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一、什么是氯堿工業？

氯堿工業是最基本的化工行業之一。在氯堿化工中，以食鹽水（NaCl）為原料，采用離子膜或石棉隔膜電解槽生產燒堿（NaOH）和氯氣（Cl2），氫氣是這個過程中的副產品。通過變壓吸附技術將氫氣提純分離，與氯氣、酸堿 / 鉀堿聯產，可用于制取化學產品和鋼鐵以及儲存能量。

二、氯堿副產氫內燃發電機組發電

PART 01、反應原理

每生產 1 噸燒堿，將產生約 280Nm3（約 25 千克質量）的副產氫氣。

其反應式如下：

2NaCl+2H2O→2NaOH+H2+Cl2

氯堿制氫反應的化學原理和制氫過程類似于電解水制氫。氫氣純度可達 98.5%。主要雜質為反應過程中混入的氯氣、氧氣、氯化氫、氮氣和水蒸氣。這個純度的氫氣，無需進一步提純，只要含氯及氯化物等腐蝕金屬的有害成分在容許的范圍內，即無需進一步處理即可應用于氫氣內燃機組發電。這樣就大大的降低了燃料電池要求的高純度氫氣的提純成本。

PART 02、碳排放

如果考慮到氫氣、氯氣、酸堿 / 鉀堿是同一時間制成的，即使氯堿電解的電是來自傳統的電網電力，此過程中的副產氫也可被認為具有較低的碳排放。從 CO2 氣體減排效果分析，氯堿副產氫全生命周期 CO2 氣體排放量為 0.2-0.64 kg (CO2) / kg (H2)，該排放量比基于化石燃料的生產過程的氫低 70%。如果能夠使用可再生電力，則可以進一步減少碳排放并生產出可再生綠氫。

PART 03、氯堿工業副產品氫利用現狀和建議

可惜的是，目前大部分氯堿工業副產品氫氣都被排放到大氣中并作為火炬氣燃燒，很少得以充分利用。因此，雙碳目標提出后，現下正是努力推動氯堿工業副產品氫氣充分利用的最佳時機，也是我們減少溫室氣體排放的社會活動的一個關鍵實踐。

市場上可以利用純氫發電的設備在快速發展階段，其中包括燃料電池，氫氣內燃機，以及燃氣輪機。不同種類的氫氣發電設備的技術發展程度不同，用戶可根據自身的業務需求來進行選擇。

無論是哪種選擇都是將被浪費的氫氣能源轉換為電力?？砂l電并網，為電網增加足夠的電力；也可企業自用，充分利用資源的同時，幫助企業減少用電成本，并實現減少碳排放的社會責任目標。

PART 04、氫氣內燃機發電應用優勢

那么根據氯堿廠副產氫的工況，內燃機發電機組相對來說是技術較成熟，成本較低廉，并具有高效率優勢的選擇。Cat?（卡特）G3516H 1250kW 100% 純氫內燃機發電機組應運而生，優勢列舉如下：

初始投資成本低，維護費用和天然氣機組持平。

在 1,500 轉速純氫內燃機發電機組功率最大，發電效率最高。

純氫內燃機發電機組綜合效率為 80.5%，且在最大負載時效率最高。

對氫氣的純度要求低，大大節省提純和去除其它氣體（CO，H2S 等）的成本。

工作溫度范圍廣，低溫不受影響。

氫氣內燃機發電機組啟動及加載更加迅速。

隨機自帶水泵，機油泵及潤滑油泵。有 24V 蓄電池即可實現黑啟動。

大修周期長達 80,000 小時，同功率等級機組終生運營成本更低。

機組尺寸緊湊，占地面積小，可就近安裝。

三、總結

氯堿副產氫具有氣體純度高、原料豐富、工藝成熟、CO2 減排效益高等優點。大力發展這類工業副產氫的內燃發電機組利用，可以使氯堿企業以較低的投入和擁有成本加入氫能產業發展的潮流，從而實現由能源消費向能源生產的可持續發展轉型。

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