近日,由北京石油化工學(xué)院校機(jī)械工程學(xué)院王亞飛副教授團(tuán)隊(duì)參與開(kāi)發(fā)安裝的全球首套200Nm3/h生物乙醇重整制氫裝置于國(guó)投廣東生物能源有限公司成功完成試運(yùn),標(biāo)志著我校在“雙碳”研究方面又一新的突破。
該裝置由國(guó)投生物科技投資有限公司投資1500萬(wàn)元,國(guó)投生物和中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心聯(lián)合開(kāi)發(fā),有研工程技術(shù)研究院有限公司、四川亞聯(lián)氫能科技有限公司、北京石油化工學(xué)院參與建設(shè)。截止到9月28日凌晨,已滿負(fù)荷連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行168小時(shí),氫氣產(chǎn)量>200 Nm3/h,氫氣純度大于99.99%,裝置累計(jì)運(yùn)行時(shí)間已超過(guò)1000h。該裝置能夠兼容乙醇水蒸氣重整和乙醇自熱重整兩種工況,重整產(chǎn)氣分離出純氫后,剩余含能氣體能量100%回收,重整反應(yīng)剩余原料水100%回用,廢水、廢氣、廢渣零排放,能量利用效率高、裝置穩(wěn)定性、兼容性強(qiáng)。試運(yùn)行期間采用國(guó)投廣東生物能源有限公司生產(chǎn)的1.5代木薯乙醇作為原料。該裝置的成功試運(yùn),驗(yàn)證了生物乙醇作為制氫原料的可行性,為實(shí)現(xiàn)氫能綠色供應(yīng),最終完成雙碳目標(biāo),提供了新的技術(shù)路線。
該裝置占地僅144㎡,能夠適用于加氫站內(nèi)原位制氫,放大后也可以適用于化工園區(qū)制氫。基于國(guó)投生物現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)核算,該裝置氫氣生產(chǎn)成本相比于加氫站內(nèi)電解水具有一定的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。根據(jù)有研工研院估算,化工園區(qū)內(nèi)規(guī)?;瘧?yīng)用生物乙醇重整制氫技術(shù),其氫氣生產(chǎn)成本和天然氣制氫相當(dāng)。生物乙醇重整制氫技術(shù)的推廣應(yīng)用,有望在短期內(nèi)解決我國(guó)東部沿海地區(qū)綠色能源量少價(jià)高的問(wèn)題,緩解綠氫、綠電等新能源產(chǎn)-用空間割裂的困境。
我國(guó)為僅次于美國(guó)和巴西的世界第三大生物乙醇生產(chǎn)國(guó),如今率先開(kāi)發(fā)出具有小型加氫站規(guī)模的生物乙醇重整制氫裝置,再次驗(yàn)證了中國(guó)作為世界第一大工業(yè)國(guó)的實(shí)力。相比于巴西殼牌和圣保羅大學(xué)預(yù)計(jì)于2024年下半年投運(yùn)的生物乙醇重整制氫裝置,本裝置從成本、產(chǎn)能、占地、兼容性等諸多方面均具有巨大優(yōu)勢(shì),且實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化率100%,遙遙領(lǐng)先。
在本項(xiàng)目中,我校王亞飛副教授團(tuán)隊(duì)參與了催化劑的優(yōu)化安裝與裝置試運(yùn)行工作。其中,研究生孟利偉負(fù)責(zé)反應(yīng)條件與催化劑的適配工作,劉銅勛和李澳參與催化劑的安裝和裝置的試運(yùn)行。目前,該團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)聯(lián)合相關(guān)單位持續(xù)推進(jìn)能源催化制氫的相關(guān)的研究和開(kāi)發(fā)工作,努力致力于雙碳目標(biāo)的達(dá)成。