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  • 用甲醇作氢气载体拉开氢能产业化序幕

    来源:www.fuzhou1998.cn 发布时间:2019-10-15

    两天前我要分享以甲醇为氢载体打开氢能工业化序幕的全球新能源网

    刘克,澳大利亚国家工程院外国院士

    目前,氢正在追赶前所未有的发展势头,并正在成为清洁安全的未来能源的重要组成部分。

    早在20年前,当我在UTC燃料电池公司工作时,我就领导了一支由三大UTC,日产和壳牌石油公司组成的工程师团队,并花费了近1亿美元用于研发资金。世界上第一个“用汽油生产氢气的燃料电池汽车”。

    尽管氢目前很热,但氢不适合用作能量载体。

    一个是因为氢是世界上最小的体积能量密度,只有通过压缩才能增加能量密度。加氢站将氢气压缩到350公斤或700公斤的高压储罐中;这种高压车载储氢罐必须由碳纤维制成,因为钢太重并且碳纤维价格昂贵。在压缩氢气的过程中,它本身会消耗大量能量。

    第二,因为氢是最小的分子,也是泄漏最多的气体。多年来,大多数炼油厂事故都是由氢气泄漏引起的。

    第三,因为氢气是扩散最广,扩散最快的气体。在露天环境中,氢气泄漏的问题并不大,一旦泄漏,它就会冲向天空。但是,在封闭的空间中,它会迅速扩散并爆炸;目前,中国不允许大型高压储氢罐穿越隧道,否则他们担心隧道内的爆炸爆炸。因此,对于北上广神等地下停车场大量停放汽车的城市,罐装氢气不适合广泛使用。

    四座加氢站的建设也很困难。由于氢气的易燃易爆特性,设计加氢站时必须保持安全距离。在一定范围内不需要住宅建筑。以深圳为例。在城市中,一个每天供应约300辆燃料电池汽车的加氢站将需要约6-8亩土地,而深圳拥有约1亿亩土地用于一亩土地,垃圾掩埋价格为6亿美元。要8亿元,那不是划算的。如果在郊区建有加氢站,将不会有很多人来回加氢。

    但是,随着“页岩气革命”的到来,一切都发生了变化。

    在页岩气革命之前,美国最高的天然气已达到每百万英国热量单位17美元。 “页岩气革命”的到来使它迅速降至每百万英国热量单位1.5美元,现在平衡为2.5。 约3美元。此外,页岩气革命证明,世界天然气储备将在200年内不再使用。

    天然气是制备甲醇的最佳原料,比煤制甲醇便宜。世界上有200年的天然气,这意味着有200年的甲醇。我们可以当场将天然气转化为甲醇。在天然气价格便宜的地方,甲醇的价格每吨不到750元。

    就运输而言,液体燃料优于固体和气体。因为它可以通过陆上管道运输,所以即使它跨海运输,成本也很低,并且可以在罐中长时间保存。例如,从休斯顿向大连港运送一船汽油,价格为每升7元,运费不到每升0.07元。

    另一方面,甲醇重整制氢的困难要比将汽油在线转化为氢气要困难得多。因为汽油的转化温度为850°C,所以甲醇只有300°C,并且甲醇中没有硫,比汽油清洁得多。

    十多年前,我们实现了汽油制氢技术的在线转换。没有理由将甲醇转化为氢气生产技术。

    在过去的几年中,我们与一些企业合作,在劣质煤制甲醇和甲醇制氢方面取得了长足的进步。以甲醇为氢的载体,储运成本大大降低,燃料电池的组合前景广阔。 (记者王志康报道)

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    刘克,澳大利亚国家工程院外国院士

    目前,氢正在追赶前所未有的发展势头,并正在成为清洁安全的未来能源的重要组成部分。

    早在20年前,当我在UTC燃料电池公司工作时,我就领导了一支由三大UTC,日产和壳牌石油公司组成的工程师团队,并花费了近1亿美元用于研发资金。世界上第一个“用汽油生产氢气的燃料电池汽车”。

    尽管氢目前很热,但氢不适合用作能量载体。

    一个是因为氢是世界上最小的体积能量密度,只有通过压缩才能增加能量密度。加氢站将氢气压缩到350公斤或700公斤的高压储罐中;这种高压车载储氢罐必须由碳纤维制成,因为钢太重并且碳纤维价格昂贵。在压缩氢气的过程中,它本身会消耗大量能量。

    第二,因为氢是最小的分子,也是泄漏最多的气体。多年来,大多数炼油厂事故都是由氢气泄漏引起的。

    第三,因为氢气是扩散最广,扩散最快的气体。在露天环境中,氢气泄漏的问题并不大,一旦泄漏,它就会冲向天空。但是,在封闭的空间中,它会迅速扩散并爆炸;目前,中国不允许大型高压储氢罐穿越隧道,否则他们担心隧道内的爆炸爆炸。因此,对于北上广神等地下停车场大量停放汽车的城市,罐装氢气不适合广泛使用。

    四座加氢站的建设也很困难。由于氢气的易燃易爆特性,设计加氢站时必须保持安全距离。在一定范围内不需要住宅建筑。以深圳为例。在城市中,一个每天供应约300辆燃料电池汽车的加氢站将需要约6-8亩土地,而深圳拥有约1亿亩土地用于一亩土地,垃圾掩埋价格为6亿美元。要8亿元,那不是划算的。如果在郊区建有加氢站,将不会有很多人来回加氢。

    但是,随着“页岩气革命”的到来,一切都发生了变化。

    在页岩气革命之前,美国最高的天然气已达到每百万英国热量单位17美元。 “页岩气革命”的到来使它迅速降至每百万英国热量单位1.5美元,现在平衡为2.5。 约3美元。此外,页岩气革命证明,世界天然气储备将在200年内不再使用。

    天然气是制备甲醇的最佳原料,比煤制甲醇便宜。世界上有200年的天然气,这意味着有200年的甲醇。我们可以当场将天然气转化为甲醇。在天然气价格便宜的地方,甲醇的价格每吨不到750元。

    就运输而言,液体燃料优于固体和气体。因为它可以通过陆上管道运输,所以即使它跨海运输,成本也很低,并且可以在罐中长时间保存。例如,从休斯顿向大连港运送一船汽油,价格为每升7元,运费不到每升0.07元。

    另一方面,甲醇重整制氢的困难要比将汽油在线转化为氢气要困难得多。因为汽油的转化温度为850°C,所以甲醇只有300°C,并且甲醇中没有硫,比汽油清洁得多。

    十多年前,我们实现了汽油制氢技术的在线转换。没有理由将甲醇转化为氢气生产技术。

    在过去的几年中,我们与一些企业合作,在劣质煤制甲醇和甲醇制氢方面取得了长足的进步。以甲醇为氢的载体,储运成本大大降低,燃料电池的组合前景广阔。 (记者王志康报道)

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