生产氢工艺方法优缺点比较
kuaidi.ping-jia.net 作者：佚名 更新日期：2024-07-05
各种传统制造氢气的方法及缺点 注意是缺点
1.1电解水制氢．
水电解制氢是目前应用较广且比较成熟的方法之一。水为原料制氢过程是氢与氧燃烧生成水的
逆过程，因此只要提供一定形式一定能量，则可使水分解。提供电能使水分解制得氢气的效率一般在
75-85％，其工艺过程简单，无污染，但消耗电量大，因此其应用受到一定的限制。利用电网峰谷差电解水制氢，作为一种贮能手段也具有特点。我国水力资源丰富，利用水电发电，电解水制氢有其发展前景。太阳能取之不尽，其中利用光电制氢的方法即称为太阳能氢能系统，国外已进行实验性研究。随着太阳电池转换能量效率的提高，成本的降低及使用寿命的延长，其用于制氢的前景不可估量。同时，太阳能、风能及海洋能等也可通过电制得氢气并用氢作为中间载能体来调节，贮存转化能量，使得对用户的能量供应更为灵活方便。供电系统在低谷时富余电能也可用于电解水制氢，达到储能的目的。我国各种规模的水电解制氢装置数以百计，但均为小型电解制氢设备，其目的均为制提氢气作料而非作为能源。随着氢能应用的逐步扩大，水电解制氢方法必将得到发展。
1．2矿物燃料制氢
以煤、石油及天然气为原料制取氢气是当今制取氢气是主要的方法。该方法在我国都具有成熟的工艺，并建有工业生产装置。
（1）煤为原料制取氢气
在我国能源结构中，在今后相当长一段时间内，煤炭还将是主要能源。如何提高煤的利用效率及
减少对环境的污染是需不断研究的课题，将煤炭转化为氢是其途径之一。
以煤为原料制取含氢气体的方法主要有两种：一是煤的焦化（或称高温干馏），二是煤的气化。焦化是指煤在隔绝空气条件下，在90－1000℃制取焦碳副产品为焦炉煤气。焦炉煤气组成中含氢气55-60％（体积）甲烷23-27％、一氧化碳6-8％等。每吨煤可得煤气300－350m3，可作为城市煤气，
亦是制取氢气的原料。煤的气化是指煤在高温常压或加压下，与气化剂反应转化成气体产物。气化
剂为水蒸汽或氧所（空气），气体产物中含有氢有等组份，其含量随不同气化方法而异。我国有大批中小型合成氢厂，均以煤为原料，气化后制得含氢煤气作为合成氨的原料。这是一种具有我国特点的取得氢源方法。采用OGI固定床式气化炉，可间歇操作生产制得水煤气。该装置投资小，操作容易，其气体产物组成主要是氢及一氧化碳，其中氢气可达60％以上，经转化后可制得纯氢。采用煤气化制氢方法，其设备费占投资主要部分。煤地下气化方法近数十年已为人们所重视。地下气化技术具有煤
资源利用率高及减少或避免地表环境破坏等优点。中国矿业大学余力等开发并完善了"长通道、大断
面、两阶段地下煤气化"生产水煤气的新工艺，煤气中氢气含量达50％以上，在唐山刘庄已进行工业性试运转，可日产水煤气5万m3，如再经转化及变压吸附法提纯可制得廉价氢气，该法在我国具有一定开发前景．我国对煤制氢技术的掌握已有良好的基础，特别是大批中小型合成氨厂的制氢装置遍布各地，为今后提供氢源创造了条件。我国自行开发的地下煤气化制水煤气获得廉价氢气的工艺已取得
阶段成果，具有开发前景，值得重视。
（2）以天然气或轻质油为原料制取氢气
该法是在催化剂存在下与水蒸汽反应转化制得氢气。主要发生下述反应：
CH4＋H2O→CO＋H2
CO＋H2O→COZ＋HZ
CnH2h＋2＋Nh2O→nCO＋（Zh＋l）HZ
反应在800-820℃下进行。从上述反应可知，也有部分氢气来自水蒸汽。用该法制得的气体组
成中，氢气含量可达74％（体积），其生产成本主要取决于原料价格，我国轻质油价格高，制气成本贵，采用受到限制。大多数大型合成氨合成甲醇工厂均采用天然气为原料，催化水蒸汽转化制氢的工艺。我国在该领域进行了大量有成效的研究工作，并建有大批工业生产装置。我国曾开发采用间歇式天然气蒸汽转化制氢工艺，制取小型合成氨厂的原料，这种方法不必用采高温合金转化炉，装置投资成本低。以石油及天然气为原料制氢的工艺已十分成熟，但因受原料的限制目前主要用于制取化工原
料。
（3）以重油为原料部分氧化法制取氢气
重油原料包括有常压、减压渣油及石油深度加工后的燃料油，重油与水蒸汽及氧气反应制得含氢
气体产物。部分重油燃烧提供转化吸热反应所需热量及一定的反应温度。该法生产的氢气产物成本
中，原料费约占三分之一，而重油价格较低，故为人们重视。我国建有大型重油部分氧化法制氢装置，用于制取合成氢的原料。
1．3生物质制氢
生物质资源丰富，是重要的可再生能源。生物质可通过气化和微生物制氢。
（1）生物质气化制氢
将生物质原料如薪柴、麦秸、稻草等压制成型，在气化炉（或裂解炉）中进行气化或裂解反应可制得含氢燃料。我国在生物质气化技术领域的研究已取得一定成果，在国外，由于转化技术的提高，生物质气化已能大规模生产水煤气，其氢气含量大大提高。
（2）微生物制氢
微生物制氢技术亦受人们的关注。利用微生物在常温常压下进行酶催反应可制得氢气。生物质
产氢主要有化能营养微生物产氢和光合微生物产氢两种。属于化能营养微生物的是各种发酵类型的
一些严格厌氧菌和兼性厌氧菌）发酵微生物放氢的原始基质是各种碳水化合物、蛋白质等。目前已有
利用碳水化合物发酵制氢的专利，并利用所产生的氢气作为发电的能源。光合微生物如微型藻类和
光合作用细菌的产氢过程与光合作用相联系，称光合产氢。
1．4其它合氢物质制氢
国外曾研究从硫化氢中制取氢气。我国有丰富的H25资源，如河北省赵兰庄油气田开采的天然气中H多含量高达90％以上，其储量达数千万吨，是一种宝贵资源，从硫化氢中制氢有各种方法，我国在90年代开展了多方面的研究，各种研究结果将为今后充分合理利用宝贵资源，提供清洁能源及
化工原料奠定基础。
什么是水电解制氢?
答：利用电能使水分解生产氢气的效率一般在75%～85%，这种制氢方法工艺过程比较简单，也没有污染，但是要消耗很多电，一般每立方米氢气耗电4～5.5度，因此从节约能源方面考虑，这种制氢方法受到一定的限制。目前水电解的工艺、设备均在不断地改进：对电解反应器电极材料的改进，以往电解质一般采用强碱性电解液...
氢气作为燃料有什么优势和劣势?
答：5、无毒、无污染；6、多种形态：以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求；7、利用率高：氢取消了内燃机噪声源和能源污染隐患，利用率高；8、运输方便：氢可以减轻燃料自重，可以增加运载工具有效载荷，这样可以降低运输成本从全程效益考虑社会总效益优于其他能源；9、减少...
为什么电解水制取氢气不是理想而经济的制氢方法
答：理论上，氢气与氧气燃烧生成一摩尔水，所放出的能量等于电解一摩尔水，得到氢气和氧气所需要的能量相同。但在电解水的过程中，由于电路电阻、气体的收集贮存等多方面的原因，使得实际耗能量远大于理论耗能量。如果用电解得到氢气作为能源使用，由于工艺上的各种原因，能量转化率也一定小于理论值。所以用电解...
提纯氢气的方法
答：该公司蓝博净化科技，采用的 就是变压吸附制氢技术。金属氢化物法 生产纯度99。999%高纯氢 利用贮氢合金对氢的选择性，生成金属氢化物，氢中的其它杂质浓缩于氢化物之外，随着废气排出。金属氢化物分离放出氢气。从而使氢气纯化。常用两个四个联合起来连续工作。工艺上包括吸氢和放氢，低温高压吸氢。、高温...
天然气制氢的副产品
答：天然气部分氧化制氢的反应器采用的是高温无机陶瓷透氧膜，与传统的蒸汽重整制氢的方式相比较来说，天然气部分氧化制氢工艺所消耗的能量更加少，因为它采用的是一些价格低廉的耐火材料组成的反应器。这种天然气制氢工艺比一般的生产工艺在设备投资方面的成本降低了25%左右，生产的成本降低了40%左右，可以在一定...
怎样无碳制氢?
答：该技术和理论成果在中试研究中得到了充分验证：氢气产气率比国外同类的小试研究高几十倍；开发的工业化生物制氢系统工艺运行稳定可靠，且生产成本明显低于目前广泛采用的水电解法制氢成本。该项研究在国内外首创并实现了中试规模连续非固定化菌种长期持续生物制氢技术，是生物制氢领域的一项重大突破。
和冷氢化分别是指的什么,他们是用的什么反应原理
答：3. 氯硅烷的氢化反应原理涉及将氢气与四氯化硅在一定条件下反应，生成三氯氢硅和氯化氢。这一过程的关键在于控制反应条件，如温度、压力和氢气与四氯化硅的比例，以优化产物的收率和纯度。4. 冷氢化工艺的两种主要方法都旨在提高四氯化硅的转化率，降低生产成本。第一种方法主要消耗一部分氯化氢，而对...
加氢工艺危险性分析
答：- 副产物：加氢过程中产生的副产物，如硫化氢、氨气，多数也是可燃物质。3. 爆炸危险性分析：- 化学爆炸：氢气的爆炸极限为4.1%-74.2%，一旦发生泄漏，或装置内混入空气或氧气，即存在爆炸风险。- 物理爆炸：加氢工艺中的反应多为气液相或气相反应，在高压条件下进行。操作过程中，设备可能因氢腐蚀...
火箭用氢的制取有多麻烦?
答：火箭用氢的制取方法比较简单，工业上十分普遍。氢气常用的工艺制法是甲醇的催化裂化及变压吸附的净化过程来完成，其反应方程式如下：主反应：CH3OH＝CO＋2H2－90.7kj/mol CO＋H2O＝CO2＋H2＋41.27kj/mol 总反应：CH3OH＋H2O＝CO2＋3H2－49.57kj/mol 副反应：2CH3OH＝CH3OCH3＋H2O＋24.97kj/...
天然气加氢是什么意思
答：天然气部分氧化制氢 天然气部分氧化制氢的反应器采用的是高温无机陶瓷透氧膜，与传统的蒸汽重整制氢的方式相比较来说，天然气部分氧化制氢工艺所消耗的能量更加少，因为它采用的是一些价格低廉的耐火材料组成的反应器。天然气加氢评价 天然气制氢，作为一种高热值、零污染的能源，对于促进全球经济脱碳，特别是...
制造氢气成本很高的,人类已经研究这方面很久了,但是还没有找到合适的方法,氢气优点环保,缺点成本高
水电解制氢是当下一种较为方便的制取氢气的方法。原理是在充满电解液的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气。
缺点是：成本高，设备要求高，电耗高。
优点：环保，氢气纯度高可控。
1.1电解水制氢．
水电解制氢是目前应用较广且比较成熟的方法之一。水为原料制氢过程是氢与氧燃烧生成水的
逆过程，因此只要提供一定形式一定能量，则可使水分解。提供电能使水分解制得氢气的效率一般在
75-85％，其工艺过程简单，无污染，但消耗电量大，因此其应用受到一定的限制。利用电网峰谷差电解水制氢，作为一种贮能手段也具有特点。我国水力资源丰富，利用水电发电，电解水制氢有其发展前景。太阳能取之不尽，其中利用光电制氢的方法即称为太阳能氢能系统，国外已进行实验性研究。随着太阳电池转换能量效率的提高，成本的降低及使用寿命的延长，其用于制氢的前景不可估量。同时，太阳能、风能及海洋能等也可通过电制得氢气并用氢作为中间载能体来调节，贮存转化能量，使得对用户的能量供应更为灵活方便。供电系统在低谷时富余电能也可用于电解水制氢，达到储能的目的。我国各种规模的水电解制氢装置数以百计，但均为小型电解制氢设备，其目的均为制提氢气作料而非作为能源。随着氢能应用的逐步扩大，水电解制氢方法必将得到发展。
1．2矿物燃料制氢
以煤、石油及天然气为原料制取氢气是当今制取氢气是主要的方法。该方法在我国都具有成熟的工艺，并建有工业生产装置。
（1）煤为原料制取氢气
在我国能源结构中，在今后相当长一段时间内，煤炭还将是主要能源。如何提高煤的利用效率及
减少对环境的污染是需不断研究的课题，将煤炭转化为氢是其途径之一。
以煤为原料制取含氢气体的方法主要有两种：一是煤的焦化（或称高温干馏），二是煤的气化。焦化是指煤在隔绝空气条件下，在90－1000℃制取焦碳副产品为焦炉煤气。焦炉煤气组成中含氢气55-60％（体积）甲烷23-27％、一氧化碳6-8％等。每吨煤可得煤气300－350m3，可作为城市煤气，
亦是制取氢气的原料。煤的气化是指煤在高温常压或加压下，与气化剂反应转化成气体产物。气化
剂为水蒸汽或氧所（空气），气体产物中含有氢有等组份，其含量随不同气化方法而异。我国有大批中小型合成氢厂，均以煤为原料，气化后制得含氢煤气作为合成氨的原料。这是一种具有我国特点的取得氢源方法。采用OGI固定床式气化炉，可间歇操作生产制得水煤气。该装置投资小，操作容易，其气体产物组成主要是氢及一氧化碳，其中氢气可达60％以上，经转化后可制得纯氢。采用煤气化制氢方法，其设备费占投资主要部分。煤地下气化方法近数十年已为人们所重视。地下气化技术具有煤
资源利用率高及减少或避免地表环境破坏等优点。中国矿业大学余力等开发并完善了"长通道、大断
面、两阶段地下煤气化"生产水煤气的新工艺，煤气中氢气含量达50％以上，在唐山刘庄已进行工业性试运转，可日产水煤气5万m3，如再经转化及变压吸附法提纯可制得廉价氢气，该法在我国具有一定开发前景．我国对煤制氢技术的掌握已有良好的基础，特别是大批中小型合成氨厂的制氢装置遍布各地，为今后提供氢源创造了条件。我国自行开发的地下煤气化制水煤气获得廉价氢气的工艺已取得
阶段成果，具有开发前景，值得重视。
（2）以天然气或轻质油为原料制取氢气
该法是在催化剂存在下与水蒸汽反应转化制得氢气。主要发生下述反应：
CH4＋H2O→CO＋H2
CO＋H2O→COZ＋HZ
CnH2h＋2＋Nh2O→nCO＋（Zh＋l）HZ
反应在800-820℃下进行。从上述反应可知，也有部分氢气来自水蒸汽。用该法制得的气体组
成中，氢气含量可达74％（体积），其生产成本主要取决于原料价格，我国轻质油价格高，制气成本贵，采用受到限制。大多数大型合成氨合成甲醇工厂均采用天然气为原料，催化水蒸汽转化制氢的工艺。我国在该领域进行了大量有成效的研究工作，并建有大批工业生产装置。我国曾开发采用间歇式天然气蒸汽转化制氢工艺，制取小型合成氨厂的原料，这种方法不必用采高温合金转化炉，装置投资成本低。以石油及天然气为原料制氢的工艺已十分成熟，但因受原料的限制目前主要用于制取化工原
料。
（3）以重油为原料部分氧化法制取氢气
重油原料包括有常压、减压渣油及石油深度加工后的燃料油，重油与水蒸汽及氧气反应制得含氢
气体产物。部分重油燃烧提供转化吸热反应所需热量及一定的反应温度。该法生产的氢气产物成本
中，原料费约占三分之一，而重油价格较低，故为人们重视。我国建有大型重油部分氧化法制氢装置，用于制取合成氢的原料。
1．3生物质制氢
生物质资源丰富，是重要的可再生能源。生物质可通过气化和微生物制氢。
（1）生物质气化制氢
将生物质原料如薪柴、麦秸、稻草等压制成型，在气化炉（或裂解炉）中进行气化或裂解反应可制得含氢燃料。我国在生物质气化技术领域的研究已取得一定成果，在国外，由于转化技术的提高，生物质气化已能大规模生产水煤气，其氢气含量大大提高。
（2）微生物制氢
微生物制氢技术亦受人们的关注。利用微生物在常温常压下进行酶催反应可制得氢气。生物质
产氢主要有化能营养微生物产氢和光合微生物产氢两种。属于化能营养微生物的是各种发酵类型的
一些严格厌氧菌和兼性厌氧菌）发酵微生物放氢的原始基质是各种碳水化合物、蛋白质等。目前已有
利用碳水化合物发酵制氢的专利，并利用所产生的氢气作为发电的能源。光合微生物如微型藻类和
光合作用细菌的产氢过程与光合作用相联系，称光合产氢。
1．4其它合氢物质制氢
国外曾研究从硫化氢中制取氢气。我国有丰富的H25资源，如河北省赵兰庄油气田开采的天然气中H多含量高达90％以上，其储量达数千万吨，是一种宝贵资源，从硫化氢中制氢有各种方法，我国在90年代开展了多方面的研究，各种研究结果将为今后充分合理利用宝贵资源，提供清洁能源及
化工原料奠定基础。
答：利用电能使水分解生产氢气的效率一般在75%～85%，这种制氢方法工艺过程比较简单，也没有污染，但是要消耗很多电，一般每立方米氢气耗电4～5.5度，因此从节约能源方面考虑，这种制氢方法受到一定的限制。目前水电解的工艺、设备均在不断地改进：对电解反应器电极材料的改进，以往电解质一般采用强碱性电解液...
答：5、无毒、无污染；6、多种形态：以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求；7、利用率高：氢取消了内燃机噪声源和能源污染隐患，利用率高；8、运输方便：氢可以减轻燃料自重，可以增加运载工具有效载荷，这样可以降低运输成本从全程效益考虑社会总效益优于其他能源；9、减少...
答：理论上，氢气与氧气燃烧生成一摩尔水，所放出的能量等于电解一摩尔水，得到氢气和氧气所需要的能量相同。但在电解水的过程中，由于电路电阻、气体的收集贮存等多方面的原因，使得实际耗能量远大于理论耗能量。如果用电解得到氢气作为能源使用，由于工艺上的各种原因，能量转化率也一定小于理论值。所以用电解...
答：该公司蓝博净化科技，采用的 就是变压吸附制氢技术。金属氢化物法 生产纯度99。999%高纯氢 利用贮氢合金对氢的选择性，生成金属氢化物，氢中的其它杂质浓缩于氢化物之外，随着废气排出。金属氢化物分离放出氢气。从而使氢气纯化。常用两个四个联合起来连续工作。工艺上包括吸氢和放氢，低温高压吸氢。、高温...
答：天然气部分氧化制氢的反应器采用的是高温无机陶瓷透氧膜，与传统的蒸汽重整制氢的方式相比较来说，天然气部分氧化制氢工艺所消耗的能量更加少，因为它采用的是一些价格低廉的耐火材料组成的反应器。这种天然气制氢工艺比一般的生产工艺在设备投资方面的成本降低了25%左右，生产的成本降低了40%左右，可以在一定...
答：该技术和理论成果在中试研究中得到了充分验证：氢气产气率比国外同类的小试研究高几十倍；开发的工业化生物制氢系统工艺运行稳定可靠，且生产成本明显低于目前广泛采用的水电解法制氢成本。该项研究在国内外首创并实现了中试规模连续非固定化菌种长期持续生物制氢技术，是生物制氢领域的一项重大突破。
答：3. 氯硅烷的氢化反应原理涉及将氢气与四氯化硅在一定条件下反应，生成三氯氢硅和氯化氢。这一过程的关键在于控制反应条件，如温度、压力和氢气与四氯化硅的比例，以优化产物的收率和纯度。4. 冷氢化工艺的两种主要方法都旨在提高四氯化硅的转化率，降低生产成本。第一种方法主要消耗一部分氯化氢，而对...
答：- 副产物：加氢过程中产生的副产物，如硫化氢、氨气，多数也是可燃物质。3. 爆炸危险性分析：- 化学爆炸：氢气的爆炸极限为4.1%-74.2%，一旦发生泄漏，或装置内混入空气或氧气，即存在爆炸风险。- 物理爆炸：加氢工艺中的反应多为气液相或气相反应，在高压条件下进行。操作过程中，设备可能因氢腐蚀...
答：火箭用氢的制取方法比较简单，工业上十分普遍。氢气常用的工艺制法是甲醇的催化裂化及变压吸附的净化过程来完成，其反应方程式如下：主反应：CH3OH＝CO＋2H2－90.7kj/mol CO＋H2O＝CO2＋H2＋41.27kj/mol 总反应：CH3OH＋H2O＝CO2＋3H2－49.57kj/mol 副反应：2CH3OH＝CH3OCH3＋H2O＋24.97kj/...
答：天然气部分氧化制氢 天然气部分氧化制氢的反应器采用的是高温无机陶瓷透氧膜，与传统的蒸汽重整制氢的方式相比较来说，天然气部分氧化制氢工艺所消耗的能量更加少，因为它采用的是一些价格低廉的耐火材料组成的反应器。天然气加氢评价 天然气制氢，作为一种高热值、零污染的能源，对于促进全球经济脱碳，特别是...
