7月29日,下午三时(每周四下午三时直播),由氢启未来网和北京云奇科技有限公司主办的氢能大咖分享汇——第15期准时开播,本次分享汇邀请到的大咖是福建顺昌智圣氢能源有限公司总经理王海东,他作了主题为“甲醇利用余热制氢用于工业窑炉锅炉”的演讲。
王海东介绍,氢能被看作21世纪的“终极能源”,制取方面目前主要有四种方式,48%来自于天然气,30%来自于甲醇类,18%来自于煤制氢,还有4%是水电解。
其中,甲醇制氢有很多优势:如甲醇的原料来源广泛,生产工艺成熟。甲醇主要来自于煤化工和天然气的合成,利用煤炭、生物质和城市垃圾都能制成。我国的能源结构有多煤的特点,所以国内很多企业投资于甲醇项目。
国内的甲醇产量逐年增长,并且甲醇的市场价格相对稳定,比较低廉。其次,甲醇沸点为64.7度,属于常压液态,运输和储存技术成熟,而且方便。另外,甲醇制氢设备做成组装式、移动式的装置,操作方便、搬运灵活。
甲醇制氢的优势还体现在环境友好、经济性好、成本低和投资效益好上。在中小规模制氢设备上,无论是在环保,还是在安全等方面,甲醇制氢依然具备相当优势。
在工业炉窑中,通过热交换,可以提供甲醇和水的汽化热和反应热。从而实现工业炉窑的废热利用,同时提高了燃料甲醇的热效率。热混合气可以提高燃料的热效率5%以上。王海东表示,公司开发的工业炉窑预期可以实现22%以上的节能效果。
公司发明专利“200710048808.7工业炉窑及火电站用甲醇变氢气燃料的燃烧系统”,甲醇制氢充分利用炉窑自身余热和反应热,完成甲醇制氢这种世界上最经济、最方便、最实用的氢储体来制氢—富氢燃料,并用于工业窑炉的燃烧。开创了将氢能用于工业窑炉燃烧的先河。
此项发明变甲醇这种不能用于工业的低热值燃料,为转化提高能级后的氢燃料燃烧技术,使甲醇变为氢能,最终成为工业炉窑高效新型节能环保替代能源。同时改变了氢主要作为化工原料并非工业能源的状况,为寻找替代能源开辟了一条新的路径。
王海东介绍,我国多煤少气,以煤为原料制取甲醇是目前替代石油能源的公认办法,煤炭生产甲醇时能够解决污染问题,甲醇为燃料又可以实现高效燃烧,这一成果使得工业炉窑的清洁化应用成为可能。公司研发的富氢炉窑充分利用了炉窑余热和高效燃烧技术,节能25%,减少温室气体CO2排放30%以上。
每年一台普通1吨锅炉消耗柴油504吨,折算为消耗甲醇1170吨,采用富氢燃料替代后,消耗甲醇为877吨。以每年替代1000台1吨的蒸汽锅炉为例,每年可节省58500万元。如果全国的炉窑每年以10%的速度得到替代,经济效益相当可观。
综合来看,甲醇可以利用工业窑炉余热低温制氢并能作为窑炉和锅炉的燃料,提高了甲醇燃烧的热效率,解决了窑炉和锅炉污染问题,减少了CO2的排放量,烟道排放气清洁;验证了富氢燃料的实用性,解决了氢能燃料运输和贮存的难题;
“余热制氢工艺”符合国家能源发展规划,实现了节能减排,对低碳煤化工的发展将产生重大深远影响。
企业介绍:福建顺昌智圣氢能源有限公司,是从事氢能源系列产品的研究、开发高新技术企业。公司致力于甲醇制氢在工业燃烧项目和小型制氢设备的研发。公司成功简化了甲醇制氢的工艺流程;充分利用了窑炉余热使甲醇制氢能耗大大降低,提高了热效率。