使用质量流量计优化纯净氢气的生产

由于氢气的产生来源多种多样,例如电解、石油和天然气精炼、自然过程等,因此研究人员使用颜色编码的名称(称为氢彩虹)来区分特定的氢气生产方法。

一些最不可持续的氢气生产方法是来自石油和天然气加工过程中蒸汽重整的蓝色和灰色氢气,以及来自煤炭加工的棕色和黑色氢气。虽然这些是目前主流的氢气生产方法,生产目前所有氢气的 95%,但它们也依赖化石燃料作为输入并产生 CO 2,这些 CO 2要么释放到大气中,要么被储存,从而减轻氢气生产对气候的积极影响改变。

更多的可再生氢源包括绿氢粉氢氢,它们使用太阳能、风能和核能等清洁能源为其提供动力。在地下产生氢气并可由可再生能源提供动力的自然衍生过程包括白氢、橙氢和金氢,每种过程都涉及自然提取、CO 2封存和微生物喷射过程。

添加透明氢到氢彩虹

加拿大公司Proton Energy Systems最近将一种新颜色——透明氢——融入到氢彩虹中,与其他颜色相比,它具有一些独特的优势,包括:

  • 据称制氢成本最低约为 0.25 美元/公斤
  • 零碳排放
  • 天然来源

与金氢一样,Proton 的透明氢是从废弃油井中的碳氢化合物沉积物中产生的。与通过注入细菌将残余碳氢化合物转化为CO 2和H 2气体而制成的金氢不同,透明氢的工作原理是向这些残余碳氢化合物中注入氧气,以驱动产生氢气的化学和地热反应。一旦产生H 2,就会将其收集起来用于储存、运输或通过选择性氢膜过滤器使用。

与金氢一样,透明氢允许对旧石油和天然气资产进行“二次利用”,提高钻探项目的盈利能力,并允许石油和天然气公司随着氢使用量的增加和碳氢化合物使用量的减少而找到新的收入来源。

2022 年,全球替代化石燃料的投资首次与石油、天然气和煤炭的投资达到 1.1 万亿美元。在美国,《通货膨胀削减法案》最近为氢能行业带来了大量投资,企业每生产一公斤氢可获得高达 3 美元的税收抵免。在欧盟,IPCEI Hy2Tech 计划已分配数十亿美元用于氢研究。因此,现在正是透明氢和其他可再生氢颜色成为氢经济全球领导者的合适时机。

Alicat 流量计量在天然氢生产过程中的潜在用途

为了扩大氢气生产规模,可以集成质量流量计和控制器,在地质现场进行水力测试,精确跟踪氧气、氢气和其他气体的流入和流出,校准其他流量设备,并使工业过程自动化。

通过使用M 系列质量流量计准确了解氧气和氢气的流量,生成、存储或流动纯净氢气或其他天然氢气生成方法的公司可以根据实时温度、流量或压力数据实现工业流程自动化从仪表。Alicat 的 M 系列提供质量流量、体积流量、压力和温度的实时、近乎瞬时的多元数据,这些数据可以集成到 PLC 或计算机系统中,用于数据分析、自动化和电子阀门等其他系统组件的控制和加热器。

与此应用的其他质量流量计相比,Alicat 的 M 系列具有以下优势:

  • 卓越的流量精度、测量范围和重复性
  • 批处理和累加功能
  • 全面的自动化和通信选项

出于校准目的,Alicat 的 M 系列可用作一体化解决方案,其 NIST 可溯源精度高达 ±0.5% 读数或 ±0.1% F.S. 。M 系列还提供 0.01% 至 100% F.S.  (调节比为10,000:1) 的宽泛流量测量范围。

M 系列功能和规格包括:

  • 满量程范围为 0.5 SCCM 至 5,000 SLPM
  • 测量范围  0.01% – 100% F.S.
  • 精度高达 的 ±0.5% 读数或满量程的 ±0.1% F.S.,以较大者为准
  • 额定压力高达 160 PSIA (11 barA)

Alicat 的设备广泛应用于氢工业中的燃料电池测试台、泄漏测试、氢气生产、储存和运输,以及许多其他研究应用。总共,Alicat 设备已被 1,000 多篇同行评审论文引用,并用于航空航天、玻璃制造、色谱和光谱、化学气相沉积和生物反应器制造等其他行业。

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