工業制氫氣的常見方法

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      我國氫燃料電池基礎設施建設已經進入加速期,為氫燃料電池汽車做好充分準備,但氫氣的制備是目前需要攻克的難題。工業制氫氣包括很多種方法,都存在著各自的優勢和局限性,下面就針對這些問題為大家詳細解釋下工業上制氫氣常見的方法都有哪些?
  目前,工業上制氫氣主要有幾種方法:一是采用化石燃料制取氫氣;二是從化工副產物中提取氫氣;三是采用生物的甲醇甲烷制取氫氣,四是利用太陽能、風能等自然能量進行水的電解。
  1、化石燃料制氫
  化石燃料制氫是傳統的制氫方法,也是制氫的老工藝,但仍然離不開對化石燃料的依賴,并且會排出二氧化碳等溫室氣體,一般用于制氫的化石燃料是天然氣。天然氣制氫的過程是:在一定的壓力和一定的高溫及催化劑作用下,天然氣中烷烴和水蒸汽發生化學反應。轉化氣經過沸鍋換熱、進人變換爐使C0變換成H2和CO2。再經過換熱、冷凝、汽水分離,通過程序控制將氣體依序通過裝有3種特定吸附劑的吸附塔,由變壓吸附(PSA)升壓吸附N2、CO、CH4、CO2,提取產品氫氣。
  2、工業副產物制氫
  焦爐氣制氫技術是采用變壓吸附的工藝,從煉焦行業副產的焦爐氣中提取純氫。其基本原理是利用固體吸附劑對氣體的吸附具有選擇性,以及氣體在吸附劑上的吸附量隨其分壓的降低而減少的特性,實現氣體混合物的分離和吸附劑的再生,達到提純制氫的目的。
  3、甲醇重整制氫
  甲醇水蒸汽重整是國外20世紀80年代興起的一種制氫技術,加拿大、英國、澳大利亞等國家在這方面進行了大量研究。該制氫工藝非常成熟,是國內小型化移動甲醇制氫的先驅企業,并已經將該技術與燃料電池發電技術高度集成,成功應用在新能源汽車、通訊基站等領域,應用前景非常好。
  4、電解水制氫
  氫氣還能夠通過傳統的電解水法獲得,但這種方法由于能耗過高,除已建成裝置外,已少有新建裝置。
  天然氣制氫和焦爐氣制氫均適用于大規模制氫,但也均受限于原料的供應,并且具有污染性。在環保方面,焦爐氣制氫利用的雖然是煉焦的副產物,但無法去除其中的污染物,而天然氣制氫依然需要化石燃料作為原料。相比之下,甲醇重整制氫具有投資低、建成快、無污染等特點,并且甲醇作為原料可以更為靈活,但甲醇重整制氫難以進行大規模的制氫。