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做好氢能利用文章 氯碱业要变耗能为造能

2018-06-05 10:17:24



眼下炙手可热的氢能对氯碱行业而言也蕴含机会。“氯碱企业既是耗能大户,也是产氢大户,每年约有18亿立方米的氢气没有被充分利用。氯碱行业要提升氢能储运技术,做好氢能利用这篇大文章,使氯碱企业走上从耗能到造能的转变之路。”在5月23~24日于苏州召开的第21届中国氯碱论坛上,上海浦江特种气体有限公司董事长刘炜炜提出建议。

  刘炜炜介绍,氢气除了用于制造化学品,还可应用在氢燃料电池、掺氢天然气(HCNG)等能源领域,从这一思路来看,氯碱企业其实是在造能。2017年的统计数据显示,氯碱生产过程中,氯化钠电解制取氯气和烧碱的同时联产氢气,理论上约为84万吨/年,即94亿立方米/年。虽然氯碱行业的氢气利用率在逐年提高,但仍有约18亿立方米的氢气没有被充分利用。结合当前的氢能政策和布局,这部分氢气在有明确燃料电池汽车规划的地区就是宝贵的资源,可以率先利用起来。

  “氯碱企业用氢气造能是非常可行的。”刘炜炜表示,一是有潜力。氯碱企业在电解技术方面有储备。二是有方案。将氯碱副产氢气提纯后,通过加压或液化可输送到加氢站作为能源使用,亦可在氯碱厂内建设大型燃料电池电站,将氢转换成电及热能再返回氯碱工厂。三是有前景。我国绿色电力的政策方向已经非常明确。如果将每年放空的18亿立方米氢气充分利用,至少可以供12万辆氢燃料车使用,或产生12.6亿千瓦时的电。

  记者了解到,从氢供应链逻辑来看,发展氢能经济的基础是氢气供应。而氢的来源包括三个途径,一是化学制取,如天然气裂解、甲醇裂解或煤制氢;二是氯碱、烷制烯烃(PDH)等化工工艺过程副产的弛放气;三是可再生能源发电电解水制氢。企业可以通过提纯将副产氢气精制成产品氢气,经过储运环节,输送至加氢站作为能源,或者送到用氢企业。如果建分布式燃料电池电站发电,以每小时供应27.5千克的氢气计,可发电440千瓦时,同时每小时还能生产6吨120℃的高压纯水。

  由此看来,氯碱行业的氢气既有最基础的工业利用途径,又有向新能源发展的空间。在我国氯碱行业的生产中,积极推进存量氢气的回收利用和电解技术研发,就能使行业从耗能转向造能,这是一个极为重要的角色转变。

  然而,目前氯碱企业的氢气利用还存在一些难点。一是技改审批难,因其涉及安全、环保、消防问题;二是下游市场开发没有跟上,氢燃料电池车还未普及,电站也不多;三是持续需求与化工厂因检修不能稳定供应存在矛盾。

  针对以上问题,刘炜炜建议要把氢气的利用纳入地方绿色发展规划,氯碱企业可以结成联盟,进行轮流检修,构建一体化销售网络。氯碱企业还可与专业气体公司合作建设“气、车、站、运”一体化的氢能基础设施,进一步拓展分布式电站及掺氢天然气等氢能源应用领域,形成氢能供应链网络。

  氢能商业化仍有长路要走,做好氢气储运是关键也是发展方向。目前氢气储运有4种方式,即高压储运、液化储运、载体储氢等。高压储运在稳定性、安全性、经济性及轻量化方面有长足进步,未来将广泛应用于加氢站、运氢车及燃料电池汽车上。液化储运技术可以实现氢气的长距离运输,解决氢资源分布不均衡的问题,我国已经可以将氢气做成-253℃的常压液体进行运输。而载体储氢,如有机物储氢或固体储氢这两种储氢方式的基本原理均是寻找可与氢气在分子或原子层面进行结合的优良储氢载体,在安全性及储氢容器的选择上有着独特优势,是目前国内外科研院所及氢能企业的研发热点。

(来源:中国化工报)

责任编辑:小喻