安全性是天然氣摻氫技術(shù)推廣的關(guān)鍵。摻氫天然氣的爆炸極限范圍更大,泄漏后擴散速度更快,因此對管道和設(shè)備提出了更高的要求。研究表明,摻氫比例在10%以內(nèi)時,對現(xiàn)有管道和終端設(shè)備的適應(yīng)性較好,但仍需關(guān)注氫氣對材料的氫脆現(xiàn)象。此外,摻氫天然氣的燃燒特性也發(fā)生了變化,如火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌?、回火風(fēng)險增加等,因此需要在終端設(shè)備中進行相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化。例如,北京重型燃氣輪機技術(shù)研究有限公司對SGT-800燃機進行了30%摻氫燃燒改造,驗證了其在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。
然而,隨著摻氫比例的增加,安全風(fēng)險也隨之上升。例如,摻氫比例超過10%時,可能會引發(fā)氫脆、部件過熱、回火等問題。因此,摻氫比例的控制是確保天然氣摻氫安全的關(guān)鍵。此外,現(xiàn)有天然氣管道和設(shè)備的材料性能也需要進行評估和改造,以適應(yīng)氫氣的摻入。
甲醇作為原料,來源廣泛、價格相對穩(wěn)定。從運輸角度看,甲醇是液體,相比氣體氫氣,運輸成本低且安全性高。以博氫新能源的甲醇重整制氫裝置為例,其采用在線制氫、現(xiàn)制現(xiàn)用的方式,省去龐大的儲氫裝置,降低了成本。同時,設(shè)備內(nèi)部優(yōu)化的換熱結(jié)構(gòu)以及集成的重整 / 燃燒模塊,使得設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、便于移動,進一步節(jié)省了成本。此外,一些甲醇制氫設(shè)備的氫氣生產(chǎn)成本可低至 1 元 / 方,成本優(yōu)勢顯著。
甲醇制氫設(shè)備與天然氣摻氫設(shè)備的結(jié)合,為企業(yè)提供了一套完整的節(jié)能、環(huán)保且經(jīng)濟的能源解決方案。在當(dāng)前能源形勢下,這兩種設(shè)備具有廣闊的應(yīng)用前景,將助力企業(yè)在節(jié)能降耗的道路上邁出堅實步伐,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
甲醇制氫設(shè)備以甲醇為原料,通過催化重整反應(yīng)將甲醇轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳。在設(shè)備內(nèi)部,甲醇與水蒸氣在特定溫度、壓力條件下,在催化劑的作用下發(fā)生重整反應(yīng),生成富含氫氣的混合氣體,隨后經(jīng)過分離提純,得到高純度氫氣。例如,博辰的甲醇制氫設(shè)備采用的重整技術(shù),每公斤甲醇可產(chǎn)出 2.1 - 2.5 方氫氣,甚至在優(yōu)化工藝下,一公斤甲醇可產(chǎn) 3 立方氫氣 。
降低生產(chǎn)成本
天然氣摻氫燃燒能夠降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。例如,格瑞卡頓天然氣節(jié)能案例中,通過摻入20%的氫氣,陜西某玻璃廠每小時可節(jié)約840元天然氣費用,每天節(jié)約2160元,每年可節(jié)約60多萬元。此外,制氫燃燒一體機的使用,能夠顯著降低企業(yè)運營成本,生產(chǎn)運行成本可降低20~30%