制氢工艺与技术
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1.1 传统煤制氢技术

氢是重要的化工原料和极为清洁的优质能源,应用领域很广,目前用量最大的是作为石油化工原料,用于生产合成氨、油品、甲醇以及石油炼制过程的加氢反应等,氢能作为一种洁净、高效、可储存及可再生的能源已受到广泛关注。氢的开发利用首先要解决的是氢源问题。我国是以煤炭为主要能源的国家,煤炭资源十分丰富,以煤炭为原料制取廉价氢源供应终端用户,集中处理有害废物将污染降到最低水平,是具有中国特色的制氢路线,在一段时间内将是中国发展氢能的一条现实之路[2]

传统的煤制氢过程可以分为直接制氢和间接制氢。煤的直接制氢包括:①煤的焦化,在隔绝空气的条件下,在900~1000℃制取焦炭,副产品焦炉煤气中含H2 55%~60%、甲烷23%~27%、一氧化碳6%~8%,以及少量其他气体。可作为城市煤气,亦是制取H2的原料。②煤的气化,煤在高温、常压或加压下,与气化剂反应,转化成为气体产物,气化剂为水蒸气或氧气(空气),气体产物中含有H2等组分,其含量随不同气化方法而异。煤的间接制氢过程是指将煤首先转化为甲醇,再由甲醇重整制氢[3]