微調(diào)技術
安德森說：“幾年前，我參與撰寫了英格蘭北部的H21報告。”我們分析了蒸汽甲烷重整裝置(SMR)和自熱重整裝置(ATR)技術的成本、性能和能效。但這只是一項概念性研究，也是我們目前正在進行的有關項目的先驅(qū)。“
他說：“H21考慮了9列貨運量龐大的自熱重整裝置(ATR)列車。當前項目中將要生產(chǎn)的氫氣的等值額定熱值為600兆瓦，被稱為“H2HSaltend”。H2H Saltend是零碳亨伯愿景的關鍵組成部分。
安德森繼續(xù)說：“我們正在進行競爭， 為藍氫計劃選擇技術供應商和項目執(zhí)行合作伙伴。他們的想法將建立在我們的愿景之上， 并將決定構建的細節(jié)。我們希望在未來幾十年里，作為英國能源基礎設施的一部分，一個安全、低碳、低風險的過程能夠可靠而高效地運行。我們對探索實現(xiàn)這些目標的最有效途徑持開放態(tài)度。“
藍氫生產(chǎn)技術的微調(diào)在一定程度上將來自對任何方案所需能源和化學原料的詳細了解。蒸汽甲烷重整裝置(SMR)和自熱重整裝置(ATR)都可以與下游變換反應器相結合，以優(yōu)化氫氣或合成氣的生產(chǎn)。安德森說：“H2H Saltend項目專注于為工業(yè)、電力和氨氣生產(chǎn)氫氣。”使用自熱重整裝置(ATR)的主要優(yōu)勢將可以實現(xiàn)的規(guī)模，具有高碳捕獲率和高能效。“
蒸汽甲烷重整裝置(SMR)和自熱重整裝置(ATR)的一個根本區(qū)別在于，反應的熱量是在自熱重整裝置(ATR)內(nèi)產(chǎn)生的，而蒸汽甲烷重整裝置(SMR)需要從天然氣燃燒中獲得外部加熱。這意味著自熱重整裝置(ATR)只有一個高壓煙氣流用于碳捕獲處理，而蒸汽甲烷重整裝置(SMR)有需要碳捕獲的高壓和低壓煙氣流。通過高壓操作可以降低碳捕獲設備的體積和成本，這使得自熱重整裝置(ATR)與藍氫生產(chǎn)高度兼容。
完美的壓力
操作壓力，因此產(chǎn)品氣體輸送壓力，是蒸汽甲烷重整裝置(SMR)和自熱重整裝置(ATR)的另一個區(qū)別。自熱重整裝置(ATR)可以在更高的壓力下運行。如果必須將氫氣注入高壓天然氣管道，以便輸送到英國約克郡乃至更遠的城市，這是一個好處。
在整個碳捕捕獲并儲存（CCS)計劃的某個時刻，二氧化碳必須加壓到200帕左右才能注入地下。碳捕獲過程在接近大氣壓的情況下產(chǎn)生二氧化碳。亨伯工業(yè)集群設想的碳捕獲管道網(wǎng)絡的運行壓力尚未確定，目前正在考慮各種選擇。
可以想象，從與亨伯河口幾個工業(yè)和化工樞紐相關的碳捕獲計劃中，二氧化碳可能在20到80帕之間被收集到支線管道網(wǎng)絡中。然后可能會有一個單獨的壓縮站，將壓力提高到200帕，以便向海上傳輸。最佳網(wǎng)絡將取決于捕獲的二氧化碳來源的混合和位置以及碳捕捕獲并儲存管道登陸的精確位置。
安德森證實，“高壓管道對于長距離傳輸是必不可少的，這樣才能保證氣體流動時的壓力下降。”它們也更窄，所以需要的鋼材更少。但由于處于高壓狀態(tài)，管道需要更堅固的管壁，這意味著更多的金屬或更昂貴的合金。為二氧化碳管網(wǎng)的每一段確定完美的運行壓力是一項復雜的任務，不能脫離其他工藝參數(shù)來做出決定。”
集成空分設備…...
蒸汽甲烷重整裝置(SMR)不需要純氧。另一方面，自熱重整裝置(ATR)做到了。這意味著如果使用自熱重整裝置(ATR)技術，必須建立空分設備(ASU)。
要實現(xiàn)600兆瓦的氫氣生產(chǎn)，空分設備每天需要生產(chǎn)1200至1300噸氧氣。這將使它成為英國最大的設備之一。
在重整裝置的下游，一些藍氫計劃還將整合一個藍氨廠。這將需要氮氣作為化學原料與氫氣反應生成氨氣。氮氣將在空分設備中與氧氣一起生產(chǎn)。自熱重整裝置(ATR)、空分和合成氨氣工藝是高度集成和相互依賴的。
氫氣、合成氣和氨氣生產(chǎn)方案的綜合流程優(yōu)化， 結合相關的空分和碳捕捕獲并儲存將是一個非常復雜的流程。優(yōu)化藍氫生產(chǎn)需要一種范式轉(zhuǎn)變，將重點放在協(xié)同效應上，超越補充性解決方案。但結果將是能源效率和具有競爭力的經(jīng)濟。整體流程集成的結果將遠遠大于各部分的總和。
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