天然氣制氫是把天然氣通過化學反應轉化為氫氣的過程。大型天然氣制氫反應器較為成熟,但適用于燃料電池的小微型天然氣制氫反應器需將原料氣預熱、脫鹽水加熱及工藝蒸汽生產、空氣預熱、燃料及燃燒器、催化重整轉化、煙氣與工藝氣換熱等多個系統(tǒng)高度集成,設計和加工制造難度較大。每一個或幾個固體氧化物燃料電池(SOFC)電堆發(fā)電,就需要至少匹配1臺小微型天然氣制氫反應器。目前該裝置主要依賴進口,國內還沒有商業(yè)化產品。除與SOFC系統(tǒng)高度匹配外,小微型天然氣制氫反應器還可經進一步處理,匹配質子交換膜燃料電池(PEFC)熱電聯(lián)供系統(tǒng),適用于電廠冷卻用氫及實驗室用氫等小規(guī)模工業(yè)用氫場景,市場應用前景廣闊。
據(jù)介紹,中國海油研發(fā)的小微型天然氣制氫反應器制氫規(guī)模為每小時5立方米。樣機直徑40厘米、高100厘米,能利用天然氣、液化石油氣、城市燃氣等氣源實現(xiàn)天然氣的高效轉化和熱量高效利用,轉化效率、緊湊度等指標達到先進水平,出口溫度和組分相比國外同類產品更適合于SOFC熱電聯(lián)供場景,整體發(fā)電和熱效率之和達到90%以上,可為家庭、社區(qū)提供獨立、便捷、廉價的電力和熱水。
據(jù)悉,此次中國海油在小微型天然氣制氫領域取得突破,打破了國外技術壟斷,解決了此類裝備進口成本高、供貨周期長、維護難度大等難題,進一步豐富了制氫裝備產品線,將天然氣制氫裝備從交通用氫延伸到下游燃料電池發(fā)電應用領域,標志著我國天然氣制氫核心技術邁上多規(guī)模、全場景應用的新臺階。
“下一步,中國海油將繼續(xù)加大攻關力度,推動自主小型制氫裝備在浙江兆瓦級SOFC發(fā)電項目上的示范,拓展在電廠冷卻用氫領域的工業(yè)應用,做好成果轉化和市場推廣,加快推進中國海油天然氣制氫裝備的‘品牌化、標準化、數(shù)字化、零碳化’,積極打造具有國際影響力的制氫高端系列裝備。”中國海油氣電集團制氫技術負責人宋鵬飛表示。
原標題:我國首臺商業(yè)化小微型天然氣制氫反應器一次點火成功