工业制氢包括多种方法,但每种方法都有其优点和局限性。传统的制氢方法主要是电解水和化石燃料。电解水不仅消耗大量能源,而且成本很高。在标准条件下,每立方米制氢电耗高达5.5 kW·h,导致制氢成本高。从化石燃料生产氢需要来自外部的高反应热,这导致化学能的大量损失和温室气体CO2的排放。
氢气不仅是重要的工业原料和还原剂,也是燃料电池的必要燃料。随着燃料电池的普及,燃料电池汽车进入成熟市场,氢气的消耗量将以惊人的速度增长。目前工业制氢有以下几种方法:
1、化石燃料制氢
化石燃料制氢是传统的制氢方法,也是老工艺,但仍然依赖化石燃料,会排放二氧化碳等温室气体,降低燃料电池的环保价值。通常,用于制氢的化石燃料是天然气。天然气制氢的过程是:在一定的压力、一定的高温和催化剂的作用下,天然气中的烷烃和水蒸气发生化学反应。转化气在沸腾炉中进行热交换后进入变换炉,将C0转化为H2和CO2。气体经换热、冷凝、汽水分离后,通过程序控制依次通过装有三种特定吸附剂的吸附塔,用变压吸附(PSA)吸附N2、一氧化碳、甲烷和二氧化碳,提取产品氢气。
2、从工业副产品中生产氢气
焦炉煤气制氢是从焦化工业的副产品焦炉煤气中提取纯氢气的变压吸附过程。其基本原理是利用固体吸附剂对气体吸附的选择性和气体在吸附剂上的吸附随其分压降低而减少的特性,实现气体混合物的分离和吸附剂的再生,从而达到净化氢气的目的。
3、甲醇重整制氢
甲醇水蒸气重整是20世纪80年代在国外兴起的一种制氢技术。经制氢设备厂家深入研究,表明这种制氢工艺非常成熟,是国内小型化移动甲醇制氢的先驱技术。它将该技术与燃料电池发电技术高度融合,并成功应用于新能源汽车、通信基站等领域,具有非常好的应用前景。
随着全球能源需求的不断增长和对环境友好能源的需求,制氢技术逐渐成为能源领域的研究热点之一。变压吸附(Pressure Swing Adsorption,简称PSA)作为一种常见的分离纯化技术,已经在制氢领域得到了广泛应用。本文将介绍变压吸附在制氢中的原理、应用和前景。一、变压吸附的原理变压吸附是一种基于物质在吸附材料表面上的吸附和解吸行为的分离技术。其原理是利用吸附材料对不同气体在不同压力下的吸附......
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天然气制氢是一种重要的氢气生产技术,在工业领域具有广泛的应用前景。本文将介绍天然气制氢工艺技术规程,并探讨其在氢能产业中的关键作用。天然气制氢工艺技术规程是指在天然气作为原料,通过一系列化学反应和工艺操作,将天然气中的氢气与其它组分进行分离,从而获得高纯度的氢气产品的一套规范和标准。天然气制氢的关键步骤包括天然气预处理、蒸汽重整、气体净化和氢气纯化等过程。首先,天然气预处理是天然气制氢过程的第一步......