫過程與光合作用相聯(lián)系，稱光合產(chǎn)氫。90年代初中科院微生物所、浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位曾進(jìn)行"產(chǎn)氫紫色非硫光合細(xì)菌的分離與篩選研究"及"固定化光合細(xì)菌處理廢水過程產(chǎn)氫研究"等，取得一定結(jié)果。在國(guó)外已設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用光合作用細(xì)菌產(chǎn)氫的優(yōu)化生物反應(yīng)器，其規(guī)模將達(dá)日產(chǎn)氫2800m3。該法采用各種工業(yè)和生活有機(jī)廢水及農(nóng)副產(chǎn)品的廢料為基質(zhì)，進(jìn)行光合細(xì)菌連續(xù)培養(yǎng)，在產(chǎn)氫的同時(shí)可凈化廢水并獲單細(xì)胞蛋白，一舉三得，很有發(fā)展前途。 2.7其它含氫物質(zhì)制氫 國(guó)外曾研究從硫化氫中制取氫氣。我國(guó)有豐富的H2S資源，如河北省趙蘭莊油氣田開采的天然氣中H2S多含量高達(dá)90％以上，其儲(chǔ)量達(dá)數(shù)千萬(wàn)噸，是一種寶貴資源，從硫化氫中制取氫有各種方法，我國(guó)在90年代開展了多方面的研究，如石油大學(xué)進(jìn)行了"間接電解法雙反應(yīng)系統(tǒng)制取氫氣與硫磺的研究取得進(jìn)展，正進(jìn)行擴(kuò)大試驗(yàn)。中科院感光所等單位進(jìn)行了"多相光催化分解硫化氫的研究"及"微波等離子體分解硫化氫制氫的研究"等。各種研究結(jié)果將為今后充分合理利用寶貴資源、提供清潔能源及化工原料奠定基礎(chǔ)。 2.8 各種化工過程副產(chǎn)氫氣的回收 多種化工過程如電解食鹽制堿工業(yè)、發(fā)酵制酒工藝、合成氨化肥工業(yè)、石油煉制工業(yè)等均有大量副產(chǎn)氫氣，如能采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行氫氣的分離回收，每年可得到數(shù)億立方米的氫氣。 3 適合氫燃料電池汽車的氫源 從各種制氫方式可知，在技術(shù)上看甲醇自熱式制氫、汽油重整制氫和生物制氫目前不具備工業(yè)化條件；從生產(chǎn)成本上看，水電解制氫沒有明顯優(yōu)勢(shì)；從裂解氣成分上看，甲醇分解制氫不適合于燃料電池。因此適合于燃料電池的氫源會(huì)在水煤氣制氫、天然氣轉(zhuǎn)化制氫、甲醇水蒸汽重整制氫中選擇。 水煤氣制氫裝置需要巨大的設(shè)備投資，裝置占地面積大，環(huán)境污染相對(duì)較大，不適合建在城市。如果采用水煤氣制氫必須使用管道輸送，這將是一個(gè)巨大的工程，因此在氫燃料電池汽車發(fā)展的前期不會(huì)采用水煤氣制氫。 天然氣轉(zhuǎn)化制氫的優(yōu)點(diǎn)在于裝置占地小，設(shè)備投資少，由于天然氣分布不均，使得裝置有很大局限性。如果采用天然氣轉(zhuǎn)化制氫，需要專用的天然氣輸送管道，天然氣輸送比較麻煩。 甲醇水蒸汽重整制氫是技術(shù)成熟的工業(yè)化裝置，占地面積小，操作安全可靠，無污染。甲醇可以利用煤碳合成，便于儲(chǔ)存、容易運(yùn)輸，是氫燃料電池汽車氫源的理想選擇。 甲醇水蒸汽重整制氫成本核算如下： （1000Nm3/h 99.999%純氫 ）車間成本 序號(hào) 名 稱 規(guī) 格 單位 消耗 單價(jià)(元） 成本（元） 1 甲醇 符合GB336-2004一級(jí)品 t 0.62 2500.00 1550.00 2 脫鹽水 符合鍋爐用水要求 t 0.35 8.00 2.80 3 催化劑 專用 kg 0.20 130.00 26.00 4 循環(huán)冷卻水 ≥0.3mPa,≤32℃ t 50.00 0.15 7.50 5 儀表空氣 0.4~0.6mPa，≤32℃ Nm3 300 0.20 60.00 6 電 380/220V，50HZ kwh 100.00 0.50 50.00 7 燃煤（油、氣） 優(yōu)質(zhì)燃煤 t 0.60 450.00 270.00 8 人工費(fèi) 73.41 9 維修及折舊 76.50 10 合計(jì) 2116.21 注：如果采用解析氣回收燃燒，燃煤（油、氣）成本將降低20-30%。 綜上所述，甲醇水蒸汽重整制氫是適合城市氫燃料電池汽車的氫源，有廣闊的發(fā)展空間，應(yīng)當(dāng)抓住機(jī)會(huì)積極推廣。并且積極改進(jìn)和開發(fā)新的的工藝和催化劑，減少投資，降低催化劑成本。 [search]甲醇制氫[/search] [ Last edited by buffaloli on 2008-7-5 at 07:03 ] |
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國(guó)家工程物理交叉科學(xué)研究中心招收凝聚態(tài)物理及相關(guān)專業(yè)碩士研究生一名
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木蟲 (正式寫手)
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我也是有同感，我國(guó)從80年代就已經(jīng)開始研究設(shè)計(jì)甲醇催化重整制氫當(dāng)燃料電池了，但是由于有很多技術(shù)上和使用上的問題，一直到現(xiàn)在都沒有完全解決，我大致知道以下幾個(gè)問題： 1、重整產(chǎn)物中一樣的有CO和CH4，CO一樣容易使電極中毒、C容易使催化劑失活，CH4降低了能源利用率。 2、甲醇價(jià)格也升高了，而且對(duì)人體有害，如果用于整車還要加強(qiáng)它的密封性。 3、甲醇的腐蝕性較高，如果用于車載，那么維修保養(yǎng)很麻煩。 4、如果改用乙醇則上述問題可以減小許多，但是成本提高了。 5、如果實(shí)行混燒，則可以減小催化劑的要求，但是生產(chǎn)車的廠家技術(shù)和成本增加了。 6、現(xiàn)行的氫燃料車，無論是馬力還是性能都無法和燃油汽車相比，只相當(dāng)于現(xiàn)在的小排量汽車。 7、最重要的還是上面的所有問題的綜述，就是成本太高，云南有一臺(tái)這樣的完全燒氫燃料的整車，據(jù)說當(dāng)時(shí)是中國(guó)的第一臺(tái)，性能這些都相當(dāng)不錯(cuò)了，當(dāng)時(shí)單單一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的造價(jià)就相當(dāng)于幾兩好車的價(jià)格了。 不過即使它不利于拿來做大功率的汽車燃料，但是氫燃料這些環(huán)保能源始終都是我們?nèi)祟惏l(fā)展的方向。 |
8樓2008-08-26 09:25:53
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3樓2008-07-05 23:55:59
張華杰
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頂了 4樓2008-07-06 00:59:30
joinfun2005
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fisheep215 
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7樓2008-08-23 17:12:59
ygao1234
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9樓2008-08-26 09:44:47
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我也是有同感，我國(guó)從80年代就已經(jīng)開始研究設(shè)計(jì)甲醇催化重整制氫當(dāng)燃料電池了，但是由于有很多技術(shù)上和使用上的問題，一直到現(xiàn)在都沒有完全解決，我大致知道以下幾個(gè)問題： 1、重整產(chǎn)物中一樣的有CO和CH4，CO一樣容易使電極中毒、C容易使催化劑失活，CH4降低了能源利用率。 2、甲醇價(jià)格也升高了，而且對(duì)人體有害，如果用于整車還要加強(qiáng)它的密封性。 3、甲醇的腐蝕性較高，如果用于車載，那么維修保養(yǎng)很麻煩。 4、如果改用乙醇則上述問題可以減小許多，但是成本提高了。 5、如果實(shí)行混燒，則可以減小催化劑的要求，但是生產(chǎn)車的廠家技術(shù)和成本增加了。 6、現(xiàn)行的氫燃料車，無論是馬力還是性能都無法和燃油汽車相比，只相當(dāng)于現(xiàn)在的小排量汽車。 7、最重要的還是上面的所有問題的綜述，就是成本太高，云南有一臺(tái)這樣的完全燒氫燃料的整車，據(jù)說當(dāng)時(shí)是中國(guó)的第一臺(tái)，性能這些都相當(dāng)不錯(cuò)了，當(dāng)時(shí)單單一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的造價(jià)就相當(dāng)于幾兩好車的價(jià)格了。 不過即使它不利于拿來做大功率的汽車燃料，但是氫燃料這些環(huán)保能源始終都是我們?nèi)祟惏l(fā)展的方向。 |
10樓2008-08-26 09:48:33
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