① 工業制氫工藝有哪幾種成本又是怎麼樣的工業氫氣價格是怎麼樣高純氫氣價格又是多少
第一:高級石油烴裂解時候的裂解氣裡面有氫氣
第二:甲烷在高溫下分解也可以有氫氣
第三:用炭和高溫水蒸氣可以合成水煤氣,也含有氫氣
第四:點解水可以有高純度氫氣
總體來看 4成本最高然後2次之然後1最廉價是3
② 氫在工業中有什麼用途
在現代工業中,氫是一種重要的還原劑和化工原料。氫和氧化合時放出大量的能量,產生的卻只有水,所以它又是一種很有前途的無污染燃料。氫的兩種同位素氘和氚更是原子能工業中的重要物資。
③ 制氫技術有哪些呢
1、蒸汽甲烷重整
蒸汽甲烷重整(SMR)是一種從主要是甲烷的天然氣中生產氫氣的方法。它是目前最便宜的工業氫氣來源。世界上近50%的氫氣是通過這種方法生產的。該過程包括在蒸汽和鎳催化劑存在下將氣體加熱到700–1100°C之間。
產生的吸熱反應分解甲烷分子並形成一氧化碳CO和氫氣H2。然後一氧化碳氣體可以與蒸汽一起通過氧化鐵或其他氧化物並進行水煤氣變換反應以獲得更多量的H2.這個過程的缺點是它的副產品是CO2、CO和其他溫室氣體的主要大氣釋放。
根據原料(天然氣、富氣、石腦油等)的質量,生產一噸氫氣還會產生9至12噸CO2,這是一種可能被捕獲的溫室氣體。
根據原料(天然氣、富氣、石腦油等)的質量,生產一噸氫氣還會產生9至12噸CO2,這是一種可能被捕獲的溫室氣體。
2、甲烷熱解
說明甲烷熱解的輸入和輸出,這是一種生產氫氣且無溫室氣體的高效一步法
甲烷的熱解是從天然氣中生產氫氣的過程。通過流過「氣泡塔」中的熔融金屬催化劑,氫氣分離在一個步驟中進行。這是一種「無溫室氣體」方法,用於測量潛在的低成本氫氣生產,以衡量其擴大規模和大規模運營的能力。該過程在更高的溫度(1065°C或1950°F)下進行。
3、電解
電解包括使用電將水分解成氫氣和氧氣。水的電解效率為70-80%(轉化損失為20-30%),而天然氣的蒸汽重整的熱效率在70-85%之間。電解的電效率預計將在2030年之前達到82-86%,同時隨著該領域的進展繼續加快,同時也保持耐用性。
水電解可以在50–80°C之間運行,而蒸汽甲烷重整需要700–1100°C之間的溫度。兩種方法的區別在於使用的一次能源;電力(用於電解)或天然氣(用於蒸汽甲烷重整)。
環境影響
截至2020年,大部分氫氣由化石燃料生產,導致二氧化碳排放。當排放物釋放到大氣中時,這通常被稱為灰氫,當通過碳捕獲和儲存(CCS)捕獲排放物時,這通常被稱為藍氫。
假設美國上游和中游的甲烷泄漏率和生產通過蒸汽甲烷重整器(SMR)改裝了二氧化碳捕獲裝置。使用具有二氧化碳捕獲功能的自熱重整器(ATR)可以在令人滿意的能源效率下實現更高的捕獲率,並且生命周期評估表明,與具有二氧化碳捕獲功能的SMR相比,此類工廠的溫室氣體排放量更低。
經評估,在歐洲應用ATR技術與二氧化碳的綜合捕獲相比,其溫室氣體排放量低於燃燒天然氣,例如,H21項目報告稱,由於二氧化碳強度降低了68%,因此溫室氣體排放量減少了68%。天然氣與更適合捕獲二氧化碳的反應器類型相結合。
使用較新的無污染技術甲烷熱解生產的氫氣通常被稱為綠松石氫氣。高質量的氫氣直接由天然氣生產,相關的無污染固體碳不會釋放到大氣中,然後可以出售用於工業用途或儲存在垃圾填埋場。
由可再生能源生產的氫氣通常被稱為綠色氫氣。有兩種從可再生能源生產氫氣的實用方法。一種是電制氣,其中電力用於電解水制氫,另一種是利用垃圾填埋氣在蒸汽重整器中制氫。當由風能或太陽能等可再生能源生產時,氫燃料是一種可再生燃料。
通過電解由核能產生的氫有時被視為綠色氫的一個子集,但也可以稱為粉紅色氫。奧斯卡港核電站於2022年1月達成協議,以每天公斤的數量級供應商業粉紅色氫氣。
④ 工業上有哪些方法可以產生氫氣
工廠生產方法有:
1、電解水制氫.
水電解制氫是目前應用較廣且比較成熟的方法之一。水為原料制氫過程是氫與氧燃燒生成水的逆過程,因此只要提供一定形式一定能量,則可使水分解。提供電能使水分解製得氫氣的效率一般在75-85%,其工藝過程簡單,無污染,但消耗電量大,因此其應用受到一定的限制。利用電網峰谷差電解水制氫,作為一種貯能手段也具有特點。我國水力資源豐富,利用水電發電,電解水制氫有其發展前景。太陽能取之不盡,其中利用光電制氫的方法即稱為太陽能氫能系統,國外已進行實驗性研究。隨著太陽電池轉換能量效率的提高,成本的降低及使用壽命的延長,其用於制氫的前景不可估量。同時,太陽能、風能及海洋能等也可通過電製得氫氣並用氫作為中間載能體來調節,貯存轉化能量,使得對用戶的能量供應更為靈活方便。供電系統在低谷時富餘電能也可用於電解水制氫,達到儲能的目的。我國各種規模的水電解制氫裝置數以百計,但均為小型電解制氫設備,其目的均為制提氫氣作料而非作為能源。隨著氫能應用的逐步擴大,水電解制氫方法必將得到發展。
2、礦物燃料制氫
以煤、石油及天然氣為原料製取氫氣是當今製取氫氣是主要的方法。該方法在我國都具有成熟的工藝,並建有工業生產裝置。
(1)煤為原料製取氫氣
在我國能源結構中,在今後相當長一段時間內,煤炭還將是主要能源。如何提高煤的利用效率及減少對環境的污染是需不斷研究的課題,將煤炭轉化為氫是其途徑之一。
以煤為原料製取含氫氣體的方法主要有兩種:一是煤的焦化(或稱高溫干餾),二是煤的氣化。焦化是指煤在隔絕空氣條件下,在90-1000℃製取焦碳副產品為焦爐煤氣。焦爐煤氣組成中含氫氣55-60%(體積)甲烷23-27%、一氧化碳6-8%等。每噸煤可得煤氣300-350m3,可作為城市煤氣,亦是製取氫氣的原料。煤的氣化是指煤在高溫常壓或加壓下,與氣化劑反應轉化成氣體產物。氣化劑為水蒸汽或氧所(空氣),氣體產物中含有氫有等組份,其含量隨不同氣化方法而異。我國有大批中小型合成氫廠,均以煤為原料,氣化後製得含氫煤氣作為合成氨的原料。這是一種具有我國特點的取得氫源方法。採用OGI固定床式氣化爐,可間歇操作生產製得水煤氣。該裝置投資小,操作容易,其氣體產物組成主要是氫及一氧化碳,其中氫氣可達60%以上,經轉化後可製得純氫。採用煤氣化制氫方法,其設備費占投資主要部分。煤地下氣化方法近數十年已為人們所重視。地下氣化技術具有煤 資源利用率高及減少或避免地表環境破壞等優點。中國礦業大學餘力等開發並完善了"長通道、大斷 面、兩階段地下煤氣化"生產水煤氣的新工藝,煤氣中氫氣含量達50%以上,在唐山劉庄已進行工業性試運轉,可日產水煤氣5萬m3,如再經轉化及變壓吸附法提純可製得廉價氫氣,該法在我國具有一定開發前景.我國對煤制氫技術的掌握已有良好的基礎,特別是大批中小型合成氨廠的制氫裝置遍布各地,為今後提供氫源創造了條件。我國自行開發的地下煤氣化制水煤氣獲得廉價氫氣的工藝已取得 階段成果,具有開發前景,值得重視。
(2)以天然氣或輕質油為原料製取氫氣
該法是在催化劑存在下與水蒸汽反應轉化製得氫氣。主要發生下述反應:
CH4+H2O→CO+H2
CO+H2O→COZ+HZ
CnH2h+2+Nh2O→nCO+(Zh+l)HZ
反應在800-820℃下進行。從上述反應可知,也有部分氫氣來自水蒸汽。用該法製得的氣體組成中,氫氣含量可達74%(體積),其生產成本主要取決於原料價格,我國輕質油價格高,制氣成本貴,採用受到限制。大多數大型合成氨合成甲醇工廠均採用天然氣為原料,催化水蒸汽轉化制氫的工藝。我國在該領域進行了大量有成效的研究工作,並建有大批工業生產裝置。我國曾開發採用間歇式天然氣蒸汽轉化制氫工藝,製取小型合成氨廠的原料,這種方法不必用采高溫合金轉化爐,裝置投資成本低。以石油及天然氣為原料制氫的工藝已十分成熟,但因受原料的限制目前主要用於製取化工原料。
(3)以重油為原料部分氧化法製取氫氣
重油原料包括有常壓、減壓渣油及石油深度加工後的燃料油,重油與水蒸汽及氧氣反應製得含氫
氣體產物。部分重油燃燒提供轉化吸熱反應所需熱量及一定的反應溫度。該法生產的氫氣產物成本
中,原料費約佔三分之一,而重油價格較低,故為人們重視。我國建有大型重油部分氧化法制氫裝置,用於製取合成氫的原料。
⑤ 工業用氫氣的主要來源有幾種
1、水煤氣法,主要成分CO和H₂,C+H₂O=CO+H₂,反應條件:高溫。
2、電解水的方法制氫氣,2H₂O=O₂↑+2H₂↑,反應條件:通電。
3、電解飽和食鹽水,2NaCl+2H₂O=2NaOH+H₂↑+Cl₂↑,反應條件:通電。
4、電解法、烴裂解法、烴蒸氣轉化法等。實驗室製法鋅與稀硫酸反應。
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
若用鹽酸,製得的氫氣中可能會混有氯化氫氣體(HCl),因為稀鹽酸也有一定的揮發性。金屬若用鐵或鎂,反應速率會影響實驗觀察效果。
5、其他製法
2Al+3H₂SO₄=Al₂(SO₄)₃+ 3H₂↑;
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑;
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑;
Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑;
Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑;
Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑;
Zn+H₂SO₄ = ZnSO₄+H₂↑;
2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑;
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑;
6CH₃COOH+2Al=2Al(CH₃COO)₃+3H₂↑ 鋁與乙酸反應生成氫氣;
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑。
(5)工業氫有哪些擴展閱讀
氫氣的工業用途:主要的工業原料,也是最重要的工業氣體和特種氣體,在石油化工、電子工業、冶金工業、食品加工、浮法玻璃、精細有機合成、航空航天等方面有著廣泛的應用。同時,氫也是一種理想的二次能源。在一般情況下,氫極易與氧結合。這種特性使其成為天然的還原劑使用於防止出現氧化的生產中。
在玻璃製造的高溫加工過程及電子微晶元的製造中,在氮氣保護氣中加入氫以去除殘余的氧。在石化工業中,需加氫通過去硫和氫化裂解來提煉原油。氫的另一個重要的用途是對人造黃油、食用油、洗發精、潤滑劑、家庭清潔劑及其它產品中的脂肪氫化。由於氫的高燃料性,航天工業使用液氫作為燃料。
用作合成氨、合成甲醇、合成鹽酸的原料,冶金用還原劑,石油煉制中加氫脫硫劑等。
⑥ 制氫技術有哪些呀
制氫技術有:
1.煤制氫
這是當前成本最低的制氫方式,我國實現大規模製氫的首選技術。我國當前的氫氣源生產結構仍以煤為主。根據中國煤炭工業協會公開數據顯示,2020年中國氫氣產量超過2500萬噸,其中煤制氫所產氫氣佔62%、天然氣制氫佔19%,工業副產氣制氫佔18%,電解水制氫僅佔1%左右。在中國,煤氣化制氫適用於大規模製氫,由於原材料煤炭資源豐富,價格較為低廉,已經具備了一定的經濟性優勢和規模效益。
2.天然氣制氫
全球氫氣主要來源為天然氣,天然氣制氫發展潛力大。天然氣制氫是北美、中東等地區普遍採用的制氫路線。工業上由天然氣制氫的技術主要有蒸汽轉化法、部分氧化法以及天然氣催化裂解制氫。天然氣制氫發展潛力大,但目前存在資源約束和成本較高的問題。
3.石油制氫
多應用在石化行業,石油制氫原料通常不直接用石油制氫,而用石油初步裂解後的產品,如石腦油、重油、石油焦以及煉廠干氣制氫。採用煉油副產品石腦油、重質油、石油焦和煉廠干氣制氫,在制氫成本上並不具有優勢。如果將這些原料用於煉油深加工可以發揮更大的經濟效益,因此,不建議將煉油副產品制氫作為煉油廠制氫的發展方向,而應該考慮可再生能源製得的氫氣。
4.甲醇制氫
甲醇制氫裝置規模靈活,但穩定性、可靠性差。綠色甲醇能量密度高,是理想的液體能源儲運方式。利用可再生能源發電製取綠氫,再和二氧化碳結合生成方便儲運的綠色甲醇,是通向零碳排放的重要路徑。
制氫技術的特點:
1.天然氣制氫:雖然適用范圍廣,但是原料利用率低,工藝復雜,操作難度高,並且生成物中的二氧化碳等溫室氣體使之環保性降低。
2.工業尾氣制氫:利用工業產品副產物,成本較低。但是以焦爐氣制氫為例,不僅受制於原料的供應,建設地點需依靠焦化企業,而且原料具有污染性。
3.電解水制氫:產品純度高、無污染,但是高成本了限制其推廣。
4.光解水與生物質制氫:技術尚未成熟,實現商業化還需一定的時間。
⑦ 化工工業氣體氫氣有哪些分類作為區別
不是很清楚你所要說的類型,不過工業用的氫氣一般購買壓縮瓶裝氫氣和公司自己製造氫氣兩種。
⑧ 工業製取氫氣常用方法有哪些
①電解法將水電解得氫氣和氧氣。氯鹼工業電解食鹽溶液製取氯氣、燒鹼時也副產氫氣。電解法能得到純氫,但耗電量很高,每生產氫氣1m3,耗電量達21.6~25.2MJ。化學方程式:2H2O=通電=2H2↑+O2↑
②烴類裂解法此法得到的裂解氣含大量氫氣,其含量視原料性質及裂解條件的不同而異。裂解氣深冷分離得到純度90%的氫氣,可作為工業用氫,如作為石油化工中催化加氫的原料。
③烴類蒸汽轉化法烴類在高溫和催化劑存在下,可與水蒸氣作用製成含氫的合成氣。為了從合成氣中得到純氫,可採用分子篩通過變壓吸附除去其他氣體;也可採用膜分離得到純氫;用金屬鈀吸附氫氣,可分離出氫氣體積達金屬的1000倍。
④煉廠氣石油煉廠生產過程中產生的各種含氫氣體,如催化裂化、催化重整、石油焦化等過程產生的含氫氣體,以及焦爐煤氣(含氫45%~60%)經過深冷分離,可得純度較高的工業氫氣。
⑨ 工業生產氫氣的主要方法以及他們生產量的份額
⒈ 工業氫氣生產方法:
⑴由煤和水生產氫氣(生產設備煤氣發生設備,變壓吸附設備)←主要
⑵有裂化石油氣生產(生產設備裂化設備,變壓吸附設備,脫碳設備)←主要
⑶電解水生產(生產設備電解槽設備)
⑷工業廢氣。
⒉民用氫氣生產方法:
⑴氨分解(生產設備汽化爐,分解爐,變壓吸附設備)
⑵由活撥金屬與酸(生產設備不銹鋼或玻璃容器設備)
⑵強鹼與鋁或硅(生產設備充氫氣球機設備)一般生產氫氣球都用此方法。
⒊試驗室氫氣生產方法:
鹽酸與鋅粒(生產設備啟普發生器)
⑩ 氫氣在工業上的主要用途是什麼
氫氣在工業中有廣泛用途:人們利用氫氣可以從氧化合物中奪取氧的性質,在冶金工業可以冶煉金屬。例如,在軍事工業和民用工業上都很重要的金屬鎢、鉬等,就是利用氫氣煉制出來的。用氫氣冶煉金屬鎢的化學方程式如下:wo3
+
3h2=加熱△=3h2o
+
w
根據同樣的道理,電子工業可以利用氫氣來製取半導體材料——高純硅。
氫氣也是重要的化工原料。如可以利用氫氣來製造氨(nh3),並進一步製造化肥。也可以用氫氣製造鹽酸,把液態植物油製成人造黃油等。
氫氣還是一種理想的燃料。氫氣的資源非常豐富,水就是氫的倉庫。而氫氣的燃燒產物又是水,人們一旦利用太陽能從水中製取廉價氫氣的技術得以突破,氫氣就將成為取之不盡用之不竭的能源。