1. 制氫技術有哪些呢
1、蒸汽甲烷重整
蒸汽甲烷重整(SMR)是一種從主要是甲烷的天然氣中生產氫氣的方法。它是目前最便宜的工業氫氣來源。世界上近50%的氫氣是通過這種方法生產的。該過程包括在蒸汽和鎳催化劑存在下將氣體加熱到700–1100°C之間。
產生的吸熱反應分解甲烷分子並形成一氧化碳CO和氫氣H2。然後一氧化碳氣體可以與蒸汽一起通過氧化鐵或其他氧化物並進行水煤氣變換反應以獲得更多量的H2.這個過程的缺點是它的副產品是CO2、CO和其他溫室氣體的主要大氣釋放。
根據原料(天然氣、富氣、石腦油等)的質量,生產一噸氫氣還會產生9至12噸CO2,這是一種可能被捕獲的溫室氣體。
根據原料(天然氣、富氣、石腦油等)的質量,生產一噸氫氣還會產生9至12噸CO2,這是一種可能被捕獲的溫室氣體。
2、甲烷熱解
說明甲烷熱解的輸入和輸出,這是一種生產氫氣且無溫室氣體的高效一步法
甲烷的熱解是從天然氣中生產氫氣的過程。通過流過「氣泡塔」中的熔融金屬催化劑,氫氣分離在一個步驟中進行。這是一種「無溫室氣體」方法,用於測量潛在的低成本氫氣生產,以衡量其擴大規模和大規模運營的能力。該過程在更高的溫度(1065°C或1950°F)下進行。
3、電解
電解包括使用電將水分解成氫氣和氧氣。水的電解效率為70-80%(轉化損失為20-30%),而天然氣的蒸汽重整的熱效率在70-85%之間。電解的電效率預計將在2030年之前達到82-86%,同時隨著該領域的進展繼續加快,同時也保持耐用性。
水電解可以在50–80°C之間運行,而蒸汽甲烷重整需要700–1100°C之間的溫度。兩種方法的區別在於使用的一次能源;電力(用於電解)或天然氣(用於蒸汽甲烷重整)。
環境影響
截至2020年,大部分氫氣由化石燃料生產,導致二氧化碳排放。當排放物釋放到大氣中時,這通常被稱為灰氫,當通過碳捕獲和儲存(CCS)捕獲排放物時,這通常被稱為藍氫。
假設美國上游和中游的甲烷泄漏率和生產通過蒸汽甲烷重整器(SMR)改裝了二氧化碳捕獲裝置。使用具有二氧化碳捕獲功能的自熱重整器(ATR)可以在令人滿意的能源效率下實現更高的捕獲率,並且生命周期評估表明,與具有二氧化碳捕獲功能的SMR相比,此類工廠的溫室氣體排放量更低。
經評估,在歐洲應用ATR技術與二氧化碳的綜合捕獲相比,其溫室氣體排放量低於燃燒天然氣,例如,H21項目報告稱,由於二氧化碳強度降低了68%,因此溫室氣體排放量減少了68%。天然氣與更適合捕獲二氧化碳的反應器類型相結合。
使用較新的無污染技術甲烷熱解生產的氫氣通常被稱為綠松石氫氣。高質量的氫氣直接由天然氣生產,相關的無污染固體碳不會釋放到大氣中,然後可以出售用於工業用途或儲存在垃圾填埋場。
由可再生能源生產的氫氣通常被稱為綠色氫氣。有兩種從可再生能源生產氫氣的實用方法。一種是電制氣,其中電力用於電解水制氫,另一種是利用垃圾填埋氣在蒸汽重整器中制氫。當由風能或太陽能等可再生能源生產時,氫燃料是一種可再生燃料。
通過電解由核能產生的氫有時被視為綠色氫的一個子集,但也可以稱為粉紅色氫。奧斯卡港核電站於2022年1月達成協議,以每天公斤的數量級供應商業粉紅色氫氣。
2. 那些化工生產中會有副產的氫氣
以煤為原料時,制合成氣時有氫氣生成,合成氣主要為一氧化碳和氫氣;
氯鹼廠應該是電解的時候,有氫氣、氫氧化鈉和氯氣生成。
煉油廠氫氣主要在熱裂解工藝中副產氫氣,熱裂解中烷烴脫氫變烯烴,烯烴脫氫變炔烴和二烯烴,以渣油為原料生產合成氣時也有氫氣生成。
3. 工業生產氫氣的主要方法以及他們生產量的份額
⒈ 工業氫氣生產方法:
⑴由煤和水生產氫氣(生產設備煤氣發生設備,變壓吸附設備)←主要
⑵有裂化石油氣生產(生產設備裂化設備,變壓吸附設備,脫碳設備)←主要
⑶電解水生產(生產設備電解槽設備)
⑷工業廢氣。
⒉民用氫氣生產方法:
⑴氨分解(生產設備汽化爐,分解爐,變壓吸附設備)
⑵由活撥金屬與酸(生產設備不銹鋼或玻璃容器設備)
⑵強鹼與鋁或硅(生產設備充氫氣球機設備)一般生產氫氣球都用此方法。
⒊試驗室氫氣生產方法:
鹽酸與鋅粒(生產設備啟普發生器)
4. 工業製取氫氣常用方法有哪些
①電解法將水電解得氫氣和氧氣。氯鹼工業電解食鹽溶液製取氯氣、燒鹼時也副產氫氣。電解法能得到純氫,但耗電量很高,每生產氫氣1m3,耗電量達21.6~25.2MJ。化學方程式:2H2O=通電=2H2↑+O2↑
②烴類裂解法此法得到的裂解氣含大量氫氣,其含量視原料性質及裂解條件的不同而異。裂解氣深冷分離得到純度90%的氫氣,可作為工業用氫,如作為石油化工中催化加氫的原料。
③烴類蒸汽轉化法烴類在高溫和催化劑存在下,可與水蒸氣作用製成含氫的合成氣。為了從合成氣中得到純氫,可採用分子篩通過變壓吸附除去其他氣體;也可採用膜分離得到純氫;用金屬鈀吸附氫氣,可分離出氫氣體積達金屬的1000倍。
④煉廠氣石油煉廠生產過程中產生的各種含氫氣體,如催化裂化、催化重整、石油焦化等過程產生的含氫氣體,以及焦爐煤氣(含氫45%~60%)經過深冷分離,可得純度較高的工業氫氣。
5. 氫氣有哪些製取方法
煤制氫、生物制氫、電解水、烴類制氫。
6. 工業用氫氣的主要來源有幾種
1、水煤氣法,主要成分CO和H₂,C+H₂O=CO+H₂,反應條件:高溫。
2、電解水的方法制氫氣,2H₂O=O₂↑+2H₂↑,反應條件:通電。
3、電解飽和食鹽水,2NaCl+2H₂O=2NaOH+H₂↑+Cl₂↑,反應條件:通電。
4、電解法、烴裂解法、烴蒸氣轉化法等。實驗室製法鋅與稀硫酸反應。
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
若用鹽酸,製得的氫氣中可能會混有氯化氫氣體(HCl),因為稀鹽酸也有一定的揮發性。金屬若用鐵或鎂,反應速率會影響實驗觀察效果。
5、其他製法
2Al+3H₂SO₄=Al₂(SO₄)₃+ 3H₂↑;
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑;
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑;
Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑;
Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑;
Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑;
Zn+H₂SO₄ = ZnSO₄+H₂↑;
2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑;
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑;
6CH₃COOH+2Al=2Al(CH₃COO)₃+3H₂↑ 鋁與乙酸反應生成氫氣;
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑。
(6)哪些工業生產會產生氫氣擴展閱讀
氫氣的工業用途:主要的工業原料,也是最重要的工業氣體和特種氣體,在石油化工、電子工業、冶金工業、食品加工、浮法玻璃、精細有機合成、航空航天等方面有著廣泛的應用。同時,氫也是一種理想的二次能源。在一般情況下,氫極易與氧結合。這種特性使其成為天然的還原劑使用於防止出現氧化的生產中。
在玻璃製造的高溫加工過程及電子微晶元的製造中,在氮氣保護氣中加入氫以去除殘余的氧。在石化工業中,需加氫通過去硫和氫化裂解來提煉原油。氫的另一個重要的用途是對人造黃油、食用油、洗發精、潤滑劑、家庭清潔劑及其它產品中的脂肪氫化。由於氫的高燃料性,航天工業使用液氫作為燃料。
用作合成氨、合成甲醇、合成鹽酸的原料,冶金用還原劑,石油煉制中加氫脫硫劑等。
7. 氫氣是用什麼做成的
用電解水的方式就可以
8. 工業上怎麼製造氫氣最好
二、工業製法
1.利用電解飽和食鹽水產生氫氣,如2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑
2.工業上用水和紅熱的碳反應
3.用鋁和氫氧化鈉反應製取:
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2