工业制氢气的常见方法

  来源:www.xjfljgs.com
      我国氢燃料电池基础设施建设已经进入加速期,为氢燃料电池汽车做好充分准备,但氢气的制备是目前需要攻克的难题。工业制氢气包括很多种方法,都存在着各自的优势和局限性,下面就针对这些问题为大家详细解释下工业上制氢气常见的方法都有哪些?
  目前,工业上制氢气主要有几种方法:一是采用化石燃料制取氢气;二是从化工副产物中提取氢气;三是采用生物的甲醇甲烷制取氢气,四是利用太阳能、风能等自然能量进行水的电解。
  1、化石燃料制氢
  化石燃料制氢是传统的制氢方法,也是制氢的老工艺,但仍然离不开对化石燃料的依赖,并且会排出二氧化碳等温室气体,一般用于制氢的化石燃料是天然气。天然气制氢的过程是:在一定的压力和一定的高温及催化剂作用下,天然气中烷烃和水蒸汽发生化学反应。转化气经过沸锅换热、进人变换炉使C0变换成H2和CO2。再经过换热、冷凝、汽水分离,通过程序控制将气体依序通过装有3种特定吸附剂的吸附塔,由变压吸附(PSA)升压吸附N2、CO、CH4、CO2,提取产品氢气。
  2、工业副产物制氢
  焦炉气制氢技术是采用变压吸附的工艺,从炼焦行业副产的焦炉气中提取纯氢。其基本原理是利用固体吸附剂对气体的吸附具有选择性,以及气体在吸附剂上的吸附量随其分压的降低而减少的特性,实现气体混合物的分离和吸附剂的再生,达到提纯制氢的目的。
  3、甲醇重整制氢
  甲醇水蒸汽重整是国外20世纪80年代兴起的一种制氢技术,加拿大、英国、澳大利亚等国家在这方面进行了大量研究。该制氢工艺非常成熟,是国内小型化移动甲醇制氢的先驱企业,并已经将该技术与燃料电池发电技术高度集成,成功应用在新能源汽车、通讯基站等领域,应用前景非常好。
  4、电解水制氢
  氢气还能够通过传统的电解水法获得,但这种方法由于能耗过高,除已建成装置外,已少有新建装置。
  天然气制氢和焦炉气制氢均适用于大规模制氢,但也均受限于原料的供应,并且具有污染性。在环保方面,焦炉气制氢利用的虽然是炼焦的副产物,但无法去除其中的污染物,而天然气制氢依然需要化石燃料作为原料。相比之下,甲醇重整制氢具有投资低、建成快、无污染等特点,并且甲醇作为原料可以更为灵活,但甲醇重整制氢难以进行大规模的制氢。