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化學鏈制氫技術

2022-06-21 16:08:48
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所屬領域:
新能源與節能環保
項目成果/簡介:

1.痛點問題

在“雙碳”背景下,我國氫氣需求量預期會持續增長。目前我國氫氣年產量約為3,300萬噸,預計2030年增至3,715萬噸,2060年增至約1.3億噸,產業鏈年產值約12萬億元。

然而,傳統制氫路線難以實現碳排放和經濟性的平衡。目前全球96%以上的氫氣來自于傳統化石燃料(“灰氫”),雖然成本較低,但碳排放量巨大;利用化石燃料制氫的同時進行CCUS可獲得“藍氫”,但受制于CCUS技術發展,總體成本較高;利用可再生能源制造的“綠氫”規避了碳排放問題,是氫能發展的最終歸宿,但目前在技術、模式、成本等方面都需要進一步探索和發展。

2.解決方案

化學鏈制氫是一種新興綠色制氫技術,以金屬基載氧體為中介,借助電子和氧的晶格內遷移,將燃料的氧化還原反應解構為還原、蒸汽氧化、空氣氧化三個階段,在不同階段分別產出純H2和CO2。

王偉教授團隊基于此構建了“生物質廢物制取負炭綠氫工藝”“可燃垃圾/工業固廢制取藍氫工藝”“鋼鐵灰渣高值資源利用耦合原位產氫氫冶煉工藝”等工藝系統,為市政和傳統工業行業提供經濟可行的“脫碳”路徑。

合作需求

1)產業引導基金支持

2)人才政策

3)中試場地和配套水電氣及燃氣支持

4)實驗室/研發中心建設資金支持

5)稅收減免優惠

6)廠房代建

7)九通一平以及相關管道線路等基礎設施建設

8)用電,氣,水保障以及電價,燃氣價等支持

9)企業早期發展以及申報高新企業等支持

10)能耗申請支持

11)環評等資質申請的支持

12)配資支持

13)當地其他同類企業相匹配的優惠政策

項目階段:

第一階段:驗證、示范

公司成立后投入600萬元開展全面工藝驗證,在30kWth中試裝置上進一步驗證關鍵工藝設計參數,論證關鍵技術經濟指標,并同步開展MW級工藝包開發。擬在2023年融資2000萬元建設MW級示范工程,2024年投入示范應用。

第二階段:商業應用和推廣

首先,在市政部門(城市生活源生物質廢物)開發合作伙伴,共同開發氫能利用的商業化運營項目,并在2025年投產實現銷售收入。

之后,根據市場情況進一步推進本技術在鋼鐵、焦化、生物柴油、石化、工業固/危廢綜合利用等領域的應用。

效益分析:

本技術生產過程清潔,不產生NOx、二噁英等污染物;可原位內分離CO2直接供給CCUS;原料廣泛,可利用沼氣、填埋氣、煤層氣、低品位天然氣、熱解氣、石油氣等直接產出負炭綠氫或藍氫;還可進一步利用廢塑料、渣油、蠟油、石油焦等,從而嵌入固廢利用、煉油和石化、煤化工、鋼鐵等工藝過程,實現相應產業的低碳重構。

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