有机化学氢化法氢气储藏运输系统—SPERA氢系统—.pdfVIP

Chiyoda Corporation 有机化学氢化法氢气储藏运输系统—SPERA氢?系统— S5 可再生能源 关键词 装置、设备 电力 技术服务Y3 Z4 LF-02 　有机化学氢化法利用甲苯的氢化反应，将氢气这种轻质气体进行化学处理，使其附加在甲苯上之后，转化 为甲基环己烷（MCH）这种常温、常压下的液体化学品进行储存和运输。在需要使用氢气的地方，通过脱氢反 应取出所需量的氢气加以利用，生成的甲苯则作为氢载体予以回收、再利用。该方法安全性很高，通过该方 法运输氢能的风险和运输汽油相同。 　氢是一种可通过所有一次能源制造的二次能源，同时也是一种清洁的能源运输载体，但是迄今为止，使用 大型油船大量储存、运输氢的技术一直未能确立。有机化学氢化法是自1980年代开始提倡的技术,以前一直 没有稳定进行脱氢反应取出氢的处理技术。本公司从2002年开始着手研发脱氢催化剂这一关键要素，现已成 功开发出可用于工业的新型脱氢催化剂，并开发出装有该催化剂的简易多管式固定床反应器进行脱氢的工 艺。2013年，本公司投建了整套系统的试验工厂，通过验证试验确立了整套系统（“SPERA氢?”系统）的技术， 使技术的商业化成为可能。 ＜有机化学氢化法的特点＞ · 在常温、常压的安全条件下，可长期、无损耗地大量储存氢气，并对其进行海上运输以及陆地运输。 · 利用５万吨级商业化学品运输船可一次运输大约3000吨氢。 （相当于一次灌满60万辆燃料电池汽车的氢用量） ·与其它方法相比，能源效率高且成本较低，作为大量运输技术，这种方法最实用。 ·此方法较为安全，可大规模储运与汽油一样危险的氢能源。 　有机化学氢化法的概要如下图所示。氢是洁净二次能源，除了运用现有技术自天然气、伴随气、石油、煤 等所有碳氢化合物可以制造氢外，也可由水力、风力、太阳热等可再生能源制造氢。这些氢与甲苯起氢化反 应后生成ＭＣＨ。氢化反应自1970年代开始实际利用，此技术现已投入商业利用，在ＭＣＨ制造厂广为利用。 此外，甲苯和MCH均被归为与汽油相同的危险物品，同时也均是作为工业溶剂大规模使用的现有石油制品。 除了能够有效利用现有的大型储存设备外，还可利用化学品运输船进行大规模海上运输，利用化学品罐车进 行陆地运输，这些已投入商业运营。因此，脱氢工艺的确立和整套系统的不断优化，使“SPERA氢?”系统的 实用化成为可能。 　氢化反应是放热反应，而脱氢反应是吸热反应，发生这些反应时进出的热量相当于氢能源的大约30%。 氢化反应释放的热量在氢气制造厂回收后得到有效利用。此外，投入脱氢反应的热能可通过脱氢反应转化为 氢能。因此，发电站、工厂、垃圾焚烧等产生的热能都可转化为氢能。 MCH Toluene 氢源 ☆石化燃料 (w/CCS) ☆可再生能源 氢化工艺 脱氢工艺 已实现商业化的技术 “SPERA氢TM”系统的整体构成 MCH : MethylcyclohexaneToluene CH3CH3 + 3H2 CH3 CH3 + 3H2 MCH Toluene 205kJ/mol 205kJ/mol 氢利用 ☆发电燃料 ☆燃料电池车 ☆ENE·FARM（家用燃料 电池热电联产系统） ☆逆水煤气变换反应 放热反应 吸热反应 运输 储藏储藏 随着脱氢催化剂和脱氢工 艺的开发，整套系统得以 实用化 出处:JASE-W 国际发展技术集 http://www.jase-w.eccj.or.jp/technologies-c/index.html F-02 系方式 Chiyoda Corporation Minatomirai Grand Central Tower, 4-6-2 Minatomirai, Nishi-ku, Yokohama City, Kanagawa Prefecture 220-8765, Japan Hydrogen Chain Promotion Section, Tel: +81-45-225-4872 Fax: +81-45-225-4990 URL : / 试验工厂 (Pilot Plant) 2012年12 工 地点　 代 化工建设 式 　研 开发 　（ ） 规模　 0 3 储存及发生氢量 海外 　要实现 可 发 ，在 制二 化碳 放、 止温 化的同时， 能够 大整体能源 量的系统 不可 。风力、水力、太阳 等可再生能源多起因于太阳能，因此 这些可再生能源使用水制造氢之 后，将用过的水 新自然 环的能源系统将是利用太阳与水开 的最 能源系统，对于 的地 温 化 和能源 而 是一 为 要的技术 。 　随着本技术投入实用，可 实现 图所示氢 应 设 。 在设 的 期 ，使用天然气、煤 等石化 燃料制造氢，然后大量进行 运输。此时，在产油、产气 制氢工 回收碳氢化合