国内氢气生产现状
1,目前国内工业制氢的途径: 1.1 化石燃料制氢:煤制氢、天然气重整制氢(CH4+H2O——CO+3H2;CH4+2H2O——CO2+4H2;氢气纯度大于99%,但国内生产量较少)等;
1.2 工业副产氢:
焦炉煤气(年产6000万顿煤气,2~2.5NM3煤气可以得到1NM3氢气,氢的浓度50~60%,其余的是CH4、N2、CO等气体和焦油、硫等杂质,提纯后可以得到99.999%的氢);
氯碱副产氢(可年产2亿Nm3氢气,氢气纯度大于95%,杂质为Cl、S、O等,提纯后可以得到99.99%的氢;但目前大部分直接放空,实在可惜);
合成氨的驰放气(150-250Nm3/tNH3,根据石油和化学工业规划院2002年的分析数据,我国合成氨产量约为3400万t;氢气含量为50~65%,其余为N2、Ar、NH3等,利用变压吸附,即PSA提纯后可以得到99%的氢气,氢气回收率在80%左右);
水电解制氢:一般采用压力型的电解装置,压力为0.8~4MPa,80~90度;可以自动控制,实现无人值守,可以移动,制取1NM3氢气耗电4~5KWh,(国外可以做到3.3kwh,极限在3左右),单台规模很小,每小时制氢2~350Nm3,据说北京要建的加氢站要采用电解水制氢。
2,潜在的制氢方法:水电站的弃水(为了防洪而故意放掉不发电的水)、煤层气、生物制氢、光催化制氢、生物质制氢等;
3,氢的提纯: 膜法提纯,比如大连化物所做的很好,开发的中空纤维膜用于合成氨驰放气的氢气提纯; 变压吸附提纯(PSA):运行压力低(0.8MPa),处理能力大,200~250000m3/h;国内厂家的关键技术都过关,比如专用吸附剂、程控阀、自动切换等;
3,氢的安全:氢易燃、易爆,着火需要能量低、爆炸范围宽,但是密度小,只要自然通风好,有报警,不集聚就没有问题,比LPG(液化石油气)安全的多;关于氢的安全,国家有专门规范和标准;出现的氢气爆炸等事故大多跟静电有关,所以要注意静电的影响;
4,氢的储运:高压气瓶、长管气罐拖车、管道输送(条件合适时)、液氢(功耗大、关键设备国外不卖,国内做起来困难)。