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哪些工业生产会产生氢气

发布时间:2022-05-05 04:12:03

1. 制氢技术有哪些

1、蒸汽甲烷重整

蒸汽甲烷重整(SMR)是一种从主要是甲烷的天然气中生产氢气的方法。它是目前最便宜的工业氢气来源。世界上近50%的氢气是通过这种方法生产的。该过程包括在蒸汽和镍催化剂存在下将气体加热到700–1100°C之间。

产生的吸热反应分解甲烷分子并形成一氧化碳CO和氢气H2。然后一氧化碳气体可以与蒸汽一起通过氧化铁或其他氧化物并进行水煤气变换反应以获得更多量的H2.这个过程的缺点是它的副产品是CO2、CO和其他温室气体的主要大气释放。

根据原料(天然气、富气、石脑油等)的质量,生产一吨氢气还会产生9至12吨CO2,这是一种可能被捕获的温室气体。

根据原料(天然气、富气、石脑油等)的质量,生产一吨氢气还会产生9至12吨CO2,这是一种可能被捕获的温室气体。

2、甲烷热解

说明甲烷热解的输入和输出,这是一种生产氢气且无温室气体的高效一步法

甲烷的热解是从天然气中生产氢气的过程。通过流过“气泡塔”中的熔融金属催化剂,氢气分离在一个步骤中进行。这是一种“无温室气体”方法,用于测量潜在的低成本氢气生产,以衡量其扩大规模和大规模运营的能力。该过程在更高的温度(1065°C或1950°F)下进行。

3、电解

电解包括使用电将水分解成氢气和氧气。水的电解效率为70-80%(转化损失为20-30%),而天然气的蒸汽重整的热效率在70-85%之间。电解的电效率预计将在2030年之前达到82-86%,同时随着该领域的进展继续加快,同时也保持耐用性。

水电解可以在50–80°C之间运行,而蒸汽甲烷重整需要700–1100°C之间的温度。两种方法的区别在于使用的一次能源;电力(用于电解)或天然气(用于蒸汽甲烷重整)。

环境影响

截至2020年,大部分氢气由化石燃料生产,导致二氧化碳排放。当排放物释放到大气中时,这通常被称为灰氢,当通过碳捕获和储存(CCS)捕获排放物时,这通常被称为蓝氢。

假设美国上游和中游的甲烷泄漏率和生产通过蒸汽甲烷重整器(SMR)改装了二氧化碳捕获装置。使用具有二氧化碳捕获功能的自热重整器(ATR)可以在令人满意的能源效率下实现更高的捕获率,并且生命周期评估表明,与具有二氧化碳捕获功能的SMR相比,此类工厂的温室气体排放量更低。

经评估,在欧洲应用ATR技术与二氧化碳的综合捕获相比,其温室气体排放量低于燃烧天然气,例如,H21项目报告称,由于二氧化碳强度降低了68%,因此温室气体排放量减少了68%。天然气与更适合捕获二氧化碳的反应器类型相结合。

使用较新的无污染技术甲烷热解生产的氢气通常被称为绿松石氢气。高质量的氢气直接由天然气生产,相关的无污染固体碳不会释放到大气中,然后可以出售用于工业用途或储存在垃圾填埋场。

由可再生能源生产的氢气通常被称为绿色氢气。有两种从可再生能源生产氢气的实用方法。一种是电制气,其中电力用于电解水制氢,另一种是利用垃圾填埋气在蒸汽重整器中制氢。当由风能或太阳能等可再生能源生产时,氢燃料是一种可再生燃料。

通过电解由核能产生的氢有时被视为绿色氢的一个子集,但也可以称为粉红色氢。奥斯卡港核电站于2022年1月达成协议,以每天公斤的数量级供应商业粉红色氢气。

2. 那些化工生产中会有副产的氢气

以煤为原料时,制合成气时有氢气生成,合成气主要为一氧化碳和氢气;
氯碱厂应该是电解的时候,有氢气、氢氧化钠和氯气生成。
炼油厂氢气主要在热裂解工艺中副产氢气,热裂解中烷烃脱氢变烯烃,烯烃脱氢变炔烃和二烯烃,以渣油为原料生产合成气时也有氢气生成。

3. 工业生产氢气的主要方法以及他们生产量的份额

⒈ 工业氢气生产方法:
⑴由煤和水生产氢气(生产设备煤气发生设备,变压吸附设备)←主要
⑵有裂化石油气生产(生产设备裂化设备,变压吸附设备,脱碳设备)←主要
⑶电解水生产(生产设备电解槽设备)
⑷工业废气。
⒉民用氢气生产方法:
⑴氨分解(生产设备汽化炉,分解炉,变压吸附设备)
⑵由活拨金属与酸(生产设备不锈钢或玻璃容器设备)
⑵强碱与铝或硅(生产设备充氢气球机设备)一般生产氢气球都用此方法。
⒊试验室氢气生产方法:
盐酸与锌粒(生产设备启普发生器)

4. 工业制取氢气常用方法有哪些

①电解法将水电解得氢气和氧气。氯碱工业电解食盐溶液制取氯气、烧碱时也副产氢气。电解法能得到纯氢,但耗电量很高,每生产氢气1m3,耗电量达21.6~25.2MJ。化学方程式:2H2O=通电=2H2↑+O2↑
②烃类裂解法此法得到的裂解气含大量氢气,其含量视原料性质及裂解条件的不同而异。裂解气深冷分离得到纯度90%的氢气,可作为工业用氢,如作为石油化工中催化加氢的原料。
③烃类蒸汽转化法烃类在高温和催化剂存在下,可与水蒸气作用制成含氢的合成气。为了从合成气中得到纯氢,可采用分子筛通过变压吸附除去其他气体;也可采用膜分离得到纯氢;用金属钯吸附氢气,可分离出氢气体积达金属的1000倍。
④炼厂气石油炼厂生产过程中产生的各种含氢气体,如催化裂化、催化重整、石油焦化等过程产生的含氢气体,以及焦炉煤气(含氢45%~60%)经过深冷分离,可得纯度较高的工业氢气。

5. 氢气有哪些制取方法

煤制氢、生物制氢、电解水、烃类制氢。

6. 工业用氢气的主要来源有几种

1、水煤气法,主要成分CO和H₂,C+H₂O=CO+H₂,反应条件:高温。

2、电解水的方法制氢气,2H₂O=O₂↑+2H₂↑,反应条件:通电。

3、电解饱和食盐水,2NaCl+2H₂O=2NaOH+H₂↑+Cl₂↑,反应条件:通电。

4、电解法、烃裂解法、烃蒸气转化法等。实验室制法锌与稀硫酸反应。

Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑

若用盐酸,制得的氢气中可能会混有氯化氢气体(HCl),因为稀盐酸也有一定的挥发性。金属若用铁或镁,反应速率会影响实验观察效果。

5、其他制法

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↑ 铝与乙酸反应生成氢气;

Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑。



(6)哪些工业生产会产生氢气扩展阅读

氢气的工业用途:主要的工业原料,也是最重要的工业气体和特种气体,在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等方面有着广泛的应用。同时,氢也是一种理想的二次能源。在一般情况下,氢极易与氧结合。这种特性使其成为天然的还原剂使用于防止出现氧化的生产中。

在玻璃制造的高温加工过程及电子微芯片的制造中,在氮气保护气中加入氢以去除残余的氧。在石化工业中,需加氢通过去硫和氢化裂解来提炼原油。氢的另一个重要的用途是对人造黄油、食用油、洗发精、润滑剂、家庭清洁剂及其它产品中的脂肪氢化。由于氢的高燃料性,航天工业使用液氢作为燃料。

用作合成氨、合成甲醇、合成盐酸的原料,冶金用还原剂,石油炼制中加氢脱硫剂等。

7. 氢气是用什么做成的

用电解水的方式就可以

8. 工业上怎么制造氢气最好

二、工业制法
1.利用电解饱和食盐水产生氢气,如2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑
2.工业上用水和红热的碳反应
3.用铝和氢氧化钠反应制取:
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2

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