2016-05
工艺与设备
制氢工艺技术比较
O刘晓丽
（新地能源工程技术有限公司石家庄能源化工技术分公司河北050051）
当代化工研察78
摘要：本文首先对我国几种比较常见的制氢工艺行了叙述，接着从原材料、经济制氢规模等方面对这几种制氢工艺逐行了相应的比
较，市望对辑关专业人士能够有所助。关键词：制氢工艺；制氢技术；比较
中图分类号：TQ
文献标识码：A
ComparisonofHydrogenGenerationProcessandTechnology
Liu Xiaoli
(Shijiazhuang Energy Chemical Technology Branch of New Land Energy Engineering Technology co., LTD, Hebei, 050051) Abstract: This article firstly makes naration on China 3 several kinds of common technology' of hydrogen prodhuction, and then makes comparison for several hydrogen prodarcrion rechnologies from rhe aspecrs of raw materials, economic hydrogen prodhuction scale etc., and hope fo provide help for the corresponding professionals.
Key words: hydrogen generation process; lydrogen generation lechnology; comparison
一、前言
氢气在我国的用途非常的广泛，其不仅可以被当作能源使用到各行各业的供能之中，同时其还是一种非常重要的化工产品，被广泛的使用到石油、电子、化工及医药等行业。将氢气当作能源使用，主要是因为氢气的供能效果好、燃烧清洁无污染，而将其使用到化工行业之中，主要是为了合成相应的组成物质。不管氢气的用途是什么，随着我国经济建设的不断发展，各行各业对于氢气纯度的要求越来越高，这就需要相关人员不断优化相应的制氢工艺技术，从而生产出更加符合各个行业发展所需求的氢气，最终促进社会更好的发展。
二、主要制氢工艺技术方法
1.电解水制氢
电解水制氢是一种比较常用的使用方法，也是目前使用
技术比较成熟的一种方法。众所周知，水是由气和氧气发生氧化燃烧反应之后生产的，因此只需要提供一定的能量将水进行分解，即可生产氢气和氧气这两种气体。一般来说，小规模制氢经常会使用到电解水的方法来制备氢气，这种制备方法的生产效率在75%~85%之间，该制备方法不仅非带的简使，同时整个制备过程中不会产生相应的污染物质。不过由于这种制备方法所需要消耗的电能量极大，并且很难进行大型化的生产，因此使用这种方法制备氢气受到了一定程度的限制。据相关研究显示，目前国内使用这种方法进行制氢的经济规模在300Nm/h以下。
2.天然气转化制氢
在使用天然气进行转化制氢的时候，需要将天然气与
水蒸气相结合，然后在催化剂的作用之下甲烧发生裂解反应生成氢气。使用这种方法制氢需要在800~900℃的条件之下进行。天然气转化制氢的氢气含量大概在74%，目前我国很多生产合成数或甲醇的大型工厂，为将合成气中的甲烷分解掉所采取的就是这种生产方法。天然气转化制氢工艺流程比较复杂，设备尺寸偏大，在整个反应的过程中还需要消耗较多的蒸汽，因此使得我国目前天然气制氢经济规模
万方数据
在1000~5000Nm3/h。后来相关人员对该方法进行了一定的改进，曾开发间歇式天然气蒸汽转化制氢工艺，通过相应的改进，使得氢气的生产不仅不需要在如此高的温度之下进行，同时还大大节约了相应的装置投资成本。但是由于我国的天然气分布并不均匀，使得这种生产方法的进一步发展受到了极大的限制。
3.煤焦化或煤气化法制氢
在使用煤为原料进行氢气生产的时候，可以利用的生产方法主要有两种，一种是将煤进行焦化处理来生产氢气，这种生产过程又称高温干馏，还有一种生产方法是将煤进行气化处理来制备氢气。
(1)煤焦化
在利用煤焦化这种生产方法来制备氢气的时候，首先需要将煤做隔绝空气的处理，然后将其加温至900~1000℃ 制取焦炭，在这个过程中会有焦炉煤气产生。在焦炉煤气之中，氢气的含量在55%~60%之间，其他的气体为甲烷、氧化碳和二氧化碳等气体。在得到焦炉煤气之后，需要采取相应的方法将其中的萘、硫等杂质去除，然后再让气体通过变压吸附装置，从而将氢气进行提纯。在使用该制备方法生产氢气的时候，同时也存在着制备工艺流程复杂，需要投资较大的制备成本和产生较高的能源消耗，更为重要的是还会受到焦化行业的制约。
(2)煤气化制氢
大型工业煤气化炉如鲁奇炉是一种固定床式气化炉，所制得煤气组成为氢气37%~39%之间（体积）、一氧化碳在17%~18%之间、二氧化碳在32%、甲烷在8%~10% 之间。我国拥有大型善奇炉，每台产气量可达100000 Nm3/h，另一种新型炉型为气流床煤气化炉，称德士古煤气化炉，用水煤浆为原料，目前已建有工业生产装置生产合成氨、合成甲醇原料气，其煤气组成为氢气35%~36%之间（体积）、一氧化碳44%~51%之间、二氧化碳13%18% 之间、甲烷0.1%，甲烷含量低为其特点。采用煤气化制氢方法，其设备费占投资主要部分，因此水煤气制氢适合