[01918182]海水/废水制氢联产淡水新技术

利用风能、太阳能等可再生能源产生的绿电驱动电解水反应制氢， 对解决能源短缺和环境污 染、实现“ 双碳 ”目标具有重要意义。但目前面临可再生能源与淡水资源地域分布不匹配，以及淡 水资源紧缺的挑战。近年来，近岸 / 离岸海上风电就地消纳问题日益凸显。同时，我国富煤、贫油、 少气的能源结构决定了煤化工产业的重要地位。但煤化工行业在发展的同时也带来了环境问题， 生产过程中产生大量的工业废水，其成分复杂，处理工序繁杂，整个治理过程产生的成本远远高于 收益。然而，海水 / 废水制氢技术目前存在电解水催化剂性能差、淡水资源紧缺、海水 / 废水成分复 杂等问题，亟需在催化材料和工艺技术上的新突破。

针对近岸 / 离岸海上风电制氢的需求，大连化物所利用碱性电解水产生的低品位热作为海水 低温负压蒸馏制淡水的热源，创建了热回收系统，将碱性电解水系统与海水低温淡化技术进行耦 合集成，研发出海水制氢联产淡水新技术，并依托本技术完成了 25 千瓦级中试装置的测试验证。 2023 年 12 月 29 日，该技术通过了由石化联合会组织的科技成果评价，评价委员会专家一致认为： 该技术创新性强、指标先进，拥有自主知识产权，达到国际领先水平。建议加快工程化开发进程，早 日建成工业示范装置。该技术有望为近岸 / 离岸海上风电规模化制氢提供具备核心竞争力的技术 支撑。为加快该技术的产业化应用，团队在前期工作的基础上，进一步优化了工艺过程和智能控制 系统，并完成了系统放大效应考察，于 2024 年 8 月底建成了 250 千瓦级海水制氢联产淡水装置 并成功开车，目前装置运行平稳，海水制氢联产淡水技术工艺的成功放大，再次证明了该技术的先 进性和可靠性。

针对煤化工产业存在水资源匮乏、废水处理技术工艺复杂及经济成本高等诸多难题， 基于海 水制氢的技术特点与研发思路，此技术还可拓展应用到以煤化工废水为原料的电解水制氢领域。 将电解水制氢与废水水热氧化技术进行耦合集成，创建了电解水废热回收耦合废水低温蒸馏系 统，研发出了煤化工废水制氢联产淡水新技术；并依托本技术完成了 25 千瓦级煤化工废水制氢 联产淡水中试装置的测试验证，以新疆哈密地区兰炭废水为例，该装置实现了以煤化工废水为原 料高效制氢联产淡水。证明了煤化工废水制氢联产淡水新技术的可行性与先进性。

目前，海水 / 废水制氢联产淡水新技术已引起大连、天津、青岛、榆林、鄂尔多斯等多个城市政 府和企业的广泛关注，研究团队正在研制更大规模的海水 / 废水制氢联产淡水系统，有望为近岸 / 离岸海上风电规模化制氢提供具备核心竞争力的技术支撑，促进我国海上绿氢产业的发展，同时助力我国氢能产业与煤化工等工业废水资源化利用的绿色、高质量发展。