
一、我國氯堿副產氫現狀
(元琛科技)氯堿廠以食鹽水為原料,采用離子膜或石棉隔膜電解槽生產燒堿和氯氣,同時可以得到副產品氫氣。電解直接產生的H2純度約為98.5%,含有部分氯氣、氧氣、氯化氫、氮氣以及水蒸氣等雜質,我國氯堿廠大多采用PSA技術提氫。在氯堿工業生產中,每生產1t燒堿可副產氫氣280m3。氯堿副產制氫成本較低,大型先進氯堿裝置的產氫成本可以控制在1.3-1.5元/Nm3區間。
我國氯堿副產氫氣大多進行了綜合利用,主要利用的方式是生產化學品,如氯乙烯、雙氧水、鹽酸等,部分企業還配套了苯胺。另外,氯堿副產氫氣不僅可以作為本企業的鍋爐燃料,還可以銷售給周邊人造剛玉企業采用焰熔法生產人造藍、紅寶石,或者少量充裝就近外售,還有部分氯堿副產氫氣會直接排空。我國氯堿副產氫氣的放空約為20億m3/a,放空率約為20%,造成了氫氣資源浪費。
二、氯堿副產氫典型應用案例
營創三征(營口)精細化工有限公司以氯堿工業副產氫為驅動能源,建成全球首套2MW氫燃料發電站,將多余氫氣轉換成清潔電能,完全自動控制,且與電解裝置完全獨立開停車。開創了氯堿行業以氫氣作為能源和資源利用的新篇章,其發電量不僅能滿足企業所有生產流程中20%的電力需求,而且完全不排放溫室氣體。
三、中短期內制氫路線突破口-工業副產氫
(元琛科技)工業副產氫用于燃料電池汽車示范應用具有相當大的潛力,副產氫可作為可再生能源制氫廣泛應用前的切入點。且分布式的工業基礎設施可看作是普遍性供氫系統的基礎。總體來看,工業副產氫在產能規模、利用空間、分布特點以及成本經濟性等方面均具有一定優勢。雖然相關產業在生產過程中無可避免會產生一定碳排放,但對副產氫的利用在原有產業基礎之上基本不會產生額外的污染以及碳排放,相較于煤制氫、天然氣制氫等傳統灰氫路線仍可凸顯清潔能源特點。鑒于完全零碳的綠氫路線發展仍然受限,中短期內工業副產氫可成為制氫的突破口。