天然氣裂解制氫的研究進展

隨著燃料電池技術的發展與應用，氫作為燃料電池的燃料，在未來能源結構中的地位將日益重要，各發達***越來越重視對氫能的發展。近期氫能發展主要以化石燃料為原料實現廉價氫的生產，而從建立燃料電池汽車加氫站和提供分散氫源方面考慮，則要求有先進的小規模天然氣現場制氫與氣體純化技術。目前，約96%的氫是以煤、石油和天然氣等化石資源制取的，其中采用天然氣（主要成分是甲烷）制氫***為經濟與合理。現有的天然氣制氫技術主要包括天然氣的水蒸氣重整，自熱重整以及部分氧化重整等。天然氣水蒸氣重整在合成氨工業中應用十分，但在加氫站規模，天然氣水蒸氣重整和變壓吸附（PSA）分離凈化氫氣的整套裝置投資以及制氫成本都會大幅度增加。天然氣的自熱重整，部分氧化重整的共同特點是系統中需要有制純氫的設備，并且產品氣是CO、CO2和H2的混合氣，仍需經過變換反應和氫氣的分離過程。因此，現有的天然氣水蒸氣重整制氫和常規的深冷分離或變壓吸附分離凈化氫技術，不是很適于加氫站對小規模制氫裝置的需求，研究開發制氫新工藝，縮短流程，簡化操作單元，可以減少小規模現場制氫裝置投資和制氫成本。 制氫設備的使用時要注意什么？湖北定制制氫設備投資額

但是對于研究人員來說，讓氫氣在大規模應用時變得可靠且便宜，是一項極具挑戰性的任務。高效的太陽能制氫需要稀有且昂貴的材料（無論是對太陽能電池還是催化劑來說），來采集能量然后再轉化這些能量。近日，瑞士洛桑聯邦理工學院可再生能源科學與工程（LRESE）實驗室的科學家們提出一個想法：以低成本的方式在給定區域聚集太陽輻射以生成大量氫氣。他們開發出一種改進的光電化學系統，使用時結合聚集的太陽光以及智能熱管理系統，能以17%轉化率以及前所未有的功率和電流密度，將太陽能轉化為氫氣。此外，他們的技術穩定，并可以應對日常太陽輻射的隨機動態變化。前不久，他們的研究成果發表在《自然能源（Nature Energy）》期刊上。論文合著者之一的 Saurabh Tembhurne 表示：“在我們的設備中，一薄層的水用于冷卻太陽能電池。系統的溫度保持相對較低，使太陽能電池可以表現出更好的性能。”江西制氫設備包括哪些哪家的制氫設備價格比較低？

甲醇水蒸氣重整制氫

甲醇制氫技術又包括甲醇水蒸汽重整制氫、甲醇裂解制氫和甲醇部分氧化制氫。甲醇水蒸氣重整制氫是指在一定溫度、壓力和催化劑的作用下，甲醇和水轉化為約75%的H2、24%的CO2以及少量的CO和CH4。再經過氫氣提純等過程實現氫氣生產。該工藝相對于甲醇裂解制氫以及甲醇部分氧化制氫工藝成熟，且適于工業化生產。甲醇水蒸氣重整制氫的反應條件相對溫和（220-280℃），產物成分少，易分離。甲醇原料資源豐富，易于存儲和運輸。但該工藝適合小規模制氫，且使用的Cu/Zn/Al催化劑易失活。該工藝生產每公斤氫氣產生的二氧化碳量約20.6kg。目前國內規模的甲醇水蒸氣重整制氫裝置（60,000Nm3/h）已由山東壽光魯清石化有限公司于2018年7月投產。

甲醇水蒸氣重整制氫

甲醇水蒸氣重整制氫具有反應溫度低，產物中氫氣含量高、CO含量較甲醇裂解法低等優點，從而成為人們解決質子交換膜燃料電池氫源的有效方法。但該方法起始反應速率慢，為強吸熱反應，需要外供能量，可與太陽能裝置耦合使用[1]。。甲醇水蒸氣重整反應為：CH3OH+H2O→CO2+3H2目前甲醇水蒸氣重整制氫法國內研究較多。王艷華等[4]采用并流共沉淀發制備了鈀質量分數為15.9%Pd/ZnO催化劑并進行了甲醇水蒸氣重整制氫反應。實驗發現，反應溫度為250~300℃，還原溫度為250~300℃，水醇比為1.0~1.2，質量空速為17.2h-1時反應具有較好的CH3OH轉化率、CO2選擇性、H2產率及較低的出口CO摩爾分數。該催化劑較傳統銅基催化劑表現出較好的穩定性。王峰等[5]用自制微型反應器和常規顆粒催化劑在常壓下進行了甲醇水蒸氣重整制氫的動力學測試。考察了反應溫度、水醇摩爾比、液體空速等對甲醇轉化率、產氫率、出口氫氣和CO濃度的影響。 哪家制氫設備的是口碑推薦？

煤氣化制氫

2019年，煤氣化制氫的產量約為803萬噸，約占氫氣總產量的35%。煤氣化制氫是指將原料煤或煤焦氣化，得到以H2和CO為主的粗煤氣，再經過凈化、CO變換和分離提純等處理過程，得到一定純度的氫氣。煤氣化制氫技術成熟，成本較低。所產的氫氣通常用于生產合成氨以及甲醇的原料氣。缺點為裝置投資成本較高、碳排放量大，生產每公斤氫氣產生的二氧化碳量約為30.2kg。與CCS/CCUS技術結合的煤氣化制氫技術，是未來的發展方向之一。 哪家的制氫設備的價格低？福建變壓吸附制氫設備包括哪些

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工業化制氫現狀

1三種制氫方案對比（1）天然氣水蒸汽重整制氫（2）甲醇水蒸汽重整制氫（3）電解水制氫

2大型制氫：天然氣水蒸汽重整制氫占主導地位特點：（1）天然氣既是原料氣也是燃料氣，無需運輸，氫能耗低，消耗低，氫氣成本。（2）自動化程度高，安全性能高。（3）天然氣制氫投資較高，適合大規模工業化生產，一般制氫規模在5000Nm3/h以上時選擇天然氣制氫工藝更經濟

3小型制氫、高純氫采用電解水方法（1）多年來，水電解制氫技術自開發以來一直進展不大，其主要原因是需要耗用大量的電能，電價的昂貴，用水電解制氫都不經濟。（2）電解水制氫，規模一般小于200Nm3/h，是較成熟的制氫方法,由于它的電耗較高，達到5～8kwh/Nm3H2，其單位氫氣成本較高

4甲醇水蒸汽重整制氫是中小型制氫的（1）甲醇蒸汽重整制氫與大規模的天然氣制氫或水電解制氫相比，投資省，能耗低。由于反應溫度低（230℃～280℃），工藝條件緩和，燃料消耗也低。與同等規模的天然氣制氫裝置相比，甲醇蒸汽轉化制氫的能耗約是前者的50%。（2）甲醇蒸汽重整制氫所用的原料甲醇易得，運輸，儲存方便。而且由于所用的原料甲醇純度高，不需要再進行凈化處理，反應條件溫和，流程簡單，故易于操作 湖北定制制氫設備投資額

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