99.999%！中國石化首套分布式甲醇制氫系統(tǒng)產(chǎn)出合格氫氣產(chǎn)品

近日，由中國石化石科院自主研發(fā)的分布式甲醇制氫系統(tǒng)在中石化北方能源有限公司大連盛港加氫站內(nèi)完成調(diào)試，成功產(chǎn)出純度99.999%的高純氫氣。

分布式甲醇制氫系統(tǒng)主體裝置占地僅64平方米，為國內(nèi)最小，同時(shí)集成了甲醇重整、催化氧化、過程強(qiáng)化、系統(tǒng)集成等多項(xiàng)科技創(chuàng)新成果。

圖源中國石化石科院

根據(jù)中國石化，該套分布式甲醇制氫系統(tǒng)投產(chǎn)歷程如下：

2022年4月，集團(tuán)公司黨組成員、副總經(jīng)理凌逸群組織中國石化8個(gè)相關(guān)部門對該技術(shù)開展技術(shù)審查；

2022年7月，撬裝裝置順利出廠；

2022年11月，分布式甲醇制氫系統(tǒng)產(chǎn)出純度達(dá)到99.999%的合格氫氣產(chǎn)品，開車成功；

作為制氫-加氫一體站的重要裝置之一，待該裝置與加氫站整體聯(lián)動(dòng)試車后，國內(nèi)首個(gè)分布式甲醇制氫-加氫一體站即可投入使用。投用后將推動(dòng)國家氫能在交通領(lǐng)域的利用，也將為加氫站選擇低成本供氫技術(shù)提供應(yīng)用示范。

目前，石科院、燃料油公司、北方能源公司正在緊鑼密鼓開展整站的聯(lián)動(dòng)調(diào)試，確保制氫-加氫一體站盡快投入運(yùn)營。

河南神馬尼龍公司4000m3/h甲醇制氫工業(yè)裝置，圖源國家碳一化學(xué)工程技術(shù)研究中心

從氫氣獲取方式上，目前主要包括電解水制氫和甲醇重整制氫兩條路徑。氫氣由于是可燃?xì)怏w，具有壓縮困難、儲存條件苛刻、運(yùn)輸成本高等制約因素，高昂的儲氫運(yùn)氫成本及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本限制燃料電池發(fā)展。

甲醇常溫下為液體，與高壓儲氫相比，甲醇是非常好的液體儲氫、運(yùn)氫載體，便于儲存運(yùn)輸，系統(tǒng)無高溫高壓，運(yùn)行更加安全可靠。甲醇重整制氫燃料電池實(shí)現(xiàn)氫氣“即產(chǎn)即用”，更加經(jīng)濟(jì)、現(xiàn)實(shí)可行。同時(shí)，甲醇生產(chǎn)技術(shù)成熟，當(dāng)前我國已是全球最大甲醇生產(chǎn)國。

在基礎(chǔ)實(shí)施建設(shè)上，甲醇補(bǔ)給配套體系可以充分利用現(xiàn)有的加油站系統(tǒng)，將傳統(tǒng)加油機(jī)的加注槍更換為甲醇加注槍即可，而且甲醇燃料加注時(shí)間短。加氫站造價(jià)極高，成本超過甲醇補(bǔ)給站的100倍。

今年3月，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》，提出構(gòu)建清潔化、低碳化、低成本的多元制氫體系，積極引導(dǎo)合成甲醇行業(yè)由高碳工藝向低碳工藝轉(zhuǎn)變。此外，山東、廣東、上海、河北等多個(gè)省市接連出臺“站內(nèi)制氫”配套地方政策、標(biāo)準(zhǔn)。因此，甲醇制氫系統(tǒng)的成功示范和量產(chǎn)對于解決氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸具有重大意義。

目前，甲醇制氫正走上產(chǎn)業(yè)化發(fā)展道路。

2021年10月，廣西南寧“12GW甲醇重整氫燃料電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”落地。10月28日，博氫新能源公司與南寧市良慶區(qū)人民政府簽署《12GW甲醇重整氫燃料電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目戰(zhàn)略合作框架意向協(xié)議》，項(xiàng)目總投資約90億元，致力于打造國內(nèi)首個(gè)甲醇重整氫燃料電池終端產(chǎn)品的全產(chǎn)業(yè)鏈，這對我國氫能及燃料電池汽車的發(fā)展具有重要推動(dòng)。

12月初，由中國船舶集團(tuán)七一一所自主研發(fā)的甲醇重整制氫原理樣機(jī)，在張江試驗(yàn)現(xiàn)場完成調(diào)試試驗(yàn)，解決了密閉空間燃料電池的安全高效用氫問題，具有重要的意義。

12月底，據(jù)中科院透露，中國科學(xué)院上海高等研究院工程科學(xué)團(tuán)隊(duì)在3D打印技術(shù)制備車載甲醇重整制氫催化劑研究中取得進(jìn)展，3D打印制備車載甲醇重整制氫催化劑，有望應(yīng)用于車載燃料電池領(lǐng)域。該研究有助于推動(dòng)甲醇重整制氫技術(shù)在車載燃料電池等領(lǐng)域的發(fā)展，并為新型整體式催化劑的開發(fā)提供了新思路。

2022年3月20日，中原石化烯烴一部甲醇裂解制氫氣裝置投料開車成功，生產(chǎn)出合格氫氣，設(shè)計(jì)量為每小時(shí)250標(biāo)準(zhǔn)立方米。該裝置對公司各裝置生產(chǎn)協(xié)調(diào)意義重大，降低了各裝置之間的依賴性，公司可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益更從容地調(diào)控生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)較好的生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)。

11月10日，愛馳汽車有限公司旗下子公司氫馳動(dòng)力科技（山西）有限公司與高能數(shù)造（西安）技術(shù)有限公司舉行線上簽約儀式。根據(jù)協(xié)議內(nèi)容，未來雙方將在新能源汽車、新型應(yīng)用場景的全固態(tài)電池和甲醇重整制氫高溫燃料電池方面展開深入合作。

全國首套量產(chǎn)型甲醇制氫-加氫一體站下線交付，圖源大眾日報(bào)

11月，由青島陽氫集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的全國首套量產(chǎn)型（200kg/日）甲醇制氫-加氫一體站在青島市城陽區(qū)下線，并完成裝機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行，即將投放全國各地。該型裝備采用集裝箱撬裝式的模塊化形態(tài)，可快速推進(jìn)分布式加氫站投放和現(xiàn)有加油加氣站的油氣氫合建升級。

中國科學(xué)院副院長張濤多次公開表示“綠色甲醇是能量密度高、理想的液體能量儲存方式，利用可再生能源發(fā)電制造綠色氫，生成容易與二氧化碳結(jié)合存儲的綠色甲醇是排出零碳的重要途徑。” 張濤認(rèn)為，綠色甲醇作為能源轉(zhuǎn)化的中樞，在碳足跡的整個(gè)過程中可以解決能源的清潔性問題，可以開拓氫能源應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈，減少碳排放，實(shí)現(xiàn)碳利用等一舉取得的效果開始。

澳大利亞國家工程院外國院士劉科公開堅(jiān)持“甲醇是目前最高的氫制造材料”，“甲醇在線氫比汽油氫簡單得多，這樣的話，實(shí)際上甲醇和水被重新整備，產(chǎn)生的氫通過直接電爐發(fā)電，電力可以驅(qū)動(dòng)汽車，使用電的時(shí)候，制作氫的時(shí)候，同時(shí)發(fā)電這是氫能源的未來。”劉科表示：“甲醇是燃料電池效率和液體燃料的優(yōu)點(diǎn)，將兩種物質(zhì)結(jié)合在一起，是將來氫能源的一個(gè)方向。”