天然氣摻氫技術(shù)具有重要的環(huán)保價值,氫氣作為清潔能源,其燃燒過程僅產(chǎn)生水,不排放二氧化碳等溫室氣體。當(dāng)與天然氣混合燃燒時,可有效降低碳排放,減少對環(huán)境的污染。隨著全球?qū)夂蜃兓年P(guān)注度不斷提高,天然氣摻氫技術(shù)有助于能源行業(yè)向低碳、綠色方向轉(zhuǎn)型,契合“雙碳”目標(biāo)的要求。此外,天然氣摻氫還能緩解天然氣供應(yīng)緊張,降低終端用能的碳排放水平,如在天然氣中摻入20%體積比的氫氣,可使氮氧化物、一氧化碳、未燃碳氫排放降低50%以上。
天然氣摻氫技術(shù)在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出的應(yīng)用潛力。在交通領(lǐng)域,摻氫天然氣可以作為新能源汽車的燃料,應(yīng)用于公交車、出租車等公共交通領(lǐng)域,助力我國交通能源的轉(zhuǎn)型升級。在工業(yè)領(lǐng)域,摻氫天然氣可替代傳統(tǒng)燃料,降低能源成本,減少污染排放。在發(fā)電領(lǐng)域,摻氫天然氣可作為燃氣輪機的燃料,應(yīng)用于火力發(fā)電廠,提高發(fā)電效率,降低碳排放。在民用領(lǐng)域,摻氫天然氣可用于燃氣灶具、燃氣熱水器等,改善城鎮(zhèn)燃氣質(zhì)量與煙氣排放。
安全性顯著優(yōu)于直接使用氫氣
液態(tài)儲存運輸更安全
甲醇為液態(tài)(閃點 11℃,屬于中閃點易燃液體),其儲存運輸標(biāo)準成熟(如槽罐車、儲罐),風(fēng)險可控。而氫氣為氣態(tài)(爆炸極限 4%-75%),需高壓(20-70 MPa)或低溫(-253℃液化)儲存,設(shè)備投資高且泄漏風(fēng)險大。
工業(yè)案例:在氫燃料鍋爐項目中,甲醇現(xiàn)場制氫可避免氫氣儲罐的安全審批難題,更易通過園區(qū)安全評估。
防爆等級要求低
甲醇制氫裝置可設(shè)計為閉式系統(tǒng),氫氣直接用于燃燒,現(xiàn)場無大量氫氣滯留,降低爆炸風(fēng)險。而直接使用氫氣需嚴格控制車間通風(fēng)、電氣防爆等級(如 Ex IIB T3 級別),成本更高。
靈活適配多種工業(yè)燃燒場景
燃料兼容性強
甲醇制氫可與現(xiàn)有燃氣設(shè)施兼容,例如:
摻氫燃燒:在天然氣中摻入 5%-20% 氫氣(來自甲醇制氫),提升燃燒效率,降低碳排放,無需大規(guī)模改造燃燒設(shè)備。
純氫燃燒:如氫燃料燃氣輪機、氫鍋爐等,甲醇制氫可作為穩(wěn)定氫源,解決氫氣供應(yīng) “后一公里” 問題。
快速響應(yīng)負荷變化
甲醇重整制氫裝置啟動速度快(從冷態(tài)到滿負荷僅需 30 分鐘),適合間歇式工業(yè)生產(chǎn)場景(如鋼鐵行業(yè)的加熱爐、化工行業(yè)的反應(yīng)釜),而大型天然氣重整裝置啟動需數(shù)小時,靈活性不足。
現(xiàn)場制氫是一種、環(huán)保、便捷的能源供應(yīng)方式,能夠顯著降低用戶的用氣成本,實現(xiàn)節(jié)能減排、降碳增效的目標(biāo)。隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用的不斷拓展,甲醇裂解制氫有望在未來能源體系中發(fā)揮更加重要的作用
該技術(shù)的優(yōu)勢在于其即制即用的特點,無需大量儲存和運輸氫氣,從而降低了用氫成本。此外,甲醇作為液體燃料,便于儲存和運輸,適合中小規(guī)模制氫需求,尤其適用于加氫站、化工園區(qū)等場景。
從環(huán)保角度來看,甲醇裂解制氫過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物主要是二氧化碳和水,對環(huán)境友好,有助于實現(xiàn)碳中和目標(biāo)。同時,甲醇本身是一種可再生資源,既可以由化石能源制取,也可以通過生物質(zhì)轉(zhuǎn)化獲得,進一步提升了其可持續(xù)性。