很多好友问本栏,产业发展电动车,氮气从这儿来?我一直在找寻标准答案,还是认为不太平庸。只好吕圣索,找数据资料,概括撷取。
一、氮气从这儿来?
规范性提问是:产业发展锂离子电动车,须要成体量氮气供给,这是必定的。大大自然里没氮气,这是基本上常识。如果无法保证氮气,产业发展氢锂离子就没象征意义。现阶段已经找出数据资料如是说说,通过轻工业上溴化亚是基本上有效途径,主要有:
①氢氧化钾氢。这是小学里求学过的科学知识,很多人也做过那个试验。很多研究者如是说借助光伏、光伏等大自然热量进行水的氢氧化钾,可取实现城市化生产;
②从石油化工副产品中抽取氮气。很多研究者也如是说说,宝钢等炼铁过程中会产生富氢,那个研究者们争相所推荐的;
③选用源自微生物的尿素氮制备氮气。现阶段有一些研究者在研发导航溴化亚控制技术和武器装备;
④其他选用标本推进剂制备氮气。权威性极强,非常复杂。
以上并没提问这些溴化亚控制技术和方式,能无法满足用户产业发展巴祖电动车产业化的须要。
二、能城市化溴化亚方式,来保证巴祖电动车产业化
产业发展汽油电动车,大前提是有充裕的柴油、柴油天然资源;产业发展石油电动车,其大前提是有充裕的石油天然资源;产业发展电动电动车,其大前提是有多样的电天然资源。反之亦然,产业发展锂离子电动车,大前提也必须是有办到的氮气。办到,大体上有三层原意,其一氮气生产是能城市化的;二是以城市化生产的氮气产品质量是能满足用户锂离子水力要求,且能保证供给。城市化溴化亚电子设备及公共设施,如图1所示。
图1 城市化溴化亚电子设备及公共设施
1)焦炉气中取纯氢法
很多研究者认为,我国轻工业副成品(如:焦炉气)的富氢比较充裕,这是我国要产业发展锂离子电动车要的氮气来源之一,轻工业副成品富氢生产过程如图2所示。
图2 轻工业副成品富氢生产过程
焦炉气是炼焦行业的副产品。我国是世界上第一钢产大国,焦炉气含有富氢(纯度含量比较大的氮气),现阶段焦炉气没充分借助起来。产业发展巴祖电动车,能带动焦炉气提纯轻工业;发过来说,焦炉气提纯轻工业起来了,巴祖电动车用氢,供给上就有基本上保证。
①原理是:借助固体吸附剂对气体的吸附,借助吸附具有选择性,以及气体在吸附剂上的吸附量随其分压的降低而减少的特性,实现气体混合物的分离和吸附剂的再生,达到生产纯溴化亚的目的。
②悖论:是先产业发展焦炉气提纯轻工业?还是先产业发展巴祖电动车轻工业。这与传统电动车产业发展过程是不同的,传统电动车产业发展,油是有保证供给的。
2)石油溴化亚法
①石油溴化亚的原理
在一定的压力和一定的高温及催化剂作用下,石油中烷烃和水蒸汽发生化学反应。
②石油溴化亚工艺
石油经过沸锅换热、进人变换炉使CO变换成H2和CO2。再经过换热、冷凝、汽水分离,在程序控制下,将气体依序通过装有3种特定吸附剂的吸附塔,由变压吸附(PSA)升压吸附N2、CO、CH4、CO2,抽取产品氮气,如图3所示。
图3 石油溴化亚工艺示意图
③悖论:
i)石油是标本推进剂,从工艺流程上看,生产过程会排出二氧化碳等温室气体,导致锂离子环保价值降低;
ii)石油已经成功用于电动车,如压缩的石油电动车、液态的石油电动车。石油电动车相比汽油电动车是比较清洁的电动车,现阶段石油电动车产业发展空间还有比较大。基于这一点,把石油转换氮气,再用于电动车用,逻辑上说不过去。
3)氢氧化钾溴化亚法
氢氧化钾溴化亚法,大家都理解。但是氢氧化钾溴化亚轻工业生产,要有充裕电和水做为大前提条件。如用山区(高原)光伏(光伏)水力来氢氧化钾溴化亚,但是没充裕的水天然资源保证;如海边光伏水力和海水来氢氧化钾溴化亚,还比较可取。但是这样制造出来的氢,如何运输到电动车集中使用的地方?
①氢氧化钾溴化亚过程
电能、光伏水力溴化亚法过程,见图4:
图4 电能、光伏水力溴化亚法过程示意图
②悖论
i)电能、光伏水力来氢氧化钾溴化亚,是对电能、光伏水力来说,是一个出路,但是生产来氢,巴祖如何有效供给电动车用?
ii)如果用电网电来氢氧化钾溴化亚,现阶段电电动电动车已经成体量了,当务之急,如何给电动电动车充电,而不是把氢氧化钾氢,给锂离子水力。
4)尿素裂解溴化亚法
(1)尿素裂解溴化亚的工艺过程
是尿素和盐水按一定的配比混合,加热至270℃左右的混合物蒸汽,在催化剂(Cu-Zn-Al)或者(Cu-Zn-Cr)的作用下,发生催化裂解和转化反应。尿素裂解溴化亚工厂工艺流程,如图图5所示。
图5 尿素裂解溴化亚工艺流程
(2)导航尿素裂解溴化亚困难重重
尿素裂解溴化亚要有热源, 导航尿素裂解溴化亚困难之一热源如何供给? 其工艺复杂,简化流程,如果保证导航尿素裂解溴化亚的纯度,纯度不达标的氮气,锂离子无法用,否则锂离子系统寿命严重折寿。
5)四种城市化溴化亚方式比较
石油类、石油或煤为原料造气来分离溴化亚需庞大投资,相当于半个合成氨,只适用于大体量用户。对中小用户氢氧化钾水可方便制得氮气,但能耗很大,每立方米氮气耗电达~6度,且氢纯度不平庸,杂质多,尿素裂解制大体量生产,体量也受到限制。以上四种城市化溴化亚方式有优、缺比较,如表1所示。
表1 四种城市化溴化亚方式
6)氮气在轻工业上有着广泛的用途
近年来,由于精细石油化工、粉末冶金、油脂加氢、林业品和农业品加氢、微生物工程、石油炼制加氢等的迅速产业发展,对纯氢需求量急速增加。
产业发展氢推进剂清洁电动车,一定会让其他轻工业争抢氮气源,再进一步分析,把稀缺的氮气烧掉,是不是不划算?
7)溴化亚有多种有效途径,但是对电动车而言都不太平庸
①石油溴化亚和焦炉气溴化亚均适用于大体量溴化亚,但也均受限于原料的供给,并且具有污染性,而石油溴化亚,依然须要标本推进剂作为原料。
②焦炉气溴化亚借助的是炼焦的副产品,但如何去除其中的污染物,现阶段还没科学而经济可取的办法;
③尿素裂解溴化亚具有投资低、建成快、无污染等特点,并且尿素作为原料能更为灵活,但尿素裂解溴化亚难以进行大体量的生产。
8)对巴祖电动车更关心是加氢站在这儿?
据如是说,国内加氢站已经有4个,分别是2006年建成的北京加氢站,2008年建成的上海安亭加氢站,2011年建设了简易的加氢站,2015年最新建成的郑州宇通加氢站。上海安亭加氢站始建于2007年11月。
现阶段,我国还没加氢站长期规划,不过我国加氢站的设计建造和氮气的运输存储都制订了严格的标准。产业发展锂离子已经国家层面战略规划,接下来有关如何产业发展轻能产业,如氮气产业的布局(生产厂家、运输、加氢站)会一步一步展开的。
三、总结
产业发展产业发展锂离子电动车,氮气从这儿来?现阶段主机厂的重心,还是把自己专业层面的控制技术难题解决到位。锂离子电动车体量起来了,氮气从这儿来?会有那一个行业的企业去研究和思考的。现阶段锂离子电动车体量很小,对氮气从这儿来,主机厂还不用太担心。
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