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工业上制造氢气的方法有四种,分别是选用化石燃料制取氢气、以化工副产物中提炼氢气、选用生物的甲醇甲烷制取氢气以及充分利用太阳能、风能等大自然能量来进行水的电解。
化石燃料制氢,传统的制氢方式,依然依赖化石燃料,会排放温室气体如二氧化碳。天然气制氢需要在高压、高温及催化剂作用下,使天然气中的烷烃和水蒸汽发生化学反应。转化气经过沸锅换热、变换炉处理,将C0变换成H2和CO2,之后冷凝、汽水分离,利用变压吸附(PSA)将气体依次通过装有3种特定吸附剂的吸附塔,去除N2、CO、CH4、CO2,提炼出氢气。
焦炉气制氢技术,通过变压吸附工艺,从炼焦行业副产的焦炉气中提取纯氢。利用固体吸附剂的吸附选择性及气体在吸附剂上的吸附量随分压降低而减少的特点,实现气体混合物的分离和吸附剂的再生,以达到提纯制氢的目的。
甲醇水蒸汽重整是国外20世纪80年代兴起的制氢技术,加拿大、英国、澳大利亚等国家在这方面进行了大量研究。该技术工艺完善,适合小型化移动甲醇制氢,我国已将其与燃料电池发电技术高度集成,成功应用于新能源汽车、通讯基站等领域,前景广阔。
最后,氢气可通过传统电解水法获得,但考虑到能耗过高,新建装置的情况较少。工业上制造氢气的方法多样,从化石燃料到自然能源,从化学反应到物理过程,均有不同的选择。