石化产业发展绿氢炼化的技术创新与建议

绿氢主要是指可再生能源电解水制氢过程中产生的氢气。面对新时期背景下石化产业在能源消耗、碳排放方面存在的问题,石化产业通过推进绿氢炼化,以达到降低能源消耗和碳排放量的目的。石化产业在进一步推进绿氢炼化时需在提升专业人员能力、加快研究开发支撑绿氢炼化的前沿核心技术、提升绿氢利用效率、加快研究炼化工艺流程再造方案、相关政府和政策支持等方面进行深入的思考和探索,旨在全面推进绿氢在石化企业的应用和发展,促进石化企业实现绿色低碳转型的目标。     

绿氢时代大势所趋 深刻改变我国能源格局

正随着可再生能源成本的下降,具有价格竞争力的'绿氢时代'将要到来。2019年以来,氢能发展日益受到关注,作为一种清洁、高效、安全、可持续的新能源,氢能开发与利用已成为世界能源技术变革的重要方向。1、绿氢时代大势所趋氢能产业的产业链包括制氢、储运、加氢、氢能应用等多个环节,在制氢方面,根据二氧化碳的排放量,氢可以分为灰氢、蓝氢、绿氢,其中,可再生能源制氢被称作"绿氢"。发展氢     

清洁氢能源制备技术的研究现状及综合分析

传统化石能源是化学工程能源供应系统的主要贡献者，但随着“碳峰值”和“碳中和”等可持续发展战略的提出，目前的科学研究转向探索可再生或循环能源的转化技术。综述了再生资源转化氢能的典型工艺的化学工艺设计与强化、技术经济效益、热力学效率和环境性能。一些新兴的制氢技术比传统的生产氢气的技术具有更高的能源效率和更低的碳排放。此外，在短期内，工业副产氢是一种可以满足氢气需求的过渡性措施，从中长期内，可再生能源电解制氢将成为氢源的最终出路。值得一提的是，在可再生资源制氢的系统设计中，在风光水等可再生能源区域，一般都会离用氢负荷中心很远，因此，在储存和运输环节，也必须与之相适应，比如发展管道运氢，液罐运氢等，从而在拓宽经济运输半径、优化关键运行参数以降低处理和工艺基础设施成本方面，还需要进行更多的研究。综述了可再生能源制备清洁氢能源领域的前沿转化技术和终端产品，分析了清洁氢能源转化技术面临的挑战、前景和发展趋势。     

霍尼韦尔宣布推出新型绿氢生产技术

霍尼韦尔发布新型催化剂涂层膜(CCM)绿氢生产技术并将携手电解槽生产厂商进一步测试该技术.使用可再生电力驱动的电解槽将水电解成氢和氧从而生产绿氢,有望在未来数十年内的能源转型中发挥重要作用.根据氢能委员会(Hydrogen Council)的预测,未来30年氢在全球的总需求量将增长5倍至7倍.霍尼韦尔的该创新技术专注于...     

可再生能源电解制氢技术及催化剂的研究进展

氢能是一种清洁、高效的二次能源,是构建未来清洁社会的重要支撑。在众多制氢技术中,利用可再生能源产生电能,并通过电解水制备高纯度氢气是最具潜力的制氢路线之一。本文在介绍三种电解水制氢技术及核心部件的基础上,重点讨论了电解水析氢催化剂,特别是过渡金属基电催化剂及单原子催化剂的研究进展。本文最后对可再生能源发电与电解水制氢技术的耦合进行了分析与讨论,简述了现阶段国内外基于可再生能源发电制氢项目的开发进展。文章指出,随着电力成本下降,高效、稳定、经济的析氢催化剂的开发,可再生能源发电制氢将成为解决能源消纳、加速氢能产业化进程、最终实现我国向低碳清洁能源转型的重要途径。     

燕山石化:大检修年的物资保供战

正随着中国石化开启建设世界一流能源化工公司的新航程,各所属企业积极探索、尝试新的工作模式,加快转变发展方式。保持装置长周期生产运行,努力挖掘生产潜力,不断提高经济效益,成为一种必然的追求。实施装置定期大检修是炼油化工企业的一项重要工作,是装置安全生产长周期运行的重要保证。切实做好检修物资保供工作可谓是重中之重。燕山石化于近年逐步把炼化装置     

“双碳”目标下炼化企业转型发展思考与对策分析

“双碳”是我国应对气候变化的强力举措,同时也给炼化行业发展带来机遇和挑战。作为节能降碳的重点行业,炼化企业需要从全生命周期探索碳减排路径,引领行业绿色、低碳、安全和高质量发展。概述了实现“碳中和”的6条路径,即强化过程节能减排,实现能源高效利用;绿氢、绿电在炼化企业中大规模应用;能源型向化工型、材料型高端化发展;加大碳捕集与利用技术的研发投入;建立碳交易、碳汇机制和市场,助力碳中和目标实现;探索核电-炼化一体化发展模式。提出了炼化企业转型发展对策与方法,为未来炼化企业实现转型发展提供借鉴和思路。     

太阳燃料甲醇合成

我国将力争于2060年前实现碳中和,而实现碳中和的根本途径是能源利用形式由化石能源向可再生能源转变。本文指出太阳燃料甲醇合成（又称“液态阳光”）是利用太阳能等可再生能源分解水制取绿氢,再将二氧化碳与绿氢结合转化为甲醇的综合性技术,它不仅可将再生能源存储在液体燃料甲醇中,还可解决重要领域如冶金、建材、化工中的刚性二氧化碳排放,是实现碳中和目标切实可行的技术路线和有力手段。本文就作者团队研究发展的液态阳光水分解制氢和二氧化碳加氢制甲醇技术进行总结,并对当前液态阳光技术的工业应用进行了介绍。     

氢能的思考及发展路径判断和实践

氢具有化学品、专属燃料和二次能源三种特性,在中国能源革命进程中,政府将以CO₂减排为抓手促进光伏风电的发展。随光伏风电成本的降低,绿氢从化学品定位转向专属燃料和二次能源属性。文中指出:中国30·60双碳目标将引领再电气化,重构钢铁、炼化、煤化工、油气田、汽车、煤电和水泥产业;西部地区通过光伏原位电解水及绿色气体岛来实现氢的能源转型;东部地区绿氢有可能成为拉动乡村振兴的载体工具和低碳城市创建的重要抓手。文章提出:超前布局、强化创新、持续突破氢能关键核心技术、长期坚持技术迭代和产业示范,是氢能实现产业化发展的根本途径。     

风光氢储综合能源系统优化配置

由于能源危机和大量使用化石能源造成的环境污染,可再生能源技术在近几年中得到迅速发展。但风电、光伏等发电设备出力的波动性及其大规模并网带来的扰动也逐渐成为限制可再生能源更大规模应用的严峻问题。氢能源具有来源众多、清洁无污染、能量密度大、可再生、易存储、用途广泛等特性,适宜作为可再生能源的二次载体,因此,含可再生能源发电和氢储能设备的综合能源系统将成为未来能源系统的主要发展方向。本文立足于风光氢储综合能源系统,通过建立运行模型,研究其以经济效益为目标的优化配置方法,为综合能源系统的建设和氢能源的应用提供有效参考。     

碱性电解水制氢催化剂的研究现状与进展

与可再生能源相结合的电解水制氢是绿氢生产的主要技术路线,在“双碳”目标的驱动下,这一绿色科技有望成为能源变革的核心,也是清洁能源版图中的重要一环。碱水电解制氢技术发展最为成熟、商业化程度最高,是电解水市场的重要组成部分。电解槽作为电解水技术的关键设备,其技术发展程度影响着绿氢规模化发展进程,而高效稳定的电催化剂是碱水电解槽性能提升的关键。文章综述了碱性电解水的反应原理以及近年来阴极和阳极电催化剂的研究进展,对碱性电解水技术发展面临的关键问题和解决思路进行了分析和展望。     

催化裂化装置碳排放影响因素分析

基于炼化企业CO₂排放量标准计算方法，通过对影响催化裂化装置碳排放的装置规模、焦炭产率、反应器类型及原料构成等进行核算与分析，明确各因素对催化裂化装置碳排放的影响程度和特征，为炼化企业制定主要碳排放单元装置减排方案提供参考借鉴，助力“双碳”目标实现和能源转型及清洁化生产。     

适用可再生能源不确定特性的合成氨多稳态柔性工艺技术

双碳背景下,风光可再生能源发电是能源发展的重要方向,“绿氢”由于其长周期存储和零碳特征,可以有效解决风光电力消纳的难题,有望与电能一同成为未来能源体系的两大支柱。但是由于氢气自身特性和氢脆造成的材料瓶颈,“绿氢”发展遇到制储运多环节安全性与经济性挑战。绿电制氢制氨的“电制绿氨”路径被认为是解决“绿电”“绿氢”技术经济困局的重要途径之一。针对风光资源的不确定性,分析了基于合成氨“哈-博”工艺多种解决方案的优劣,提出了多稳态柔性“电制绿氨”工艺模式以解决“源网氢氨”复杂技术特征耦合下的设计、装置和运行问题;研究了多稳态柔性“电制绿氨”工艺的系统性技术架构、整定经济运行负荷与运行周期的最优化方法;开发了电氢氨一体化数字仿真模型,计及电力约束、资源波动、氢氨需求、系统运行效率和可靠性等因素,对全场景、全流程下的“电制绿氨”进行协同优化,形成了一套面向动态运行的绿电耦合化工的设计方法;研究了催化剂结构性能调优与合成塔内件结构的优化方法,开发了复杂变工况条件的催化剂宏观动力学模型,以及电氢氨一体化协同调度与智能控制技术。多稳态柔性“电制绿氨”工艺实现了合成氨经济运行负荷在30%～110%,负荷调节...     

氢能运输路径经济性分析及跨洋贸易展望

随着氢能产业在全球的广泛发展,风光资源较好地区带来的绿氢成本红利和与消纳地区的地域错位为氢能跨洋贸易带来了可能。低成本、长距离输氢是实现氢能跨洋贸易的关键环节。对比长距离输氢的技术路线,对绿氢以氨的形式跨洋运输进行经济性分析发现,如果在风光资源较好地区可再生能源发电价格足够低廉的情况下,绿氢的跨洋运输和应用具备可行性。     

全球首套规模化太阳燃料合成示范项目试车成功

<正>2020年1月17日,新年伊始,全球首套千吨级规模太阳燃料合成示范项目在兰州新区绿色化工园区试车成功。该项目迈出了将太阳能等可再生能源转化为液体燃料工业化生产的第一步。太阳燃料合成是指利用太阳能、风能、水能等可再生能源发电,进而电解水制备绿氢、将二氧化碳加氢转化制甲醇等液体燃料,把可再生能源存储在液体燃料中。简言之就是利用太阳能等可再生能源、二氧化碳和水,生产清洁可再生的甲醇等液体燃料(故又被形象地称为"液态阳光")。这将是未来解决二氧化碳排放的根本途径之一,也是将间歇分散的太阳能等可再生能源收集储存的一种储能技术,是"道法自然光合作用",实现人工光合成绿色能源的一种过程。     

集装管束运输车在氢气运输中的应用

随着国内成品油质量的不断提升,炼油行业中加氢装置的扩能成为一种必然趋势,其中原料氢气更是成为一种紧张的资源,盐化工中有富余的氢气,将这部分氢气作为加氢装置的氢源,可解决炼油行业氢源问题,同时形成炼化一体化。在氢气运输过程中,集装管束运输车发挥着重要作用。     

《氢的未来》——国际能源署发布重磅报告

<正>国际能源署(IEA)近日公布了《氢的未来》重磅报告,报告指出,"氢气今天正在赶上前所未有的发展势头。世界不应错过这个独特的机会,让氢气成为清洁和安全的未来能源的重要组成部份。"国际能源署分析发现,由于可再生能源成本的下降和氢气产量的扩大,到2030年,利用可再生能源发电的氢气成本可下降30%。报告还重点提出了推动氢能源市场前进的4个关键领域和7大关键建议。     

新一体化储氢制氢装置能大幅降低成本

<正>德国科学家日前开发出利用有机载体液和特殊催化剂的储存和制取氢燃料新工艺,使原先装卸氢燃料所需的2个装置简化成1个装置。新工艺能大大降低成本和能耗,对能源转型具有重要意义。有效利用可再生能源的一大方式是利用电解水制氢,然后将氢储存起来备用。高效储氢技术一直是各国科学家的攻关课题。在最新研究中,尤利希研究中心可再生能源研究所与埃朗根-纽伦堡大学的科学家,让一种特殊的有机载体液与氢燃     

我国石化化工原料低碳化发展路径

介绍了为我国石化化工行业提供碳、氢元素的化石能源矿产、循环回收原料、生物基原料和可再生能源制氢等四类主要原料的碳排放特点;重点分析了我国炼化、石化、煤化工三个重点行业原料低碳化发展路径;指出,在碳达峰阶段,我国石化化工原料低碳化发展的主要目标是提高化石能源矿产中碳氢元素利用效率,通过适度进口低碳原料满足行业发展需求。在碳中和阶段,应将可再生能源制氢、循环回收原料、生物基原料作为增量原料的主要来源,并部分替代化石能源,形成化石能源矿产、可再生能源制氢、循环回收原料、生物基原料四足鼎立的原料格局。     

水电解制氢设备评价体系现状与完善

随着发展低碳清洁氢能已成为全球共识,各国制氢技术路线均立足本地氢源潜力和未来氢能产业需求,呈现低碳氢、清洁氢到可再生氢的递次发展趋势,并重点围绕可再生能源电解水制氢技术进行项目示范和产业布局。本文主要介绍了水电解制氢设备评价体系的国内外现状以及其中存在的问题,并提出了几点建议。