中国氢能源利用现状及发展潜力

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1、,·’命《气体分离》中国氢能源利用现状及发展潜力中国电子工程研究院副总工程师陈霖新氢能是公认的清洁能源,它最有希望成为等方法制取纯度的氢气其解吸气或尾气,世纪人类所企求的清洁能源人们对氢能的开发可作为燃料气进行利用。天然气、煤制气转化制。应用寄于极大的热忱和希望氢具有燃烧热值取氢气的技术经济性,主要取决于装置的规模,,,高其燃烧产物为水不会带来环境污染氢通过转化炉的类型以及整个系统的热利用状况等因燃料电池把化学能直接转换为电能氢的资源极素。目前商品化的天然气、煤制气和变压吸附其丰富,取之不尽、用之不竭。但是要把期望变成法联合制取纯度氢气的装置能力可达每小,、现实

2、人们还要解决许多难题如氢的大量廉价。时数十万立方米、的制取安全方便的储运氢广泛地经济地的应水电解制氢的原理是简单的,由浸没在电解,,、用特别是作为能源造福于人类诸如发电代替液通常为含左右的碱性水溶液中的,。石油产品作汽车燃料以及城市燃气等一对,电极中间隔以防止氢气渗透的隔膜而构成氮气的制取的水电解小室,接通直流电后,水就被分解为氢,。氢气是清洁能源也是重要的化工原料氢气。,、气和氧气水电解制氢技术设备简单运行可,的制取都是从一次性能源转化而来目前制取氢、,,靠管理方便不产生污染制得的氢气纯度较、,气的方法主要有煤焦碳气化制氢天然气或石、,。高杂质含量少可应用于各

3、种使用氢气的场所,油产品转化制氢各种工业生产的尾气回收或焦,唯一的缺点是电能消耗较大通常情况下电解氢、。化厂氯碱厂副产氢以及水电解制氢等作为化。气的成本较高目前商品化的水电解制氢装置的,,工原料的含氢气体基本采用化石燃料制取而操作压力有常压、低压和中压,国内批量生产的、,作为工业氢气石化行业加氢用的氢气基本采压力水电解制氢装置的压力为一,操,用前面提及的含氢气体或工业生产的含氢尾气作温度为一℃,氢气纯度,氧气纯度利用变压吸附法或膜法分离或水电解法制为,单位制氢电能消耗最低可小于,··,取这些制取方法在国内外均有一定的成熟经。一。设备使用寿命年近年来。验“”,由于

4、氢能受到世界各国的关注低电能消耗的、、化石燃料煤石油天然气是目前生产氢水电解制氢装置正在研制中,据报道,日本的科—。、气的主要原料以煤为原料制取的焦炉气水煤技人员研制的水电解制氢装置实验型,单位制、,··气半水煤气等是当前我国生产合成氨甲醇等,氢电能消耗仅,的主要氢源大约要占全部产量的三分之二以尾气副产氢的回收利用中,合成氨等驰放气、上以石油天然气转化制取的十的合成气回,,收制氢应用广泛在合成氨生产过程中由于、。也是合成氨甲醇的重要氢源为获得纯度为合成气中含有少量的甲烷等不参加合成反应的,十,,,的氢气还应将上述的含氢气体公经组份随着合成氨过程的进行甲烷等组份在

5、循、,,因过水蒸汽变换刃叶公获得混环气体中逐渐积累此在合成氨过程中必须将,合气,经过变压吸收法简称法、膜法分离甲烷等组份排放与此同时也会将有效气体一起《气体分离》命排放,此合成氨排放气驰放气、的组成一般为氢气经过提纯等方法去除杂质后获得一叹,日一说,一,习的氢气,供各行各业使用或生产双氧飞。。卉压力生产一吨合成氨驰放气量水据了解我国的抓碱工厂的烧碱生产能力约为‘约一,,,巧自年代以来各种规模的合万吨年若按每生产一吨烧碱可副产约·,成氨装置建设了数百套规模不等的提纯氢,,,、计每年可获得约亿的氢,一。。,装置运行情况良好估计可增产合成氨气现我国有年产万吨的氯碱厂数

6、十家若能如果将此类驰放气提纯的纯度为的氢气回收副产氢气,一个年产万吨的氯碱厂可日产、,用于氢能业氢气按我国目前的合成氨生产。氢气约巧幻,能力亿吨年计算每年可回收妻的氢气潜在的制氮方法约亿耐,可供十余万辆燃料电池公交汽车生物制氢是把自然界储存于有机化合物如植。、使用物中的碳水化合物蛋白质等中的能量通过高,,。焦炉煤气中氢的回收利用我国目前年产焦效产氢细菌的作用转化为氢气生物制氢就是〕,,炭约以洲万吨以上大部分均为钢铁工业企业利用能够产生氢的微生物制氢能够产生氢的微。,,内生产生产焦炭的同时可得到含氢气量为生物大体可分为二大类一类为光合厌氧型产仓的焦炉煤气,生,、产

7、一吨焦炭可获得氢细菌光合菌利用有机酸通过光照产生,,的,焦炉煤气年产焦炉煤气可达亿立方另一类是厌氧型产氢细菌厌氧菌利用碳米若以变压吸附法从焦炉煤气中提纯氢气将可水化合物如单糖、二糖、多糖等、蛋白质等发酵,、,得到亿立方米这种提纯氢气的装置在宝产生和有机酸有机酸还可以利用光合钢、武钢等钢铁企业已经运行多年。菌产生、。可利用装置等进行分离制,。从炼厂富氢中回收氢气在石油加工过程中取纯度的氢气利用此种产氢细菌对各种,,有多种副产富氢气体产生如催化重整过程中、、、以粮食类加工的食品厂酒精厂啤酒厂味精厂,烃类会发生转移反应副产大量的富氢气体等生,产过程排放的高浓度废水进行

8、处理、、公在加氢精制加气