Hidrojen üretim süreci analizi
Hidrojen yalnızca önemli bir endüstriyel hammadde ve indirgeme ajanı değil, aynı zamanda yakıt hücreleri için de temel bir yakıttır. Yakıt hücrelerinin teşviki ve yaygınlaşması ve yakıt hücreli araçların olgun pazarlara girmesi ile hidrojen tüketimi de endişe verici bir oranda artacaktır.
1. Endüstriyel hidrojen üretim programı
Başta aşağıdaki kategorilerde olmak üzere birçok endüstriyel hidrojen üretim programı vardır:
(1) Fosil yakıtlardan hidrojen üretimi: doğal gazdan hidrojen üretimi, kömürden hidrojen üretimi vb.
(2) Hidrojen açısından zengin sistem hidrojeni: sentetik amonyak üretiminin artık gazından hidrojen üretimi, rafinerilerden hidrojen açısından zengin sistem hidrojen geri kazanımı, klor-alkali tesisi yan ürün hidrojen ile hidrojen üretimi ve kok fırın gazından hidrojen geri kazanımı.
(3) Metanolden hidrojen üretimi: metanol ayrışması ile hidrojen üretimi, metanol buhar reformu ile hidrojen üretimi, metanol kısmi oksidasyonu ile hidrojen üretimi ve metanol dönüşümü ile hidrojen üretimi.
(4) Hidrojenin hidrolizi: suyun elektrolizi, alkalin elektrolizi, polielektrolit membran elektrolizi, yüksek sıcaklıkta elektroliz, fotoelektroliz, biyofotoliz, termokimyasal hidroliz.
(5) Biyolojik hidrojen üretimi: Biyokütle, gazlaştırma ve mikrobiyal katalitik dehidrojenasyon yoluyla hidrojen üretir.
2. Endüstriyel hidrojen üretim planlarının karşılaştırılması ve seçimi
(1) Kömürden hidrojen üretme süreci, doğalgazdan daha karmaşıktır ve elde edilen hidrojenin maliyeti de daha yüksektir.
(2) Biyolojik hidrojen üretimi, biyokütle hidrojen üretimi ve hidrojenden zengin sistem hidrojen gibi yöntemlerle üretilen hidrojenin yüksek safsızlık içeriği ve düşük saflığı nedeniyle GT gibi teknoloji sağlayıcılarının hidrojen saflık gereksinimlerini karşılayamaz.
(3) Evsel polisilikonun büyük çoğunluğu, hidrojen üretmek için su elektrolizini kullanır. Yalnızca orta enerji, hidrojen üretmek için doğal gazı kullanırken, yabancı uygulamalar hidrojen üretmek için daha fazla metanoldür. Bu nedenle, karşılaştırma için aşağıdaki üç tür şema seçilmiştir:
(A) Doğal gazdan hidrojen üretimi
(B) Metanolden hidrojen üretimi
(C) Su elektrolizi ile hidrojen üretimi
3. Doğal gaz hidrojen üretim yöntemi
4. Metanolden hidrojen üretme yöntemi
5. Hidrojen üretmek için hidroliz
6. Endüstriyel hidrojen üretim yöntemlerinin seçimi
7. Ulusal standart hidrojen endeksi
8. Maliyet analizi
(Elektroliz yoluyla 1200Nm3 / h hidrojen üretimi, metanol ile hidrojen üretimi ve doğal gaz ile hidrojen üretimi (inşaat mühendisliği hariç) yatırım maliyeti ile işletme maliyetinin karşılaştırılması)
9. Hidrojen üretim şemalarının hidrojen kalite göstergelerinin karşılaştırılması
1. Metanol hidrojen üretiminin ikinci aşamasının benimsenmesinden sonra, kalite endeksi GT gereksinimlerini karşılayabilirken, doğal gaz hidrojen üretiminin toplam karbon içeriği endeksi açıkça gereksinimlere bağlı değildir.GT gereksinimlerini karşılayacaksa, adsorpsiyon saflaştırma bölümüne yatırım büyük ölçüde artacaktır. (Ön tahmin, yatırımı 6 veya 7 milyon artırmaktır).
2. Su elektroliziyle üretilen hidrojenin karbon içeriği nispeten yüksek olmasına rağmen, gerçek test sonuçları karbon içeriğinin daha düşük olduğunu göstermektedir.Bir fabrikanın analiz verilerine göre (CO algılanmadı, CH4 saptanmadı, CO2: 0,5PPm, O2: 1,2 ppm), toplam karbon içeriği 1PPm'nin altında kontrol edilebilir.
10. Hidrojen üretim planlarının avantaj ve dezavantajlarının karşılaştırılması
