在全球能源转型与工业升级的关键节点,氢气作为一种清洁、高效且极具应用潜力的能源载体,愈发凸显其重要性。工业制取氢气,作为氢气迈向大规模应用的“前置工序”,涵盖多种技术路线,每种方法各有优劣,共同撑起了当下庞大的氢气供给体系,也孕育着未来氢能经济的无限可能。目前,工业上相当比例的氢气源于化石燃料重整,常见的有天然气重整制氢与煤制氢,二者依托成熟工艺,产量可观,主导现阶段氢气供应格局。天然气重整制氢,借助水蒸气重整、部分氧化重整等技术,让甲烷等天然气主要成分在高温、催化剂条件下与水蒸气或氧气发生反应,生成氢气与一氧化碳、二氧化碳。水蒸气重整反应式为:CH₄+H₂O→CO+3H₂,后续通过变换反应进一步提高氢气纯度。该法优势***,天然气储量丰富、分布***,获取便捷,工艺成熟高效,制氢成本相对较低,在欧美等天然气资源富足地区备受青睐;但弊端同样不容忽视,反应过程会释放大量二氧化碳,据统计,每制取1千克氢气,排放二氧化碳超9千克,与当下低碳发展潮流相悖。氢气常用于食品油等油品的加氢还原。湖北压缩氢气管束车运氢

工业上制备氢气的方法主要有以下几种:1.天然气制氢:这是目前工业上应用的方法之一。主要利用天然气中的甲烷(CH4)作为原料,通过高温和催化剂的作用,与水蒸气(H2O)发生反应生成合成气(CO和H2的混合物),然后通过水煤气变换反应将CO转化为CO2和H2,通过变压吸附(PSA)等方法将CO2脱除,得到高纯度的氢气。2.煤制氢:煤作为制氢的原料,经过煤气化生成水煤气(H2和CO的混合物),然后通过水煤气变换反应和PSA等步骤,将CO转化为H2和CO2。3.工业副产物制氢:例如,炼油厂和炼焦厂的副产品中包含氢气,可以回收利用。4.电解水制氢:通过电解水的方法制氢,将水(H2O)在电解槽中通过电流分解成氢气(H2)和氧气(O2)。这是一种清洁的制氢方法,但是成本相对较高,因为需要消耗大量电能。5.生物制氢:利用微生物的代谢活动来产生氢气。例如,某些细菌或藻类可以通过光合作用释放出氢气。黑龙江工业氢气管束车运氢工业副产氢在氢能产业初级及中期的氢源供给中越来越占据主要地位。

氢气是在元素周期表中***位的元素,同时也是**轻的元素,其原子质量为1.0079。在自然界中是组成水、石油、煤和生命体等的重要元素之一。氢气分子由2个氢原子结合在一起构成,即氢的单质。氢是自然界中较为丰富的物质,同时氢气也是应用*****的物质之一,是重要的工业原料。在化学工业、半导体工业和冶金工业中,氢气均占有重要的地位;特别在化工行业中,氢气是众多重要化工产品的原料,如合成氨、合成甲醇、石油精炼和其他多种有机化学品;同时,氢气也是重要的燃料,在上海的城市燃气和重要的工业燃料中,氢气也是重要的组成部分。氢气是一种无色无味的气体,在标准状态下其密度约为空气的十三分之一。采用制冷剂将氢气进行冷冻或高压氢气通过绝热膨胀,将氢气温度降至其临界温度以下,压力高于临界压力,均可将氢气液化。现在,美国的通用、德国的宝马和Linde、墨西哥SS-Solutiones的都已拥有较成熟的液氢技术。
未来工业制氢发展,绝非单一技术“独领风*”,而是多元技术协同融合。短期内,化石能源制氢仍将占据主导,企业会投入资金升级改造现有装置,加装碳捕获与封存(CCS)、利用(CCUS)技术,削减碳排放,提升绿色属性。中期看,随着可再生能源发电成本降低,电解水制氢有望迎来爆发期。风电场、光伏电站与电解水制氢设施耦合,“绿电”制“绿氢”,消纳过剩电能,稳定电力供需;研发新型电极材料、电解质,攻克高成本难题,拓宽应用场景。长远而言,生物质、光解水等前沿技术潜力巨大,科研机构持续攻关,**、企业加大扶持力度,提升技术成熟度,届时氢气制取将彻底摆脱对化石能源依赖,真正成为驱动工业乃至全社会绿色发展的**能源,助力人类迈向低碳、可持续的新纪元。氢气的运输方式可根据氢气状态不同分为气态氢气(GH2)输送、液态氢气(LH2)输送和固态氢气(SH2)输送。

氢能供应体系将逐步以绿氢为基础进行重塑。2021 年,我国氢气产能约为 4100 万吨,产量约为 3300 万吨,其中化石能源制氢和工业副产氢为主,而绿氢在氢能供应 结构中占比很小(电解水制氢占比*为 1%)。在消费侧,氢气主要作为原料用于化工(如 合成甲醇、合成氨)、炼油等工业领域。着眼中长期,预计 2060 年我国氢气需求量 1.3 亿吨,氢能占终端能源消费的比重约为 20%。 在碳中和情景下,若基于目前以化石能源制氢为主体的氢能供应体系,氢气生产的 碳排放量预计为 10 亿吨/年,远高于碳汇所能中和的碳排放量。因此,在推动实现碳中 和目标的过程中,氢能供应体系需逐步以绿氢为基础进行重塑,辅以加装碳捕集装臵的 化石能源制氢方式,才能改变氢能生产侧的高碳格局。工业副产氢所产出的灰氢,是我国主要氢气来源之一。安徽23.7立方米氢气管束车租用
工业副产氢成本低廉,对氢能产业链的协同发展起促进作用。湖北压缩氢气管束车运氢
氢气是一种重要的工业气体。工业上制取氢气,依据原料、设备和成本情况,以及对氢气纯度的要求,可分别采取以下多种方法制取。①电解法将直流电通过铂电极(或其它惰性材料)通入水中,在阴极可以得到氢气,纯度高达99.5~99.8%:氯碱工业电解饱和食盐水制氯气和烧碱时,也同时得到副产品氢气:②水煤气转化法将水蒸气通过炽热的焦炭层制得水煤气:然后将水煤气跟水蒸气混合,以氧化铁为催化剂,使水煤气中的CO转化为CO2:二氧气化碳溶于水,通过加压水洗即得到较纯净的氢气。③烃类裂解法碳氢化合物经过高温裂解,裂解气中含有大量氢气,经过低温冷冻系统,可得到90%的氢气,如甲烷裂解。④烃类蒸气转化法碳氢化合物在高温和催化剂的作用下与水蒸气作用,可以得到主要含氢气和一氧化碳的一种混合气体,例如:用分子筛吸附法或水煤气转化法除去CO,可得到纯净的氢气。天然气、油田气和炼厂气(石油炼制厂的副产气体)等都可用烃类裂解法和烃类蒸气转化法得到氢气。湖北压缩氢气管束车运氢