氢可用于长期储能

据欧洲电网集团(Entsoe)预计,氢在为完全脱碳电力系统提供长时间存储方面至关重要。意大利TSO Terna公司表示,有很多方法可以为电网运营商提供短期和中期的灵活性,但很少能提供一个月或更长时间的持续储存。一些较大抽水蓄能水电站储能潜力受地理位置限制。热存储技术仍处于发展阶段。氢可以长时间储存能量,损失很少。氢气还可以利用现有天然气储存和运输装置,避免成为搁浅资产。

CO_(2)捕集技术之溶剂吸收技术

传统胺类吸收工艺(CAAP)CAAP使用单乙醇胺(MEA)作为溶剂,用于烟气(CO_(2)分压10~15kPa),在40~45℃吸收CO_(2),115~120℃解吸CO_(2)。MEA水溶液(质量分数20%~30%)具有反应速率较快和反应完全的特性,可捕集90%以上的CO_(2)。

CO_(2)捕集技术之固体吸附剂技术

由于溶剂吸收技术的缺点,促使了固体吸附剂CO2捕集技术的开发。相较于传统胺基捕集工艺,使用固体可再生吸附剂从烟气中捕集CO_(2)的工艺技术具有显著优势,例如可再生能耗低、吸附容量大、选择度、易于处理等优势。

氢气生产工艺、环境影响与成本(一)

据报道,由于氢气比化石燃料具有潜在环境优势,氢气作为未来能源载体日益受到关注。氢气燃烧形成水,不会产生温室气体排放。目前,氢气主要用于石化产品和化工制品的原料,例如生产氨气、精炼石油和其它化学品。

新型铂催化剂实现聚丙烯回收转化机油

据报道,研究人员近期表示新型铂催化剂可将聚丙烯塑料转化为机油。铂纳米粒子负载在碳上可催化聚合物降解,催化剂可以在特定尺寸停止催化碳链断裂。通过控制催化剂表面吸附能,在烃类化合物达到一定长度后断裂碳氢键。聚丙烯占所有塑料废弃物的30%。目前仅限于机械工艺回收聚丙烯,塑料被研磨并熔化成新产品,但机械回收导致每次循环都会产生较低品质材料。目前研究人员所面对的挑战之一是如何找到更高效的化学回收方法。丙烯聚合物链非常均匀,有数千个碳原子,因此,控制裂化反应十分具有挑战性。聚丙烯主链上的特征甲基使解聚复杂化。通过将碳表面暴露于不同浓度氧化剂环境中,可调整表面晶格中氧原子数量。

生产绿色苯乙烯

北卡罗来纳州立大学研究团队发明了一种新型氧化还原催化剂,由铁酸钾表面外壳包裹着钙锰氧化物核构成。传统乙苯制备苯乙烯工艺收率约为54%,通常需要向发生转化的反应器提供高温和蒸汽,蒸汽提供热量并将反应平衡推向苯乙烯方向。该新型催化剂苯乙烯收率能达到91%,转化过程同样在高温下进行,但不需要蒸汽。

镍催化剂催化合成可降解聚乙烯

据报道,聚乙烯是全球最常见合成聚合物,但由于聚乙烯惰性烃链可防止其分解,聚乙烯面临回收利用的巨大挑战。康斯坦茨大学研究人员表示,在聚乙烯链中引入酮基,可实现聚乙烯可降解功能。酮基为烃链增加了反应点,使聚合物能在几个月内实现光降解。研究人员通过使用膦酚酸酯配位的镍配合物,催化乙烯和一氧化碳共聚反应合成聚乙烯。

串联催化剂用于丙烷氧化脱氢制丙烯

美国西北大学研究团队开发了丙烷氧化脱氢(ODHP)工艺新型串联催化剂。这种串联催化剂包含两种催化剂,每种催化剂都针对不同反应阶段,提高丙烯收率并减少副产物形成。首先将2纳米的铂颗粒负载在100纳米的氧化铝颗粒上,随后通过原子层沉积法在氧化铝负载的铂纳米颗粒(Pt/Al_(2)O_(3))上生长约2纳米厚的氧化铟(In_(2)O_(3))。

林德和科莱恩合作开发低碳乙烯生产技术

据报道,化工公司致力于尽可能减少温室气体排放,其中首要目标之一是减少蒸汽裂解装置产生的二氧化碳。蒸汽裂解炉通过燃烧大量天然气和其它燃料,加热至约900℃,断裂乙烷、石脑油和其它原料中的碳氢键和碳碳键,生产乙烯和丙烯。业内人士表示,蒸汽裂解装置每生产1吨乙烯将排放约1.2吨的二氧化碳。

绿氢成本须下降50%才能与石油竞争

标普认为,在未来十年可再生氢气(绿氢)的生产成本只有下降至2.0~2.5美元/千克,才能与传统燃料竞争。基于风能和太阳能成本在20~30美元/兆瓦时的假设前提,电解槽成本下降30%~50%,可以实现绿氢与化石燃料氢等价。普氏能源表示,2020年10月传统氢气平均成本在美国墨西哥湾为1.24美元/千克,在加州为2美元/千克。同时,质子交换膜电解氢(一种绿氢)成本在墨西哥湾为2.8美元/千克,在加州则超过了4美元/千克。在荷兰,传统氢气和绿氢的平均成本分别为1.7美元/千克和4.3美元/千克,在日本分别为2.7美元/千克和5.3美元/千克。另一方面,普氏能源表示,传统氢气生产与碳捕集相结合(蓝氢),在荷兰价格为1.9美元/千克。与绿氢相比,蓝氢成本较低,而且在中短期内能获得更多产能。

未来几年清洁氢能将迅速发展

据报道,虽然预计2022年氢能仅增长1%,但由于石油价格受到政治等因素影响波动频繁,对于价格平稳的能源需求增长显著,因此氢能前景仍被看好。但目前氢气价格高昂,应用受限。国际氢能委员会认为,如果企业和政府加大投资,2030年氢能将降低50%成本。空气产品公司表示,目前清洁氢能成本难以与灰氢竞争,同时还需要更多政府政策支持。未来绿色环保产业需要每年为油气补贴5000~6000亿美元。

液体氢气燃料新技术

金属行业两大巨头公司Umicore和AngloAmerican合作成立了一家研发企业,将共同推进液态有机氢载体(LOHC)技术发展,解决氢燃料压缩需求。LOHC技术目标是将氢通过化学键与稳定液体载体结合,可使氢像传统液体燃料一样,储存在常规燃料箱内,无需在燃料运输管线和车辆内进行压缩。