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蓝博净化徐成俊:蓝博氢能加氢站内制氢(审定稿PPT)

时间:  2019-08-29 11:27  来源:  氢智会   作者:   氢智会编辑部

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是如今最火热的话题,因其具有能量转化率高、噪音低、零排放等优点,使之成为车用燃料电池的主流选择。为了促进国内PEMFC的发展,由上海燃料电池商业化促进中心和DT新材料联合举办的2019年8月21-23日在上海召开。会上常州市蓝博净化科技有限公司总经理徐成俊发表了主题演讲。

演讲题目:蓝博氢能加氢站内制氢

演讲实录:

大家下午好!今天我们是质子交换膜燃料电池技术论坛,很多搞氢能源的大咖,氢能源方面的技术专家到场。下面我主要从氢能与加氢站建设的发展、加氢站内制氢、蓝博氢能制氢加氢站方案等方面来做阐述。

随着化石能源日益匮乏,大气质量日益恶化,全球能源结构亟待改善,新能源的开发和使用成为国际必然的趋势。其中,氢能作为一种典型的新能源形式,被看作21世纪最有希望为人类提供可持续发展动力的清洁能源。

氢能的优势是什么?能量密度大、综合效率高,大约是汽油的3倍、酒精的3.9倍、焦炭的4.5倍,可以通过电解水、天然气重整、甲醇重整、煤等方式制取;氢能源转化只生成水和热,不释放碳、氮、硫等气体,具有零排放、零污染的特点;实用性强,应用广泛,氢能与燃料电池的应用技术适应性广。氢能源利用是未来发展的必然趋势。这个图告诉我们,预计到2030年,全球氢能源燃料电池乘用车将达到1000-1500万辆。

这是我们2016年发展蓝皮书里面提出的氢能产业发展路线图,2020年加氢站数量达到100座,2025年燃料电池车达到10万辆级规模,2030年加氢站数量达到1000座,对在座的各位来说应该是任重而道远。

氢能源产业目前配套设施不是很健全,我们这么多做燃料电池、氢能源汽车的,要想自己的产品在市场上被更广泛地接受,加氢站是必然要经过的一个环节。目前我们在运营的加氢站有24座,在建的24座,规划中的7座,加氢站建设并不容易,从在建到运营还要花费很多时间。由此可见,对我国来说,加氢站建设是整个氢能源汽车产业链中比较薄弱的环节。

当前加氢、制氢这块的方式,我这里举了两个方案,一个是在加氢站里面去做制氢、加氢一体机,可以通过甲醇加水变成二氧化碳,获得纯氢,再通过加氢站加入到我们的车辆里面。还有一种方式是化工园区里面制造,我们可以通过甲烷也可以通过甲醇来获得氢气,再通过提纯获得纯氢,增压到20兆帕。目前我们国内市场上跑的车子基本上压力是20兆帕,通过20兆帕的运输,放到加氢站里面,经过加氢站之后再通过高压机加到加氢装置。这两个一个是现场制,一个是园区里面制,制完以后拉过去。

这两种有什么区别呢?如果是在现场制氢,主要是通过气氢拖车、液氢槽车、氢气管道三种方式。气氢拖车运输距离较近、输送量较低、氢气日用量为吨级的用户用得多一点,将来可以用液氢,适合大规模、长距离的氢气运输。还可以用氢气管道,大规模、长距离的氢气可以通过管道来铺设过去。每一种都存在着不一样的问题,气氢拖车受运输距离影响较大,如果运得多的话,不停用车拖,代价也是蛮大的。第二个液氢在氢气液化过程中能耗比较高,需要消耗运输氢能量的30%左右,冷氢与环境温度之间存在明显温差,对材料和绝缘也有很高的要求,液氢是-260度左右储存起来,即便是不用氢气也会慢慢的气化。关于管道,建设管道成本较为昂贵,在上海做氢气管道的话是比较难实现的问题,到处都是高楼大厦,都是立交桥,还有很多居民区,如果铺设氢气管线的话也是蛮难实现的城市规划。

这就是刚才我给大家讲的两个方式,氢气长管拖车,进入卸气柱到压缩机,到储氢罐,进入加注机,然后到汽车里面。低温液态储氢加氢站原理,液氢拖车的环节比较多。站外供氢面临着一些问题,如受运输距离影响大、氢气运输成本高,运输过程能量损耗大,运输过程环节多等。

下面讲一下站内制氢,我们可以考虑甲醇制氢,为什么推荐用甲醇制氢呢?实际上我们可以通过煤制氢,但制氢适合大规模的,我们也可以通过水制氢,也是可以的,但有一个区间。根据我专业的了解,1小时在100立方到2000立方之间用甲醇制氢是比较合适的,也就是说日加氢量在500、1000、2000公斤内用甲醇是比较适合的。甲醇比较简单,就是甲醇与水进入到混热起,再进入过热器,然后经过反应器,反应出来的气体成分是75%左右的氢气,23%左右的二氧化碳,还有1、2%左右的一氧化碳,通过氢液分离,然后制成氢气。这就是甲醇制氢的流程。

其实站内制氢用甲醇是很明显的,我们国家三分之二的甲醇装置是没有开的,像神华、中石化在西北都很多这样的大型装置都没有开。我们是富煤的国家,即便是这样我们甲醇60%-70%是通过进口的,因为国外甲醇更便宜。甲醇可以通过烧制再生,甲醇的沸点是64.7度,属于常压液态。作为液体燃料,它更容易运输,安全性、经济性、操作性都比高压的或者是液态的低温氢气要稳定得多。我们现在已经把甲醇制氢的设备做成规模化,操作方便、搬运灵活。我们还在扬州建设了12000多平方的厂房,装上了40吨、20吨的航车。以后类似的设备可以做成撬装的,直接放在上面拖到现场就可以了。再一个是环境友好、经济性好、成本较低,后面我会有一个比较表,比较起来会有多样的地方。还有一个是在产能上灵活调整,根据加氢量的需求灵活调整产氢量,真正达到现产现用的效果。

其实我们今天在这里主要讲的是制氢站,整个制氢工艺图是这样的,包含了制氢站,包含了压缩机冷却系统,包含了流量控制阀、仪表风、压缩机、低压、中压、高压站还有顺序控制阀,这些都可以集成到里面。现在做燃料电池的企业也在跟我们达成战略协议,基本上他们的车到哪里我们就会跟着去哪里。因为他们向客户推荐燃料电池汽车的时候,客户经常问你的氢气从哪来,有的客户买氢气是从岳阳打电话过来的,让我们从常州送过去。

这个是增压泵,我们现在在市场上这些人懂得了,觉得氢气还是挺安全的,知道氢气是往上面爆炸的,不像汽油爆炸以后烧一大片。但这些工作要做普及,老百姓不知道这么多,一听到氢气爆炸会害怕。另外,总体规划方面也存在缺失。我们听到佛山已经出台了规划,内地相对比较迟缓,大部分没有这样的规划,还在观望之中。其他还有很多问题,如社会认知和战略定位不清晰、归口管理不明、审批流程复杂、建设成本过高、土地问题、核心技术储备不足、技术标准不统一等。今天我在这里做一个宣讲,也是希望社会行业里的各位同仁一起来面对这个问题,解决这个问题,这也是我们这一代人需要克服的问题。正是因为有这些问题的存在,我觉得我们价值才可以实现。

我们公司是2009年成立的,主要做加氢站的建设。目前我们公司70%的市场份额是来自于化工石化领域,在山东还有一个分公司,山东那边要设备的人特别多。这里讲一个消息,如果单讲制氢,山东的氢气是最多的。因为山东炼油厂比较多,炼油过程中需要氢气,炼油以后会产生很多尾气,尾气中也有氢气。所以,山东氢气是最便宜的,山东60%的氢气设备都是我们造的。我现在的生产厂房里面有100座左右的加氢站的设计。我们也是一家研发、销售、安装、售后为一体的公司,目前已经为行业提供了400多台这样的设备。

这是我们在市场上面提供的一个图片,山东沂水铭浩化学,一天可以制2.5吨氢气。我们一辆车6公斤的汽车量,可以算一算需要设备是多大的。这个是东营科德化工,这个是福建的,山东恒邦,做黄金的,氢气纯度达到99.999%,纯度是很高的。我们是常州市高新技术企业,有自己的研发团队,有两项发明专利。

希望在未来,做燃料电池的朋友和做氢能源汽车的朋友们一起来探讨,一起把氢能运用到我们设备当中,谢谢大家的聆听。


 

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