通过化学循环水分解结合吸附增强技术及蒸汽甲烷重整（CLWS + SE-SMR）耦合实现新型蓝色氢气生产过程

《Scientific Reports》：Novel blue hydrogen production process through chemical looping water splitting with sorption enhanced—steam methane reforming (CLWS?+?SE-SMR) coupling

　　

摘要

蓝色氢气的生产在全球能源转型中发挥着至关重要的作用，它为传统化石燃料提供了一种低碳替代方案，有助于缓解气候变化并减少温室气体排放。本研究探讨了一种将吸附增强型蒸汽甲烷重整（SE-SMR）与化学循环水分解（CLWS）相结合的集成方法来生产蓝色氢气。通过使用Aspen Plus（版本12.1）对这一工艺进行了分析，以评估其性能和能源效率。甲烷（CH₄）被转化为高纯度氢气（H₂，纯度为99.8%），同时通过运行在950℃下的CLWS空气反应器提供的热量实现了热自给自足。当甲烷的进料速率为1000 kmol/h时，该系统需要59 MW的热能，并且每摩尔甲烷可产生2.63摩尔的氢气。这种集成配置的净效率达到了79.3%，超过了传统的CLC + SE-SMR方法。这些研究结果表明，所提出的系统为可持续的氢气生产提供了一条具有较低碳排放潜力的路径。