第03章化石能源制氫

703章化石能源制氫本章主要內(nèi)容煤制氫氣體原料制氫液體化石能源制氫其它化石能源制氫方法.1各種制氫途徑簡(jiǎn)介決以下關(guān)鍵問題〔1〕廉價(jià)的制氫技術(shù)。由于氫是一種二次能源，它的制取不但術(shù)是各國(guó)科學(xué)家共同關(guān)心的問題〔2〕安全牢靠的貯氫和輸氫方法。由于氫易氣重視程度等。圖3-1各種可能的制氫途徑圖3-1各種制氫技術(shù)中，目前世界各國(guó)的工業(yè)化的制氫技術(shù)仍以煤的蒸汽重整和石油、90%制氫技術(shù)的爭(zhēng)論重點(diǎn)是提高催化劑的壽命和熱的優(yōu)化利用兩個(gè)方面。目前國(guó)際氫生產(chǎn)的主要來源分布狀況見圖3-2，目前全球氫產(chǎn)量約5千萬噸/年，并且以每年6%~7%的速度在增長(zhǎng)。而目前商業(yè)用的氫大約有96%是從煤、80%以上用于合成氨工業(yè)。圖3-2 氫的主要來源分布圖化石能源制氫3-1中列舉了幾類化石燃料制氫技術(shù)的根本原理及簡(jiǎn)潔評(píng)價(jià)。制氫方法抱負(fù)反響方程反響條件催化劑進(jìn)呈現(xiàn)狀制氫方法抱負(fù)反響方程反響條件催化劑進(jìn)呈現(xiàn)狀方法評(píng)述重整CH≤30℃壓系、Cr-Zn成熟HOnCO3nHm2m1OH(2n-1)222系穩(wěn)定性高的催化劑煤制氫重要爭(zhēng)論和進(jìn)展方向。我國(guó)是煤炭資源格外豐富的國(guó)家，目前，煤在能源構(gòu)造中的比例高達(dá)70％置投資和如何使二氧化碳得到回收和充分利用，而不排向大氣。氣體的方法主要有兩種：(或稱高溫干餾)焦化是指煤在隔絕空氣條件下，在900~1000℃制取焦炭，副產(chǎn)品為焦?fàn)t煤55％~60％(體積)23％~275％~8％300~350m3，可作為城市煤氣，亦是制取氫氣的原料。煤的氣化化〔如蒸汽/空氣或氧氣等發(fā)生一系列化學(xué)反響將固體煤轉(zhuǎn)化為以COH 、2CH 4化爐、氣化劑、供給熱量，三者缺一不行。煤直接氣化制氫進(jìn)展介紹。煤氣化制氫反響過程及可行性分析氫主要包括兩個(gè)過程：造氣反響、水煤氣變換反響及氫的純化與壓縮?！踩齻€(gè)反響始終留下〕-Q 〔1〕在過量水蒸汽的參與下，繼而又發(fā)生了反響：+Q 〔2〕煤氣中生成的CO在肯定條件下和水蒸氣發(fā)生放熱的水汽變換反響轉(zhuǎn)化為。在不同條件下其反響熱不同。上述前一個(gè)為吸熱反響，后一個(gè)為放熱反響，總反響如下：-Q 〔3〕 圖3-3反響1自由能與溫度關(guān)系 圖3-4反響2自由能與溫度關(guān)系圖3-3和圖3-4分別是反響壓力為0.1MPa時(shí)不同溫度下反響1和反響2的自由能變，可以看到：反響1發(fā)生的溫度范圍為900K以上，而反響2發(fā)生的溫度范圍為1100K 以下。因此兩個(gè)主要的制氫反響都能發(fā)生的溫度范圍為900~1000K。煤氣化的化學(xué)平衡當(dāng)正反響速度與逆反響速度相等時(shí)就到達(dá)平衡。①平衡常數(shù)K可以看成是反響所能到達(dá)限度的標(biāo)志。K的數(shù)值越大，表示體系到達(dá)平衡之后.反響向右完成的程度越大。設(shè)有如下可逆反響：式中，k、k分別表示正、逆反響速度常數(shù)，當(dāng)反響到達(dá)平衡時(shí)1 2式中Kc——以平衡含量(摩爾分?jǐn)?shù))表示的平衡常數(shù)。在氣體反響的場(chǎng)合，由于氣體的分壓與其濃度成比例，因此.P、P、A BP、P 分別為各組分的分壓，則可得以分壓表示的平衡常數(shù)計(jì)算式為：C D假設(shè)平衡常數(shù)以氣體摩爾分?jǐn)?shù)表示，則Kc，Kp，Ks之間的關(guān)系為K在溫度肯定時(shí)是個(gè)常數(shù)。當(dāng)求得平衡常數(shù)后，就可以確定氣化反響平衡組成，也可以計(jì)算氣化過程最大產(chǎn)率和固體燃料平衡轉(zhuǎn)化率。)不易測(cè)準(zhǔn)，所以反響的平衡常數(shù)難以直接測(cè)定?，F(xiàn)代化學(xué)熱力學(xué)用計(jì)算方法來推斷氣化反響進(jìn)展的方向和計(jì)算反響的平衡常數(shù)。(摩爾分?jǐn)?shù))的變化度發(fā)生了不同的影響。②呂·查德理原理處于平衡狀態(tài)的體系，當(dāng)外界條件(溫度、壓力及含量(摩爾分?jǐn)?shù))等)發(fā)生變溫度的影響吸熱反響(Q>0)K值，隨溫度上升而下降。含量(摩爾分?jǐn)?shù))的影響增加反響物含量或削減產(chǎn)物含量，反響向產(chǎn)物方向進(jìn)展；反之亦然。壓力的影響壓力增加，反響向體積縮小的方向移動(dòng)。對(duì)于前面的〔1〔3〕兩個(gè)水蒸氣反響的平衡常數(shù)可由下式表示：3-5碳和水蒸汽反響的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系3-5800℃以上，溫度上升，則以相對(duì)地提高一氧化碳含量而降低二氧化碳的含量。由前面的平衡常數(shù)關(guān)系式可得：RT X XK = CO Hc P X 2HO22因此，在溫度不變的狀況下，Kc不變，假設(shè)反響已經(jīng)到達(dá)平衡，隨壓力增加，水蒸氣含量增加，COH的含量削減。2許祥靜，劉軍主編煤炭氣化工藝煤炭氣化分類及工藝介紹和均相的氣相反響，產(chǎn)生氣化過程所需要的熱量，并完成氣化過程。等。3-6煤氣化制氫技術(shù)工藝流程2 3-6是傳統(tǒng)的煤氣化制氫工藝流程，首先將煤(分干法和濕法，干法為煤粉，濕法為水煤漿)送入氣化爐，與分別空氣得到的氧氣反響，生成以一氧化碳為主的合成煤氣HCOCH及其它氣體，再經(jīng)過凈化處理后，進(jìn)入一氧化2 體二氧化碳。法、Texco法、Lurgi法、氣流床法、流化氫氣工藝、煤的熱裂解制造氫氣工藝等。氣化爐內(nèi)煤料與氣化劑的接觸方式區(qū)分，主要有：①固定床氣化〔3-稱之為固定床氣化。圖3-7固定床氣化示意圖〔a〕常壓固定床水煤氣氣化技術(shù)H2含量50%，如考慮將COH2，則H284%~88%，加之技術(shù)成熟，投資低，因此該工藝在中國(guó)煤氣化制氫中占有格外重要的地位?！瞓〕Lurgi〔魯奇〕加壓固定床氣化技術(shù)/水蒸氣為氣化劑，H2+CO55%~64%，8%的甲烷可以經(jīng)催化重整轉(zhuǎn)換成氫氣，因此使用加壓魯奇技術(shù)用于生產(chǎn)氧氣是可行的。暢，煤氣質(zhì)量不定。而且，由于煤在氣化爐內(nèi)緩慢下移至變成灰渣需要停留0.5~1h，因此它的單爐氣化容量不能設(shè)計(jì)得很大，針對(duì)性缺乏。因此國(guó)際上開發(fā)了兩種魯奇爐。一種通過提高運(yùn)行壓力到10MPa，提高氣化強(qiáng)度，這樣可以擴(kuò)10m3/h。②流化床氣化0~10mm易于掌握，提高氣化效率。COH2。流化床氣化技術(shù)還可以承受爐內(nèi)脫硫，削減煤氣中的硫化物含量。由于反響床層溫度均勻，一般不產(chǎn)生焦油類物質(zhì)，環(huán)境性能好，其運(yùn)行溫度在1000℃左右。③氣流化床氣化又稱噴流化床氣化100μm以下的煤粉帶入氣化爐內(nèi)，發(fā)生燃燒反響和氣化反響。(Texaco)氣化爐，承受水煤漿為原料。目前已建有工業(yè)生產(chǎn)裝置生產(chǎn)合成氨、合成甲醇原料氣，其煤氣組成為氫氣35%~36%(體13%~18%0.1%。甲烷含量低為其特點(diǎn)。Shell公司開發(fā)，它以干煤粉為原料，以氧氣(和少量水蒸氣)253MWeIGCC2023t/d。ShellCO+H290Texaco氣化爐。IGCCIntegratedGasificationCombinedCycle的縮寫，即整體煤氣化它由兩大局部組成，即煤的氣化與凈化局部和燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電局部。④熔浴床氣化把一局部動(dòng)能傳給熔渣，使池內(nèi)熔融物作螺旋狀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并氣化。煤氣化爐氫平衡計(jì)算產(chǎn)氣量蒸氣和碳的反響，即利用氫平衡計(jì)算。V 1 g V y 2yH O H CH2 2 4Vg總產(chǎn)氣量，VH2O為分解的水蒸氣量。煤炭地下氣化生產(chǎn)合成原料氣煤炭地下氣化(UndergroundCoalGasificationUCG)就是將處于地下的煤炭直接進(jìn)展有掌握地燃燒，通過對(duì)煤的熱作用及化學(xué)作用而產(chǎn)生可燃?xì)怏w的過程。氣化等工藝的設(shè)備，因而具有安全性好、投資少、效益高、污染少等優(yōu)點(diǎn)，深受對(duì)于該技術(shù)爭(zhēng)論上可分為三個(gè)方向。a地下氣化方法類型(廢物利用)，氣化通道大，簡(jiǎn)潔形成規(guī)模生產(chǎn)，氣化本錢低。但其缺點(diǎn)是老巷道氣體易(200~300mm，鉆孔間距一15~50m150m)，影響出氣量，鉆探本錢高，煤氣生產(chǎn)本錢高。b氣化劑的選擇()都可以用于煤炭地下氣化。c地下氣化的掌握方法影響地下氣化工藝的因素很多(包括煤層的地質(zhì)構(gòu)造、圍巖變化、氣化范圍位置不斷變化等)，因而要實(shí)行肯定的掌握措施。簡(jiǎn)潔的做法是在每個(gè)進(jìn)風(fēng)管和目的。煤制氫零排放技術(shù)〔CO2排放〕CO2。4CO2零排放。由于反響12和反響3定律來計(jì)算，壓力對(duì)反響熱的影響取決于體系中氣體組分與抱負(fù)氣體的偏離程度，承受PR方程預(yù)報(bào)各物質(zhì)的熱物性。經(jīng)計(jì)算上述溫度壓力下的反響熱在-64~70kJ/mol4為放熱反響，因此，在反響條件下可以實(shí)現(xiàn)熱平衡。圖3-83平衡溫度與壓力31000K時(shí)，10MPa左右，反響壓力只有高于肯定溫度下的平衡壓力，才能抑制3CO2的吸取。因此，在高溫高壓下，上述反響是可能同時(shí)發(fā)生的。(LANL)/發(fā)(ZECA)3-9。其技術(shù)路線如下：CO2CO2CaOCaCO3，CaCO3在高溫下燃燒為高純度的CO2CaCO2則和MgS4MgCO3礦物。(主要成分是一氧化碳和甲烷)，產(chǎn)生的器，在這里進(jìn)展水氣重整和變換反響，CH2CO2，同時(shí)CH4CO繼而轉(zhuǎn)化為COCO2，CO2會(huì)與重整器中的CaOCaCO3CO2CaO吸取，從而對(duì)推動(dòng)反響器中發(fā)生的反響平衡朝生成CO2的方向移動(dòng)，促使更多的碳轉(zhuǎn)氣體(主要成分為氫氣)，產(chǎn)物氣除一局部進(jìn)入氣化器參與氣化反響外，其余的會(huì)CaCO3在燃燒爐中利用固體氧化物燃料電池產(chǎn)生的廢熱CaOCaOCO2氣體可以收集利用，制氫過程幾乎不產(chǎn)生污染物，到達(dá)近零排故的目的。3-9LANL煤制氫零排放示意圖Ca(OH)2CaCO3在常壓高溫下吸熱分解，CaO、Ca(OH)2、CaCO3，混合物在肯定的溫度和壓力下會(huì)產(chǎn)生共熔，形成大塊共熔體，阻礙反響的進(jìn)展，使連續(xù)給料及連續(xù)排渣發(fā)生困難。煤首先氣化，得到的粗煤氣經(jīng)除塵后，首先進(jìn)入高溫變換環(huán)節(jié)，局部CO被轉(zhuǎn)化CO2H2/CO2:l，滿足甲醇合成穎氣氫碳比的要求；變化CO2CO2后，可得到氫氣；甲醇合成過程排出的弛放氣，80〔氣相甲醇合成，局部可進(jìn)人低溫變換局部，用于生產(chǎn)氧，其輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)等。這個(gè)系統(tǒng)的特點(diǎn)是：CO向CO2的變換環(huán)節(jié)局部包括在甲醇生產(chǎn)中，降低了制氫的本錢；氣相甲醇合成過程排出的弛放氣，氫體積比占80％，CO2/O2H2CO2/O2循環(huán)的集成。3-10甲醇、動(dòng)力、氫聯(lián)產(chǎn)流程算?！病澈怅P(guān)系式聯(lián)同物料平衡或熱量平衡方程式組成方程組。然后求解。下面就空氣—蒸汽鼓風(fēng)加壓氣化煤氣的平衡組成舉例說明計(jì)算步驟：2 2 4 2 1建立聯(lián)立方程組當(dāng)以空氣和水蒸氣為氣化劑時(shí)，制得煤氣的組分有CO、H、CO 、CH 、HO、N 6種。為此需建立6個(gè)方程的聯(lián)立方程組，才可求得煤氣中的62 2 4 2 〔6個(gè)方程，但應(yīng)為主要反響〕得到三個(gè)化學(xué)反響平衡方程式:第四個(gè)方程式由道爾頓定律得出：的平衡關(guān)系可得：六個(gè)方程：式(V)、式(VI)中，A表示鼓風(fēng)中氫和氧的分壓比，B表示氮和氧的分壓比；P ，PH2O

，PN2

表示氣化劑中各組分的分壓；P ，PCO CO

，P ，PN，CHN，2P ，PHO H2

2 4表示煤氣中各組分的分壓。至此，已建立了6個(gè)方程式。時(shí)間又簡(jiǎn)潔出過失，故可承受計(jì)算機(jī)進(jìn)展實(shí)際運(yùn)算。計(jì)算中，上述各方程式可改寫成下式：

1 p pH2O

K Kp p1

CO H2

K p 2p3 H2p 2pCO2

COKpN2

p1B(2p

CO2

p p )CO H2(5) 2 p

pH

p (12K p )p 02K CO 2p1

K K COp p1 2

p3 H2 H2(6) pCO

pCO2

p

p p pH2O H2〔5〕PCOPCO和式〔1〕確定PH2O,式〔2〕確定PCH4，式〔3〕PCO2，式〔4〕PN2。方6PH2選擇是否正確，假設(shè)不正確，需重設(shè)定。氣體原料制氫自然氣催化裂解制氫技術(shù)等。自然氣水蒸汽重整制氫〔SteamReformingofMethaneSRM〕a〕反響原理及根本裝置及工藝2030年月，在美國(guó)次世界大戰(zhàn)期間轉(zhuǎn)而生產(chǎn)合成氨的原料氣。目前國(guó)際工業(yè)界普遍承受的蒸汽轉(zhuǎn)化法很多，這些方法的工藝流程根本相其他的碳?xì)浠衔铩⒘蚧?、氮?dú)馀c碳氧化物。因此，在自然氣進(jìn)入管道之前，75%~85%與一些低碳飽度，經(jīng)鈷、鉬催化劑加氫后，用氧化鋅進(jìn)展脫硫，再進(jìn)入蒸汽轉(zhuǎn)化爐在肯定條件2070工藝中所發(fā)生的根本反響如下：兩個(gè)反響均在一段轉(zhuǎn)化的管式爐內(nèi)完成，反響溫度為650~850℃，管出口溫820℃左右。CO：H＝l：2的合成氣2因此，該過程具有能耗高的缺點(diǎn)，其中，燃料本錢占生產(chǎn)本錢的52%~68%。另殘甲烷約為3%~4%，有時(shí)高達(dá)8%~10%，因此需進(jìn)展二段轉(zhuǎn)化。剩余的甲烷在二段轉(zhuǎn)化爐中進(jìn)展氧化反響。因而該法有裝置規(guī)模大和投資高的明顯缺點(diǎn)。3-11自然氣水蒸汽重整制氫工藝流程自然氣蒸汽重整制氫的一般工藝流程如圖自然氣蒸汽重整制氫的一般工藝流程如圖3-11所示，可以分成三個(gè)主要步驟：合成氣發(fā)生、水氣置換和凈化。為了保護(hù)催化劑，自然氣首先要脫硫。脫硫后的自然氣與水蒸氣混合進(jìn)入重整器。蒸汽重整反響是強(qiáng)吸熱反響，反響所〔燃料氣PSA〔書名:《燃料電池》作者:李瑛等編著〕3-12重整反響系統(tǒng)示意圖43-12PSA〔H2O/CH4低壓有利于目標(biāo)產(chǎn)物的生成。為使合成氣中CH4的含量到達(dá)最小，適宜的條件3.5MPa98%。要到達(dá)更高的甲烷轉(zhuǎn)化率需要進(jìn)展二級(jí)重整，如圖3-13所示。二級(jí)重整是利用不完全燃燒提高溫度，促進(jìn)更多的甲烷轉(zhuǎn)化。二級(jí)重整器進(jìn)口溫度一般達(dá)1050℃。99.6%。一級(jí)重整反響器的造價(jià)。對(duì)于大規(guī)模制氫企業(yè)，設(shè)備本錢的降低尤為可觀。表3-2甲烷蒸汽重整合成氣的組成3-13二級(jí)重整示意圖電池〕發(fā)電廠也是適宜的。COCO置換為氫氣，一般要經(jīng)過高溫順低溫兩個(gè)階段，反響溫度為200～400℃，經(jīng)過水氣置換反響，CO0.2%～0.4%。下一步是去除CO2、剩余的CO及其它雜質(zhì)。常用的方法有兩種，一種是洗滌法(wetscrubbing)，將氣體通過乙醇胺、熱碳酸鉀等，剩余的CO2CO經(jīng)甲烷化反響去除。如此處理后，氫氣的純97%以上。另一種方法是變壓吸附(PSA，PressureSwingAdsorption)。該方法可以取代低溫水氣置換、去除CO2和甲烷化反響。它是使合成氣通過一系99%以上。(多孔固體物質(zhì))內(nèi)部外表對(duì)氣體分子的物3-14所示。它們的主要區(qū)分是燃燒器的位置和氣流方向。圖3-14幾種典型的重整爐b-底部點(diǎn)火，逆流；c-側(cè)點(diǎn)火1-反響管外表；2-重整氣體有相當(dāng)一局部未轉(zhuǎn)化的甲烷，進(jìn)展二級(jí)重整。器。三種反響爐中，頂部點(diǎn)火反響爐設(shè)計(jì)本錢最低，體積小，應(yīng)用范圍廣。與大使用中的PAFC用回?zé)峁芎图訅喝紵鳌４笠?guī)模制氫適用于向100MW合變動(dòng)力量強(qiáng)、本錢低，此處不做介紹，有興趣的同學(xué)可以查閱相關(guān)資料。b〕各類蒸汽轉(zhuǎn)化制氫工藝流程PSA工藝技術(shù)方面，則承受國(guó)產(chǎn)化的先進(jìn)技術(shù)。化工藝。①間歇式自然氣蒸汽轉(zhuǎn)化工藝2060原料，這種方法其工藝流程為常壓間歇催化(CCR)，加壓中、低溫變換，銅堿洗建甲醇和制氫廠。80年月中期，CCR流程漸漸由于工藝陳舊，技術(shù)落后帶來高內(nèi)小型裝置中仍有使用。但受技術(shù)水平所限，建廠一般不選擇該工藝。②加壓蒸汽轉(zhuǎn)化工藝該法是在有催化劑存在下與水蒸氣反響轉(zhuǎn)化制得氫氣。反響過程如下：CO、H2COH2，反響結(jié)果為氫多碳3-15。ZnO在高溫下脫除有機(jī)硫，因此自然氣首先經(jīng)轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段加熱后進(jìn)入脫硫反響器，使總硫脫除至0.2×10-6以下，脫硫后的原料氣與預(yù)熱后的的變壓吸附(PSA)尾氣加熱，為反響供給所需的熱量，轉(zhuǎn)化爐的煙氣溫度較高，和蒸汽混合預(yù)熱器等，以降低排氣溫度，提高轉(zhuǎn)化爐的熱效率。轉(zhuǎn)化氣組成為CO被變換為2275%以上，該氣體進(jìn)入PSA制氫工序進(jìn)展分別，得到肯定要求的純氫氣產(chǎn)品。圖3-15 加壓蒸汽轉(zhuǎn)化制氫工藝流程1-2-3-脫硫器；4-氣包；5-廢熱鍋爐；6-變換；7-鍋爐水預(yù)熱器；8-預(yù)熱；9-冷卻器；10-11-變壓吸附器加壓蒸汽轉(zhuǎn)化工藝參數(shù)為：反響的操作壓力1.5-3.5MPa，操作溫度摩爾比)。轉(zhuǎn)化爐設(shè)備的類型有頂燒爐、側(cè)燒爐等，90%。③換熱式蒸汽轉(zhuǎn)化工藝中，一段反響氣體與純氧主要進(jìn)展如下反響混合氣中的氫氣與氧氣進(jìn)展猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫混合氣進(jìn)一步轉(zhuǎn)化。圖3-16 換熱式蒸汽轉(zhuǎn)化制氫流程1-2-脫硫器；3-二段爐；4-5-氣包：6-7-變換；8-鍋爐水加熱；9-軟水加熱器；10-冷卻器；11-變壓吸附器12-分別器3-16是換熱式蒸汽轉(zhuǎn)化制氫流程圖。原料自然氣、工藝蒸汽混合氣、純〔1(1000℃)30%PSA分別氫工序。后工序過程與前述加壓蒸汽轉(zhuǎn)化工藝后工序相像。自然氣局部氧化重整制氫(PartialOxidationofMethanePOM)成也不同。當(dāng)氧含量不大(10%~12%)5~30MPa下主要生成甲醇、甲醛和量過量氧進(jìn)展反響時(shí)，得到的產(chǎn)物僅為二氧化碳和水蒸氣。自然氣局部氧化制氫反響及反響平衡如下主要反響為：反響平衡常數(shù)： 因此，生成物也會(huì)進(jìn)一步參與反響。所以除上述主反響外還有以下反響點(diǎn)，該反響的空速很大〔1/h，含義是單位催化劑體積單位時(shí)間內(nèi)通過反響物的體積，因而可以降低裝置規(guī)模和降低投資。另外，由于自然氧，因而增加了昂貴的空分裝置投資和增加了制氧本錢。ITM制氫工藝，即承受高自然氣催化局部氧化制氫相結(jié)合同時(shí)進(jìn)展。初步技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估結(jié)果說明，同常規(guī)生產(chǎn)過程相比，其裝置投資降低25%30%~50%左右。〔3)〔AutoThermalReformingofMethane,ATRM〕將自然氣水蒸氣重整與局部氧化重整聯(lián)合應(yīng)用制取氫氣。由于POM是放熱整的結(jié)合具有氫濃度高、反響溫度低等優(yōu)點(diǎn)。自熱反響的氣體有氧氣、水蒸氣和甲烷?？偟姆错憺椋篊H xO (22x)HOCO (42x)H4 2 2 2 2xO2/CH4x值，相當(dāng)于2O2H2O/CH4O2/CH4比、氣碳比這些參數(shù)打算，最正確條件是盡量得到更多的氫、最少的CO量和碳沉積。〔4〕自然氣催化熱裂解制氫熱裂法是一種以氣態(tài)烴為原料讓燃燒和裂解分別進(jìn)展的一種間歇式的制氫lt4t價(jià)值、易于儲(chǔ)存的固體碳，減輕了環(huán)境的溫室效應(yīng)。甲烷的裂解反響為：CH 2H C4 2上升，至1300℃時(shí)，停頓供給空氣，只供給自然氣，使之在高溫下進(jìn)展熱分解生成炭黑和氫氣。由于自然氣裂解吸取熱量使?fàn)t溫降至1000~1200℃時(shí)，再通入作。該方法技術(shù)較簡(jiǎn)潔，但是制氫本錢較高。液體化石能源制氫安全性能方面綜合考慮，甲醇是有競(jìng)爭(zhēng)力的。甲醇制氫a〕蒸汽重整甲醉蒸汽重整的催化劑常用CuO-ZnO 或CuO-CrzO，反響溫度為200—3500.7～3MPa，反響歷程為：COCO2。這些反響均為可逆反響。H2COCO、CH、CHOH。合成氣的組成，特別CO3-17是不同氣碳比值時(shí)2 4 CO32 4 3-18為一個(gè)產(chǎn)量為一典型的甲醇重整制氫工藝流程圖。3-17氣碳比值對(duì)蒸汽重整反響平衡的影響〔310℃,0.5MPa〕3-18甲醇水蒸汽重整制氫工藝流程圖局部氧化甲醇在含銅催化劑存在下的不完全氧化曾用來生產(chǎn)甲醛，但其產(chǎn)物必需驟COH2。假設(shè)