焦爐煤氣副產氫能否用於氫能燃料電池產業鏈?
亞化諮詢註:氫能產業是從氫氣生產、儲運到應用的龐大產業鏈。為支持氫能產業當前的規模化發展,不額外產生碳排放的工業副產氫資源——丙烷脫氫(PDH)、乙烷裂解、焦爐煤氣和氯鹼化工等都應當得到重視。2018中國氫資源與氫能產業發展論壇將於9月18-19日在遼寧大連召開,《中國工業副產氫資源潛力》將是會議探討的重要議題之一。
焦爐煤氣是煉焦生產過程中副產品之一,每煉一噸焦炭可產生430立方米左右的焦爐煤氣。焦爐煤氣主要由氫氣(約55%)和甲烷(約23%)組成,此外還有少量的一氧化碳、二氧化碳、氮氣、氧氣和其他烴類。
公開資料顯示,2017年,中國焦炭產能6.5億噸,產量4.31億噸。2018-2020年間,中國仍有4000萬噸/年焦炭新增產能陸續釋放。與此同時,「十三五」期間,焦化行業落後產能將大量淘汰。從區域上來說,中國焦炭產能與粗鋼產能基本匹配,華北地區和華東地區是兩大焦炭生產區,其中華北地區焦炭產能佔全國38%,華東地區產能佔比21%。
從理論上來說,2017年,中國焦爐煤氣總產量達1853億立方米,但由於環保要求日趨嚴格,對於現有焦炭裝置,絕大部分焦爐煤氣都已有下游利用方向。目前,焦爐煤氣除50%左右回爐助燃外,另外50%作為副產品,被廣泛應用於制合成氨、制甲醇、制SNG/LNG,也有企業建設了焦爐煤氣制甲醇再制烯烴裝置、焦爐煤氣制乙二醇裝置、焦爐煤氣制乙醇裝置。
亞化諮詢認為,儘管已有下游利用方向,但中國龐大的焦爐煤氣副產氫資源潛力值得氫能與燃料電池產業鏈關注。理由如下:
1. 由於焦爐煤氣凈化與PSA分離技術成熟,作為煉焦副產物的焦爐煤氣制氫成本可以低於1元/標方
2. 焦爐煤氣生產裝置在經濟發達的華東和華北較為集中,有利於就近供應華東和華北地區的氫能燃料電池示範項目
3. 對於現有的焦爐煤氣制化學品裝置,只要以很低的投入建一套氫氣分離提純和壓縮單元,就可以生產滿足氫能燃料電池需求的高壓氫氣,實現下游產品的多元化,以對沖合成氨、甲醇等化學品價格波動的市場風險,是極具吸引力的選擇。(本文為亞化諮詢獨家評論)
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燃料電池技術與應用:最新燃料電池技術與關鍵材料(質子交換膜、雙極板、催化劑等)進展
燃料電池汽車:燃料電池汽車運行現狀與生產項目
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