有机固体废弃物热化学制氢研究进展
2021-03-08王博宋永一王鑫孟庆强张彪赵丽萍吴斯侃
王博,宋永一,王鑫,孟庆强,张彪,赵丽萍,吴斯侃
(1 中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院,辽宁大连116045;2 中国石油化工股份有限公司青岛炼油化工有限责任公司,山东青岛266580)
近年来,随着汽柴油标准不断升级、环保法规日益严苛和氢燃料电池技术快速发展,氢气的需求量逐年递增。氢能是最为洁净的二次能源,也是未来全球能源格局中的重要组成部分[1-2]。目前全球的氢气主要产自天然气(49%)、石油(29%)和煤炭(18%),仅有4%的氢气由可再生能源制得[3]。在我国,接近90%的工业用氢由煤炭而来[4]。化石燃料制氢过程会造成大量温室气体排放,这极大削弱了氢能环境友好的属性。寻找更为环保的制氢路线对未来氢能的大规模应用至关重要。
目前,全球每年产生超过20 亿吨的城市固体废弃物(municipal solid wastes, MSW),预计2050年将达到34 亿吨,如何处理这些固体废弃物成为棘手的问题[5]。在MSW中,以厨余垃圾、纸张、木材和塑料为代表的有机物占50%以上,它们都有成为制氢原料的潜力。以有机固体废弃物为原料制备氢气,对于MSW的资源化利用和氢能的大规模、清洁化发展都有重要意义。
截至目前,已有大量学者在生物质制氢、塑料制氢等有机固废制氢领域展开研究,但目前国内尚无关于有机固废制氢的综述性文章。有机固废制氢方案可分为化学法和生物法,其中化学法又可分为热化学法和其他化学法[6]。为了避免综述范围太广而深度不够的问题,本文缩窄综述范围,仅选择有机固废热化学转化制氢作为综述对象,同时加深讨论深度,总结前人的研究,对该领域的原料处理、技术方案、催化剂、吸附剂、技术经济分析、生命周期评价和生态风险评估等方面进行系统地总结和评述。……
