四川制取氫氣

氫是主要的工業(yè)原料，也是Z重要的工業(yè)氣體和特種氣體：在石油化工、電子工業(yè)、冶金工業(yè)、食品加工、浮法玻璃、精細(xì)有機(jī)合成、航空航天等方面有著范圍很廣的應(yīng)用。氫也是一種理想的二次能源（二次能源是指必須由一種初級(jí)能源如太陽(yáng)能、煤炭等來(lái)制取的能源）。在玻璃制造的高溫加工過(guò)程及電子微芯片的制造中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛中加入氫以去除殘余的氧。在石化工業(yè)中，需加氫通過(guò)去硫和氫化裂解來(lái)提煉原油。隨著人類對(duì)能源的需求量日益增長(zhǎng)，化石燃料等不可再生能源面臨枯竭的危險(xiǎn)，化石燃料對(duì)環(huán)境的影響也不容忽視。所以，開(kāi)發(fā)和利用新能源成為越來(lái)越迫切的要求。高純氣體氫氣作為能源，越來(lái)越受到人們的關(guān)注。氫氣本身無(wú)毒，完全燃燒放出的熱量約為同質(zhì)量甲烷的兩倍多（液氫完全燃焼約為同質(zhì)量汽油的3倍），且燃燒后的產(chǎn)物為水（2H?+O?=點(diǎn)燃=2H?O），不污染空氣。所以，它被認(rèn)為是理想的清潔，高能燃料。目前，作為高能燃料，液氫已應(yīng)用于航天等領(lǐng)域；作為化學(xué)電源，氫氧燃料電池已經(jīng)被應(yīng)用，如用作汽車的驅(qū)動(dòng)能源等。目前，在生活和生產(chǎn)中量使用氫能源還存在一定困難。由于高純氣體氫氣的制取成本高和儲(chǔ)存困難，作為燃料和化學(xué)電源暫時(shí)還未能 應(yīng)用。加氫站是連接上游氫氣和下游燃料汽車用戶的紐帶，是產(chǎn)業(yè)鏈的。四川制取氫氣

在氫能全產(chǎn)業(yè)鏈中，氫的儲(chǔ)運(yùn)是制約我國(guó)氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因?yàn)闅錃馓厥獾奈锢?、化學(xué)性能，使得它儲(chǔ)運(yùn)難度大、成本較高。關(guān)于氫氣的儲(chǔ)運(yùn)問(wèn)題，業(yè)內(nèi)一直在研討之中。目前的技術(shù)條件下，不同的運(yùn)氫方式均有一定程度的危險(xiǎn)性。高壓運(yùn)輸方式具有易爆的危險(xiǎn)性，液氫運(yùn)輸方式在熱量丟失后，會(huì)氣化使容器內(nèi)壓力越來(lái)越高，形成易爆的危險(xiǎn)特征、管道運(yùn)輸?shù)妮敋涔荛L(zhǎng)期處于高壓下，易產(chǎn)生氫脆現(xiàn)象，使管道斷裂產(chǎn)生泄露。高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫存在一定的危險(xiǎn)性，但能通過(guò)適當(dāng)?shù)姆绞浇档惋L(fēng)險(xiǎn)。在高壓運(yùn)輸方式中，目前美國(guó)已出臺(tái)了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，如長(zhǎng)管拖車需符合DOT-3AA/3AAX壓縮氣體運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)，使其安全系數(shù)達(dá)到、出臺(tái)的E-8009標(biāo)準(zhǔn)，限定了儲(chǔ)氫材料的鋼材成分以及可承受的壓力等；我國(guó)上海則通過(guò)控制運(yùn)氫外部溫度和時(shí)間段來(lái)提高運(yùn)氫的安全性，如當(dāng)戶外氣溫大于30℃，能在夜間運(yùn)輸。高壓氣體運(yùn)輸方式存在一定的危險(xiǎn)性，但能通過(guò)適當(dāng)?shù)姆绞浇档惋L(fēng)險(xiǎn)海南氫氣站氫氣也是重要的化工原料。如可以利用氫氣來(lái)制造氨，并進(jìn)一步制造化肥。

隨著燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其上游氫能產(chǎn)業(yè)也得到了迅速的發(fā)展，但氫能產(chǎn)業(yè)目前還面臨著生產(chǎn)、運(yùn)輸和供氫基礎(chǔ)設(shè)施缺乏等問(wèn)題，其中氫氣的運(yùn)輸在整個(gè)氫能供應(yīng)鏈的經(jīng)濟(jì)、能耗性能中占有很大比重。本文主要討論氫氣運(yùn)輸?shù)膸追N方式及安全性，分析影響運(yùn)氫方式的選擇因素和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。高壓氫氣運(yùn)輸分為集裝格和長(zhǎng)管拖車兩類，其中，集裝格由多個(gè)40L的、壓力為15Mpa的高壓儲(chǔ)氫鋼瓶組成，運(yùn)輸較為靈活，適用于需求量小的加氫站；液氫的體積能量密度為·L-1，是15Mpa壓力下氫氣的。液氫槽罐車運(yùn)輸是將氫氣深度冷凍至21K液化，再裝入隔溫的槽罐車中運(yùn)輸，目前商用的槽罐車容量約為65m3，可容納4000kg氫氣。國(guó)外加氫站使用該類運(yùn)輸略多于高壓氣態(tài)長(zhǎng)管拖車運(yùn)輸。管道運(yùn)輸分為氣態(tài)管道運(yùn)輸和液態(tài)管道運(yùn)輸兩類。氣態(tài)管道直徑約～、壓力范圍為1~3Mpa，每小時(shí)流量約310~8900kg氫氣，目前該類管道總長(zhǎng)度已超過(guò)16000km，主要分布在美國(guó)、加拿大和歐洲等地，其投資成本較天然氣管道高50~80%，其中大部分的成本用于搜尋合適的地質(zhì)環(huán)境來(lái)布局管道線路;液態(tài)管道采用真空夾套絕熱技術(shù)，由內(nèi)層和外層兩個(gè)等截面同心套管構(gòu)成，且兩個(gè)管套中間抽成真空狀態(tài)，防止內(nèi)管內(nèi)液氫的溫度擴(kuò)散。

氫氣用作汽車能源的主要問(wèn)題成本高。地球上氫氣儲(chǔ)量固然豐富，但以目前的技術(shù)，制取氫的成本太高。用電解水的方法制取氫，是目前工業(yè)上主要的生產(chǎn)氫氣的方法，如果用這種方法制取氫氣，再把氫氣用作汽車燃料，從能源效率上來(lái)講是不合算的。儲(chǔ)帶不便。氫氣在汽車上的儲(chǔ)帶十分不便。氣態(tài)儲(chǔ)帶，能量密度低的缺點(diǎn)很突出，如果要求氫氣汽車與汽油汽車保持同樣的行駛里程，則儲(chǔ)氣罐的體積約為汽油油箱的20倍；這對(duì)解決必要的行駛里程相當(dāng)困難；液態(tài)儲(chǔ)帶要求-253℃的低溫，需要采用隔熱的油箱，且有蒸發(fā)損失，成本很高；金屬氫化物儲(chǔ)帶（即氣態(tài)氫在200～250個(gè)大氣壓下與某種金屬化合，形成幾毫米大小的固體金屬氫化物，把這種金屬氫化物帶在汽車上，使用時(shí)將其加熱分解，釋放出氫氣供內(nèi)燃機(jī)燃燒，剩余金屬可再次與氫氣化合，循環(huán)使用）方式進(jìn)展較大，似有更好的前景。動(dòng)力性較差。氫氣雖然熱效率高，但其密度很小，在氣缸中將擠占相當(dāng)一部分容積，影響空氣量，反過(guò)來(lái)也影響了氫氣量。此外，氫的單位質(zhì)量熱值雖然高，但單位容積熱值低。這都會(huì)影響氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。氫能尚不具備應(yīng)用于儲(chǔ)能領(lǐng)域的條件。

    每千克氫燃燒放出的熱量為*10^8J，為石油熱值的3倍多。因此，它貯存體積小，攜帶量大，行程遠(yuǎn)。三、氫為燃料潔凈。氫的燃燒產(chǎn)物是水，對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生任何污染。相反，以汽油，柴油為燃料的車輛，排放大量氮氧化物、四乙基鉛[Pb(C2H5)4]，會(huì)導(dǎo)致酸雨，酸霧和嚴(yán)重的鉛中毒。更重要的是，廢氣中還含有3，4-苯并芘的強(qiáng)致物質(zhì)，污染大氣，危害健康。現(xiàn)世界各國(guó)對(duì)以氫為新型能源的研究頗為重視。日本于1984年5月24日在富士高速公路以每小時(shí)200千米速度次試車（以氫為燃料）成功。缺點(diǎn)氫氣要安全儲(chǔ)藏和運(yùn)輸并不容易，它重量輕、難捉摸、擴(kuò)散速度快，需低溫液化，會(huì)導(dǎo)致閥門堵塞并形成不必要的壓力氫氣行業(yè)應(yīng)用核研究、氘核加速器的轟擊粒子、示蹤劑、可以做氣相色譜氫焰化驗(yàn)原料、密度小充探空氣球、新型的高能燃料(驅(qū)動(dòng)火箭)、冶煉金屬鎢、鉬等。制氫環(huán)節(jié)主要包括電解水制氫、煤制氫、天然氣制氫、生物質(zhì)制氫、光解制氫、熱化學(xué)制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫等方式。新疆氫氣推薦

氫氣燃燒時(shí)放出的熱量比同質(zhì)量的汽油三倍，而且污染少。四川制取氫氣

提高鋼a鐵工業(yè)的副產(chǎn)品氫的利用效率，有助于提高整體能源效率，減少碳排放。為了比較限度地減少氫工廠的投資需求，在市場(chǎng)引入初期，副產(chǎn)品氫也可以作為燃料電池電動(dòng)汽車(FCEV)的燃料。但是，如果要應(yīng)用于PEMFC (PEMFC)，需要對(duì)氫氣進(jìn)行凈化，會(huì)造成經(jīng)濟(jì)壓力。富氫氣體也可以用作鋼鐵生產(chǎn)的替代方法的還原劑。DRI法和熔體還原法均不含焦炭。由于焦炭生產(chǎn)的碳強(qiáng)度高，在整個(gè)過(guò)程中可以減少和利用二氧化碳的排放。在DRI過(guò)程中使用氫氣可以進(jìn)一步減少排放。如果能控制氫的價(jià)格，用CCS或可再生能源生產(chǎn)的氫可以減少碳排放。Ulcos和歐洲的其他研究項(xiàng)目致力于提高DRI和Sr工藝的性能，并開(kāi)發(fā)鐵礦石還原劑的替產(chǎn)。通過(guò)上述工程，成功地研制了高爐頂煤回收裝置，實(shí)現(xiàn)了高爐爐頂煤氣的回收利用。每噸生鐵所需的焦炭比傳統(tǒng)高爐明顯減少。四川制取氫氣

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