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废轮胎裂解加工综合能耗

制备氢气的几种主要方式包括氯碱工业副产氢、电解水制氢、化工原料制氢(甲醇裂解、乙醇裂解、液氨裂解等)、石化资源制氢(石油裂解、水煤气法等)和新型制氢方法(生物质、光化学等)。...

废轮胎裂解加工综合能耗,氯碱制氢气的成本?

目前,制备氢气的几种主要方式包括氯碱工业副产氢、电解水制氢、化工原料制氢(甲醇裂解、乙醇裂解、液氨裂解等)、石化资源制氢(石油裂解、水煤气法等)和新型制氢方法(生物质、光化学等)。

通过比较分析各种制氢方式的成本、优劣势,我们认为:在现阶段,选择成本较低、氢气产物纯度较高的氯碱工业副产氢的路线,已经可以满足下游燃料电池车运营的氢气需求;在未来氢能产业链发展得比较完善的情况下,利用可再生能源电解水制氢。将成为终极能源解决方案。

氯碱工业副产氢是现阶段最适合的制氢方式,主要基于以下两点判断:

(1)从制氢工艺的成本和环保性能角度来看,氯碱制氢的工艺成本最为适中,且所制取的氢气纯度高达99.99%,环保和安全性能也较好,是目前较为适宜的制氢方法。分析如下:

水煤气法制氢成本最低,适用规模大,但是二氧化碳排放量最高,且所产生氢气含硫量高,如果用于燃料电池,会导致燃料电池催化剂中毒,如果应用脱硫装置对其产生氢气进行处理,不但增加了额外的成本,对技术标准的要求也很高;

石油和天然气蒸汽重整制氢的成本次之,约为0.7~1.6元/Nm3,能量转化率高达72%以上,但环保性不强,未来可以考虑通过碳捕捉技术减少碳排放;

氯碱制氢工艺成本适中,在1.3~1.5元/Nm3之间,且环保性能较好,生产的氢气纯度高,目前而言适用于大规模制取燃料电池所使用的氢气原料,也是可实现度最高的氢气来源。

甲醇裂解和液氨裂解成本较氯碱制氢高50%左右,较化石资源制氢技术前期投资低、能耗低,较水电解法制氢单位氢成本低。

水电解法制氢成本最高,在2.5~3.5元/Nm3之间,且成本在不断降低,碳排放量低,且在应用水力、潮汐、风能的情况下能量转化率高达70%以上。在未来与可再生能源发电紧密结合的条件下,水电解法制氢将发展成为氢气来源的主流路线。2)从理论储备和经济储备的角度来看,氯碱工业副产氢的经济储备能够满足长三角地区对于氢气的需求,全国范围来看也储备充足。

柴油提炼原理?

利用油脂原料合成生物柴油的方法、用动物油制取的生物柴油及制取方法、生物柴油和生物燃料油的添加剂、废动植物油脂生产的轻柴油乳化剂及其应用;低成本无污染的生物质液化工艺及装置、低能耗生物质热裂解的工艺及装置、利用微藻快速热解制备生物柴油的方法;用废塑料、废油、废植物油脚提取汽、柴油用的解聚釜、生物质气化制备燃料气的方法及气化反应装置;以植物油脚中提取石油制品的工艺方法、用等离子体热解气化生物质制取合成气的方法、用淀粉酶解培养异养藻制备生物柴油的方法、用生物质生产液体燃料的方法;用植物油下脚料生产燃油的工艺方法、由生物质水解残渣制备生物油的方法、植物油脚提取汽油柴油的生产方法、废油再生燃料油的装置和方法;脱除催化裂化柴油中胶质的方法、废橡胶(废塑料、废机油)提炼燃料油的环保型新工艺、脱除柴油中氧化总不溶物及胶质的化学精制方法。

柴油是轻质石油产品,复杂烃类(碳原子数约10~22)混合物。为柴油机燃料。主要由原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、石油焦化等过程生产的柴油馏分调配而成;也可由页岩油加工和煤液化制取。分为轻柴油(沸点范围约180~370℃)和重柴油(沸点范围约350~410℃)两大类。广泛用于大型车辆、铁路机车、船舰。

酶促反应耗能吗?

有的是耗能的。

不一定都需要能量,有的需要,有的不需要额外供能。

生物酶分为几大类,通常水解酶类不需要能量,如蛋白酶、淀粉酶等。多数转移酶也不需要额外供能。而多数聚合酶需要能量。特别是激酶类必须有能量才能作用。激酶作用时有磷酸基参与,而磷酸基就是来源于ATP的高能键水解。

另外,大多数裂解酶也需要能量。

制氢方式及成本分析?

目前,制备氢气的几种主要方式包括氯碱工业副产氢、电解水制氢、化工原料制氢(甲醇裂解、乙醇裂解、液氨裂解等)、石化资源制氢(石油裂解、水煤气法等)和新型制氢方法(生物质、光化学等)。

通过比较分析各种制氢方式的成本、优劣势,我们认为:在现阶段,选择成本较低、氢气产物纯度较高的氯碱工业副产氢的路线,已经可以满足下游燃料电池车运营的氢气需求;在未来氢能产业链发展得比较完善的情况下,利用可再生能源电解水制氢。将成为终极能源解决方案。

氯碱工业副产氢是现阶段最适合的制氢方式,主要基于以下两点判断:

(1)从制氢工艺的成本和环保性能角度来看,氯碱制氢的工艺成本最为适中,且所制取的氢气纯度高达99.99%,环保和安全性能也较好,是目前较为适宜的制氢方法。分析如下:

水煤气法制氢成本最低,适用规模大,但是二氧化碳排放量最高,且所产生氢气含硫量高,如果用于燃料电池,会导致燃料电池催化剂中毒,如果应用脱硫装置对其产生氢气进行处理,不但增加了额外的成本,对技术标准的要求也很高;

石油和天然气蒸汽重整制氢的成本次之,约为0.7~1.6元/Nm3,能量转化率高达72%以上,但环保性不强,未来可以考虑通过碳捕捉技术减少碳排放;

氯碱制氢工艺成本适中,在1.3~1.5元/Nm3之间,且环保性能较好,生产的氢气纯度高,目前而言适用于大规模制取燃料电池所使用的氢气原料,也是可实现度最高的氢气来源。

甲醇裂解和液氨裂解成本较氯碱制氢高50%左右,较化石资源制氢技术前期投资低、能耗低,较水电解法制氢单位氢成本低。

水电解法制氢成本最高,在2.5~3.5元/Nm3之间,且成本在不断降低,碳排放量低,且在应用水力、潮汐、风能的情况下能量转化率高达70%以上。在未来与可再生能源发电紧密结合的条件下,水电解法制氢将发展成为氢气来源的主流路线。2)从理论储备和经济储备的角度来看,氯碱工业副产氢的经济储备能够满足长三角地区对于氢气的需求,全国范围来看也储备充足。我们通过统计氯碱工业和其他化工原料(天然气、甲醇、液氨等)的产能,计算了理想情况下氢气的理论产能和经济产能假设——

(1)产能利用率为76%;

(2)化工原料和天然气裂解制氢的部分相当于原有产能的3%;

(3)燃料电池乘用车以丰田Mirai作为数据样本(储氢量5kg,续驶里程482km);

(4)燃料电池物流车以E-truck为数据样本(储氢量7.5kg,续驶里程400km,载重量4-8吨);

(5)乘用车年行驶里程数取值1万公里;

(6)物流车年行驶里程数取值12万公里。

我们得出结论:目前全国范围内的氯碱工业制取的氢气相当于76万吨/年的产能,可供34万辆燃料电池物流车使用一年,或者可供243万辆燃料电池乘用车使用一年。

如加上现有天然气、甲醇、液氨裂解产生氢气的量,约为202万吨/年,可满足90万辆物流车或648万辆乘用车一年的氢气需求量。

我们以目前燃料电池车数量较集中的江苏上海一带作为中心,200km、500km作为半径,划定了两种不同的范围,分别考虑其产能。

可以发现,在所划定的200km范围内,氯碱副产氢气产能可以供14万辆物流车或99万辆乘用车使用;在500km范围内,氯碱副产氢气产能可供16万辆物流车或112万辆乘用车使用。现阶段最佳的制氢和运氢方式搭配为:氯碱工业副产氢+气氢拖车运输,其氢气成本范围在17.9~19.2元/kg。

该氢源路线的选择主要是基于成本和环保的角度考虑的。此外,通过测算氢气作为燃料的经济性,我们得出结论:如果使氢燃料电池车具有较强的竞争力(百公里耗氢成本较百公里耗油成本低20%以上),则氢气成本需控制在22.78元/kg以下。

现阶段影响我国加氢站终端氢气售价的主要因素是氢气成本价格(占70%),其中包括氢气原材料(50%)、氢气生产运输成本(20%)。

因此,要降低我国的氢气售价,在补贴力度较强的现阶段来看,选择合适的氢源,并降低氢气运输与储藏的成本,是最适当的选择;长远来看,随着行业的发展和补贴额度的下降,通过提高关键设备的国产化率水平来降低加氢站的建设成本则是未来降低氢气售价的明智之选。

现阶段加氢站对运输距离(<500km,200km为宜)和运输规模(10t/d)的需求来看,氢气最佳的运输方式仍是气氢拖车,其成本可以达到2.3元/kg,而在同等条件下的液氢运输成本可以达到9.1元/Nm3。

哈工大在水变油科研领域进展如何?

当年的“水变油”事件,哈工大从头到尾都没有投入研究。

那为什么那么多人把水变油和哈工大扯上关系了呢?

先简单回顾一下事件经过。

1984年3月,哈尔滨公交车司机王洪成宣布,他发明了一项水变油的技术,在社会上引起广泛和议论,并慢慢发酵、发展、持续十几年之久。由于事情发生在哈尔滨,哈工大便自觉站了出来。1995年,校长杨士勤、党委书记吴林带队多次考察、见证王的水变油,经过“证实”,开始大力支持王洪成——曾上书国家有关部门:这个发明真实、具有巨大的市场价值和社会价值。何祚庥院士(等)开始在媒体上强烈反对,并进行了强有力的分析和抨击、谴责(主要针对支持者)。

哈工大开始默默做起了准备。1995年6月4日,400多位(有其它院校)教授、专家汇集进行实验:成立专家组,由国内著名化学系教授周靛担任组长。具体实验过程:专家组成员亲自动手,往水箱里加水750公斤(升),加柴油250公斤,然后由专家组长亲自操刀——加入10克“洪成膨化剂”。估计“反应”完成后,从水箱里抽出100公斤液体,现场进行燃烧和行车实验。当然车里面的油也是当场放空的。实验成功了:王洪成的发明当场“让水变成了油”。一些原先持怀疑、甚至反对意见的人,也开始反过来相信、支持王洪成。1995年12月份,王洪成被拘捕,哈工大有关人士仍然坚决相信、支持王洪成。

事情真相。水是如何“成为”油的

王洪成通过水箱结构,使用障眼法,成功将加进去的柴油再抽取出来,让人误认为是将水(油水混合物)变成了油。他还多次用其它方法,比如电石加水产生可燃性气体(乙炔)、油浮于水面等手段进行表演、欺骗。

哈工大错在哪里。

在整个事件中,哈工大到底错在哪里呢?校长、专家、教授们,有一些还是院士,他们毕生追求严谨、实事求是的治学研究;他们只相信事实、只相信自己的眼睛。即使你是普通百姓,但如果你的发明、研究成果真实有效,他们就会努力、坚决,甚至拼命支持你——当然要他们认可。

他们用科学的方法和态度追求真理,却被“科学”绑架进唯心的胡同。数百位专家教授、现场亲自操作、亲身验证,用自认为科学的方法进行实验。科学是可以复制粘贴的:在符合条件的前提下,谁做、什么时候做、什么地方做,结论都是一致的——过程和结论都可以重现。教授们自己操作、自己选时间、自己定地点(哈工大校园内),就是为了验证“水变油”的可重现与否。但是,还有一条,实验设备也要“科学”——谁提供都可以,只要符合要求(当然是成果宣布者公开的条件)。而恰恰就是这一点并不“科学”。王洪成水变油的唯一“技术”核心是“膨化剂”,只要验证王洪成提供膨化剂即可,所用设备也由专家自己准备才对。所谓“失之毫厘、谬以千里”。科学被把戏给戏弄;教授让方术给绑架。他们只相信自己的眼睛,他们看见了“真实”,却看不清“真相”。近千只眼睛,看见了水桶,却看不清结构;看见了750公斤水,却看不见250公斤柴油;看见了抽出来的100公斤柴油,却看不清剩下的900公斤液体(还是不是油)。如果要“科学”,自备水桶也可以,透明的塑料桶怎么就不行?如果要“科学”,为什么要加油进去?如果要“科学”,剩下的900公斤液体不需要验证?眼睛被看见的所蒙蔽,反而成了盲目。

哈工大并没有投入研究,反而比王洪成更可笑。

参与此次事件的并非只有哈工大,还有当时到场的其它院校教授,以及一些非常有名的科学家,有些还上书献言,先放人(王洪成),再慢慢考虑(是否追究),不能耽误了研究。

王洪成

获十年徒刑的王洪成受审现场

什么样的轮胎可以用来炼油呢?

随着社会和经济的发展,私家车的保有量越来越多,轿车轮胎绝对称得上是快消品。越来越多的废旧轮胎被随意丢弃,造成污染。在早期的时候,土法炼油因所获利润大逐渐盛行。土法炼油的生产过程不是在密闭系统中进行的,没有环境保护措施和污染治理手段。土法炼油是未经国家正式批准,不具备炼油设计资格的非法炼油装置,缺乏措施,会使裂解炉造成损坏,对人的生命也是一个威胁。

根据,《国务院关于严格限制发展小炼油厂和取缔小土炼油炉的通令》(国发〔1981〕177号)颁布以来,未经国务院批准,盲目建设的小炼油厂和土法炼油设施;

未经国家正式批准,不具备炼油设计资格的设计单位设计的非法炼油装置;

无合法资源配置,通过非法手段获得原油资源,造成石油资源浪费,产品质量低劣且污染环境,扰乱油品市场的炼油企业;

生产过程不是在密闭系统的炼油装置中或属于釜式蒸馏的炼油企业;

无任何环境保护设施和污染治理手段的炼油企业;

不符合国家职业安全卫生标准的炼油企业。

据此,废旧轮胎炼油,如果符合上述情况之一,即属于土法炼油,根据《国务院关于环境保护若干问题的决定》,应责令关闭或停产。

“土法炼油”污染大、危害广,国家明令禁止。由于工艺简单,炼出的油品油质差、杂质多,造成了严重的资源浪费。同时,由于缺乏必要的环保设施以及安全生产的设施,在炼制过程中会产生大量的有害气体,包括二恶英、二氧化硫、苯乙烯,甲苯,甲硫醚、硫醇等石化副产品和煤燃烧副产品。人在长期暴露在这些有害气体下会有很高机会患上各种呼吸道、神经类、免疫类、生殖类等疾病、致残、致癌、致死率远高于生活在正常环境的居民。

国家环保局对废旧轮胎炼油年处理方面具体要求:

一、在土地规划上一定要符合当地的规划,不得在中大城市、旅游风景区、人口密集区、生态保护区、水资源保护区等地建设废旧轮胎处理企业,建议在工业园、静脉产业园开展建设。

二、在生产经营规模上,已经建设的废旧轮胎综合处理企业年处理量不得低于10000吨,新建或者改扩建的废旧轮胎综合处理企业年处理量不得低于20000吨,连续化设备不要求处理量。

三、在回收利用和能耗上,必须达到100%回收利用,对废轮胎中的纤维、钢丝也要做到回收利用,不能随意丢弃、焚烧和掩埋,在能耗上也要实现国家的消耗指标,热解项目能耗要低于300千瓦时/吨。

四、在废旧轮胎综合利用工艺和设备上,新建和改扩建项目要求使用负压低温热解工艺,需要配备分离设备以及环保设备。

五、在环境保护控制上,一定要配套除尘设备、除味设备,以达到《大气污染物综合排放标准》和《恶臭污染物排放标准》,排放不达标的企业需停业整改。

生产要求:

(一)企业应严格遵守《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国职业病防治法》以及其他有关的法律、法规、规章、标准,建立健全安全生产和职业病防治责任制度,采取措施确保安全生产和劳动者获得职业卫生保护。

(二)企业应具有健全的安全生产、职业卫生管理体系,职工安全生产、职业卫生培训制度和安全生产、职业卫生检查制度。

(三)企业应有安全防护与防治措施,配备符合国家标准的安全防护器材与设备,避免在生产过程中造成机械伤害。对可能产生粉尘、烟气的作业区,应配备职业病防护设施,保证工作场所符合国家职业卫生标准。

(四)生产区、胎体存放区内应严禁烟火,不可存放任何易燃性物质,并应设置严禁烟火标志。

(五)企业应按照国家有关要求,积极开展安全生产标准化和隐患排查治理体系建设,确保在规定的期限内达标。

监督管理:

(一)新建、改扩建废轮胎加工利用项目应符合本准入条件。对不符合本准入条件的现有废轮胎加工利用企业,在准入条件执行2年之内应达到准入条件规定的产品质量、环保、能耗、安全生产和劳动保护等相关要求。

(二)县级以上工业和信息化主管部门负责对当地生产企业执行本准入条件的情况进行监督管理;配合当地工商管理部门和环保部门加强对废轮胎加工利用企业的监督检查。

(三)废轮胎循环利用相关行业协会要加强对行业发展情况的分析和研究;组织推广应用行业节能减排新技术、新工艺、新设备及新材料;建立符合准入条件的评估体系,科学公正地提出评估意见;协助政府有关部门做好行业监督和规范管理工作。

(四)工业和信息化部会同环境保护部定期公告符合本准入条件的废轮胎加工利用企业名单。不符合本准入条件的企业,不得从事废轮胎加工利用经营活动。

(五)国家相关管理部门可依据本准入条件制定相应的配套监管办法。

附则:

(一)本准入条件适用于中华人民共和国境内的废轮胎加工利用企业。

(二)本准入条件自公告之日起实施,由工业和信息化部负责解释,并根据行业发展情况适时进行修订。

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