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化学链制氢技术

2022-06-21 16:08:48
云上高博会 https://heec.cahe.edu.cn
所属领域:
新能源与节能环保
项目成果/简介:

1.痛点问题

在“双碳”背景下,我国氢气需求量预期会持续增长。目前我国氢气年产量约为3,300万吨,预计2030年增至3,715万吨,2060年增至约1.3亿吨,产业链年产值约12万亿元。

然而,传统制氢路线难以实现碳排放和经济性的平衡。目前全球96%以上的氢气来自于传统化石燃料(“灰氢”),虽然成本较低,但碳排放量巨大;利用化石燃料制氢的同时进行CCUS可获得“蓝氢”,但受制于CCUS技术发展,总体成本较高;利用可再生能源制造的“绿氢”规避了碳排放问题,是氢能发展的最终归宿,但目前在技术、模式、成本等方面都需要进一步探索和发展。

2.解决方案

化学链制氢是一种新兴绿色制氢技术,以金属基载氧体为中介,借助电子和氧的晶格内迁移,将燃料的氧化还原反应解构为还原、蒸汽氧化、空气氧化三个阶段,在不同阶段分别产出纯H2和CO2。

王伟教授团队基于此构建了“生物质废物制取负炭绿氢工艺”“可燃垃圾/工业固废制取蓝氢工艺”“钢铁灰渣高值资源利用耦合原位产氢氢冶炼工艺”等工艺系统,为市政和传统工业行业提供经济可行的“脱碳”路径。

合作需求

1)产业引导基金支持

2)人才政策

3)中试场地和配套水电气及燃气支持

4)实验室/研发中心建设资金支持

5)税收减免优惠

6)厂房代建

7)九通一平以及相关管道线路等基础设施建设

8)用电,气,水保障以及电价,燃气价等支持

9)企业早期发展以及申报高新企业等支持

10)能耗申请支持

11)环评等资质申请的支持

12)配资支持

13)当地其他同类企业相匹配的优惠政策

项目阶段:

第一阶段:验证、示范

公司成立后投入600万元开展全面工艺验证,在30kWth中试装置上进一步验证关键工艺设计参数,论证关键技术经济指标,并同步开展MW级工艺包开发。拟在2023年融资2000万元建设MW级示范工程,2024年投入示范应用。

第二阶段:商业应用和推广

首先,在市政部门(城市生活源生物质废物)开发合作伙伴,共同开发氢能利用的商业化运营项目,并在2025年投产实现销售收入。

之后,根据市场情况进一步推进本技术在钢铁、焦化、生物柴油、石化、工业固/危废综合利用等领域的应用。

效益分析:

本技术生产过程清洁,不产生NOx、二噁英等污染物;可原位内分离CO2直接供给CCUS;原料广泛,可利用沼气、填埋气、煤层气、低品位天然气、热解气、石油气等直接产出负炭绿氢或蓝氢;还可进一步利用废塑料、渣油、蜡油、石油焦等,从而嵌入固废利用、炼油和石化、煤化工、钢铁等工艺过程,实现相应产业的低碳重构。

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