天然氣摻氫是將氫氣按一定比例混入天然氣，通過現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)輸送。這一技術(shù)有效結(jié)合了天然氣與氫氣的長(zhǎng)處，不僅提升了燃料的燃燒特性，還大幅降低了碳排放，是實(shí)現(xiàn) “雙碳” 目標(biāo)的理想路徑。許多國家和地區(qū)已開展相關(guān)實(shí)踐，如我國深圳的城鎮(zhèn)燃?xì)鈸綒渚C合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，摻氫比例可達(dá) 20%，壓力范圍覆蓋城鎮(zhèn)燃?xì)馊窟\(yùn)行壓力，且經(jīng)過嚴(yán)格測(cè)試，證明了其在實(shí)際應(yīng)用中的安全性與穩(wěn)定性。

天然氣摻氫的安全性是當(dāng)前研究和應(yīng)用中的核心問題。氫氣與天然氣在物理和化學(xué)性質(zhì)上存在顯著差異，例如氫氣的擴(kuò)散速度更快、小點(diǎn)火能量更低、火焰?zhèn)鞑ニ俣雀臁⒈O限范圍更廣等。這些特性使得摻氫天然氣在輸送和使用過程中面臨更高的安全風(fēng)險(xiǎn)，如氫脆、泄漏、爆炸和回火等問題。

提升產(chǎn)品質(zhì)量與安全性
天然氣摻氫燃燒不僅能夠降低碳排放，還能提升產(chǎn)品質(zhì)量與安全性。例如，Saverglass公司通過天然氣摻氫燃燒試驗(yàn)，成功探索了氫氣在玻璃制造中的應(yīng)用，為行業(yè)樹立了綠色生產(chǎn)的新。此外，氫氣燃燒速度快、火焰短、無有毒有害氣體排放，每噸原料產(chǎn)生的二氧化碳排放量減少1.85噸

提高能源利用效率
天然氣摻氫燃燒能夠提高玻璃熔窯的能源利用效率。例如，武漢理工大學(xué)的研究表明，摻氫天然氣燃燒能夠加快燃料燃燒速率，釋放熱量集中，從而提高熔窯的熱效率。此外，信義玻璃控股有限公司采用的甲醇與天然氣聯(lián)合制氫系統(tǒng)，不僅能夠同時(shí)使用甲醇或天然氣制氫，還能節(jié)省廠房投資和占地面積，提高熱能回收率。

氫氣具有燃燒速度快、火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤煲约叭紵裏嶂蹈叩奶攸c(diǎn)。當(dāng)在天然氣中摻入適量氫氣后，混合燃料的燃燒特性得到優(yōu)化，可促使天然氣燃燒更加充分。經(jīng)實(shí)際測(cè)試，未摻氫的天然氣燃燒利用率約為 80%，而在摻入一定比例氫氣后，燃燒利用率可大幅提升至約 97%。例如在麗水，博辰氫能的天然氣摻氫設(shè)備就展現(xiàn)出了這樣的優(yōu)勢(shì)。

然而，隨著摻氫比例的增加，安全風(fēng)險(xiǎn)也隨之上升。例如，摻氫比例超過10%時(shí)，可能會(huì)引發(fā)氫脆、部件過熱、回火等問題。因此，摻氫比例的控制是確保天然氣摻氫安全的關(guān)鍵。此外，現(xiàn)有天然氣管道和設(shè)備的材料性能也需要進(jìn)行評(píng)估和改造，以適應(yīng)氫氣的摻入。

燃燒利用率的提升直接體現(xiàn)為能耗的降低和企業(yè)成本的減少。以湖北咸寧相關(guān)企業(yè)采用博辰氫能結(jié)合天然氣摻氫的系統(tǒng)為例，每方氫氣成本僅 1 元，整體節(jié)省約 30% 的天然氣費(fèi)用。對(duì)于用氣量大的工業(yè)企業(yè)而言，每年至少可節(jié)約上百萬元的能源費(fèi)用。而且，由于燃燒更加充分，燃燒產(chǎn)物中的一氧化碳、氮氧化物等有害成分排放大幅降低，企業(yè)不僅降低了燃料成本，還能輕松滿足日益嚴(yán)苛的環(huán)保法規(guī)要求，避免因環(huán)保不達(dá)標(biāo)而產(chǎn)生的高額罰款與整改費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的雙贏。

甲醇作為原料，來源廣泛、價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定。從運(yùn)輸角度看，甲醇是液體，相比氣體氫氣，運(yùn)輸成本低且安全性高。以博氫新能源的甲醇重整制氫裝置為例，其采用在線制氫、現(xiàn)制現(xiàn)用的方式，省去龐大的儲(chǔ)氫裝置，降低了成本。同時(shí)，設(shè)備內(nèi)部?jī)?yōu)化的換熱結(jié)構(gòu)以及集成的重整 / 燃燒模塊，使得設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、便于移動(dòng)，進(jìn)一步節(jié)省了成本。此外，一些甲醇制氫設(shè)備的氫氣生產(chǎn)成本可低至 1 元 / 方，成本優(yōu)勢(shì)顯著。

甲醇制氫設(shè)備以甲醇為原料，通過催化重整反應(yīng)將甲醇轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳。在設(shè)備內(nèi)部，甲醇與水蒸氣在特定溫度、壓力條件下，在催化劑的作用下發(fā)生重整反應(yīng)，生成富含氫氣的混合氣體，隨后經(jīng)過分離提純，得到高純度氫氣。例如，博辰的甲醇制氫設(shè)備采用的重整技術(shù)，每公斤甲醇可產(chǎn)出 2.1 - 2.5 方氫氣，甚至在優(yōu)化工藝下，一公斤甲醇可產(chǎn) 3 立方氫氣 。