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。

安全性是天然氣摻氫技術(shù)推廣的關(guān)鍵。摻氫天然氣的爆炸極限范圍更大，泄漏后擴(kuò)散速度更快，因此對管道和設(shè)備提出了更高的要求。研究表明，摻氫比例在10%以內(nèi)時(shí)，對現(xiàn)有管道和終端設(shè)備的適應(yīng)性較好，但仍需關(guān)注氫氣對材料的氫脆現(xiàn)象。此外，摻氫天然氣的燃燒特性也發(fā)生了變化，如火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌臁⒒鼗痫L(fēng)險(xiǎn)增加等，因此需要在終端設(shè)備中進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化。例如，北京重型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)研究有限公司對SGT-800燃機(jī)進(jìn)行了30%摻氫燃燒改造，驗(yàn)證了其在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

盡管如此，研究表明，天然氣摻氫在一定比例范圍內(nèi)是安全可行的。例如，摻氫比例不超過10%時(shí)，天然氣摻氫在城市燃?xì)夤艿乐幸褜?shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。此外，家用燃?xì)饩咴趽綒浔壤秊?0%時(shí)，其燃燒性能和安全性仍基本符合國家標(biāo)準(zhǔn)。這表明，通過合理控制摻氫比例，并結(jié)合的檢測和控制系統(tǒng)，天然氣摻氫可以在一定程度上保障安全。

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 。