E-Gas气化技术的制氢应用
工业制氢气的方法
工业制氢气的方法
工业制氢气的方法主要有以下几种：
1. 蒸汽重整法（Steam Methane Reforming，SMR）：
•这是工业上最常用的制氢方法。
•首先，甲烷（天然气）与水蒸气反应产生一氧化碳和氢气。
•反应方程式：CH₄ + H₂O → CO + 3H₂
•然后，一氧化碳与水蒸气反应，生成二氧化碳和更多的氢气。
•反应方程式：CO + H₂O → CO₂ + H₂
•这个过程在高温下进行，通常需要使用催化剂。
2. 煤气化法（Gasification）：
•煤、石油等碳质原料通过气化反应生成合成气，然后通过水煤气变换反应（Water Gas Shift，WGS）将一氧化碳转化为更多的氢气。
•反应方程式：CO + H₂O → CO₂ + H₂
3. 电解法（Electrolysis）：
•通过电解水来分解水分子，将氢气和氧气分离。
•反应方程式：2H₂O → 2H₂ + O₂
•电解法有水电解和碱性水溶液电解等不同的方法。
4. 部分氧化法（Partial Oxidation）：
•部分氧化法是在有限氧气条件下，使甲烷或其他碳氢化合物与氧气反应，生成氢气和一氧化碳。
•这个方法一般在高温下进行，通常需要催化剂。
5. 溶液法：
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•通过将金属与酸性溶液反应来产生氢气。
•反应方程式：Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂
不同的制氢方法具有各自的优缺点，选择取决于原材料的可用性、经济性、能源效率和环境考虑等因素。
在工业上，常根据具体需求和条件采用不同的制氢方法。
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LNG制氢加氢一体站技术方案分析
LNG制氢加氢一体站技术方案分析1 概述氢能可以为石油炼化、炼钢和冶金等行业提供原材料或能源使用，也能通过离子膜燃料电池技术，直接转化为电能，成为驱动汽车、船舶或轨道交通等的直接动力源，燃料电池可直接发电供给商业建筑，用于应急发电、野外发电和家庭热电联产等［1-2］。
氢能产业在全世界已经引起了广泛关注，到2019年底，全世界已经投运的加氢站为432座，比2018年的369座增加了17%。
我国到2019年底已经建成加氢站51座，比2018年的23座增加了121.7%［3］。
根据国际氢能委员会发布的氢能未来发展趋势报告，到2050年，全球范围内，氢能可以增加3 000×104个就业岗位，实现2.5×108美元的新增市场价值，承担全球能源供应中18%的市场份额［4-5］。
随着全球能源向低碳化、无碳化和低污染方向发展，氢能行业在2017年已经引起我国政府和产业界足够的重视，各地出台了扶持氢能发展的政策。
截至目前，河北省、山东省、山西省、浙江省、吉林省、上海市和北京市从省或直辖市层次发布了氢能专项规划，河北张家口、广东佛山、江苏如皋、江苏苏州、湖北武汉、四川成都等一些城市推出了更为详细的地方氢能专项发展规划和实施方案［6］。
长三角的上海市、南通市、如皋市、常熟市和中国汽车工程学会共同签署了《长三角燃料电池汽车一体化示范实施方案》，成立一个跨省的氢能示范区，这将对未来的氢能产业的区域化协同发展起到促进和推动作用。
以上城市已经开始大力布局氢能行业和推进加氢站建设，这些政策实现了小范围内氢能全产业链的示范。
随着氢能产业应用的增加，氢能的基础设施建设，尤其是加氢站的建设，成为氢能产业的重要制约因素，急需推出适合我国国情的加氢站解决方案。
2 加氢站氢气来源的选择目前我国氢气来源主要有焦炉和化工副产氢、电解制氢、化石能源制氢等，除了电解制氢工艺氢气容易纯化达到离子膜燃料电池氢气的标准外，其他工艺氢气均需要多级纯化才能达到标准。
天然气制氢装置工艺过程原料及工艺流程
天然气制氢装置工艺过程原料及工艺流程
1.原料：
-天然气：天然气是制氢装置的主要原料，通过管道输送至装置。
天
然气主要成分为甲烷（CH4），其它成分包括乙烷、丙烷等。
-水蒸气：水蒸气用于促进气化反应和转化反应。
2.工艺流程：
(1)气化反应：天然气与水蒸气进行反应生成合成气。
在气化炉中，
天然气与水蒸气混合后加热至高温（一般800-1000℃），从而发生反应。
气化反应的方程式如下：
CH4+H2O→CO+3H2
反应中生成的一氧化碳（CO）主要用于后续反应的中间产物。
(2)水气转移反应：将合成气与水蒸气进一步反应得到更高含氢量的
气体。
水气转移反应的方程式如下：
CO+H2O→CO2+H2
(3)调整反应：在这一步骤中，通过控制温度和气体流量，将二氧化
碳（CO2）与一氧化碳（CO）进行反应转化，生成更多的氢气。
调整反应
的方程式如下：
CO+H2O→CO2+H2
(4)氢气纯化：通过纯化过程将合成气中的杂质去除，得到纯净的氢气。
常见的纯化方法包括吸收-洗涤法、膜分离法等。
这些方法可以去除
氢气中的二氧化碳、一氧化碳等杂质，获得高纯度的氢气。
(5)氢气储存：将纯净的氢气储存起来，以便后续使用。
常用的储氢方式包括压缩氢气储存和液态氢气储存。
以上是天然气制氢装置的工艺过程、原料及工艺流程的详细介绍。
该装置通过将天然气与水蒸气进行一系列反应和处理，最终得到纯净高纯度的氢气。
天然气制氢装置在能源转型和环保领域具有重要的应用价值。
天然气制氢工艺技术
天然气制氢工艺技术天然气制氢是一种环保、高效的氢能源生产技术，具有很大的潜力。
天然气是一种丰富的能源资源，主要由甲烷组成，而甲烷是制氢的主要原料。
天然气制氢工艺技术主要分为蒸汽重整法、燃烧法和膜分离法三种。
蒸汽重整法是一种常用的制氢方法，它是通过将天然气与蒸汽混合在催化剂的作用下反应生成氢气和二氧化碳。
这种方法具有制氢反应速度快、工艺简单等优点。
同时，蒸汽重整法还可以通过控制操作条件进行灵活调节，以满足不同场景下的制氢需求。
然而，蒸汽重整法在操作过程中产生的二氧化碳需要进行处理，以减少对环境的影响。
燃烧法是一种直接利用天然气燃烧产生水蒸气和二氧化碳的方法，进而通过水蒸气和二氧化碳反应生成氢气。
这种方法具有制氢效率高、操作简单等特点，但也需要对产生的二氧化碳进行处理，以减少温室气体排放。
膜分离法是一种基于气体分子在薄膜上扩散速率不同的原理进行氢气富集的方法。
天然气中的甲烷在高压条件下通过膜的选择性渗透，分离出氢气。
这种方法具有能耗低、操作简单等优点，同时可以减少二氧化碳排放。
然而，膜分离法中膜材料的选择和稳定性是制约其应用的主要问题。
天然气制氢工艺技术的发展还面临一些挑战。
首先，天然气是一种有限资源，因此需要在开采和利用过程中合理规划和节约资源。
其次，工艺技术的稳定性和经济性也是制约其发展的关键因素，需要继续进行研究和优化。
此外，二氧化碳的处理和排放问题也需要解决，以减少对环境的影响。
然而，天然气制氢工艺技术的优势仍然明显。
天然气资源丰富，可以为氢能源提供可靠的原料，使得制氢过程更加可持续。
同时，天然气制氢可以减少对传统能源的依赖，有利于改善能源结构和减少环境污染。
另外，天然气制氢技术的应用也能为氢能源的推广提供更多的途径和可能性。
综上所述，天然气制氢工艺技术是一种具有潜力和发展前景的氢能源生产技术。
蒸汽重整法、燃烧法和膜分离法是目前主要的制氢方法。
但是，工艺技术的稳定性、资源利用和环境管理仍然是需要解决的关键问题。
生物质气化制氢原理
生物质气化制氢是一种将生物质（如木材、农业废弃物、有机废物等）转化为氢气的过程。
生物质气化制氢技术利用生物质的化学能通过气化反应转化为热能，然后将热能转化为机械能或电能，最终通过电解水或其他方法将机械能或电能转化为氢气。
生物质气化制氢的主要步骤如下：
1. 生物质转化：首先，生物质在气化炉中被加热至一定温度，发生热分解反应，产生气体、焦油、灰烬等副产物。
这些气体包括CO、H2、CH4等可燃气体和少量的非可燃气体。
2. 气体净化：气化过程中产生的气体需要经过净化处理，以去除杂质和有害物质，如硫化物、氮化物、焦油等。
常用的净化方法包括洗涤、吸附、冷凝等。
3. 能量转化：净化后的气体可以被用作燃料或用于产生机械能或电能。
例如，可燃气体可以燃烧产生蒸汽，驱动涡轮机发电。
4. 电解水制氢：通过电解水或其他化学反应，将机械能或电能转化为氢气。
在电解水制氢过程中，电流通过水中，水分子分解为氢气和氧气。
生物质气化制氢的优点在于，它将生物质这种可再生能源转化为氢气，为氢能应用提供了潜在的来源。
同时，生物质气化制氢有助于减少对化石燃料的依赖，降低温室气体排放，实现可持续发展。
然而，生物质气化制氢技术仍面临一些挑战，如气化效率、气体净化成本和氢气纯度等。
随着技术的不断发展和改进，生物质气化制氢在未来有望成为一种重要的氢气生产方法。
钢铁制造流程煤气制氢技术分析
全国能源与热工2010学术年会节能技术与设备钢铁制造流程煤气制氢技术分析朱光俊1杨艳华1余波2(1．重庆科技学院重庆401331；2．四川金广实业(集团)股份有限公司四川618300)摘要：钢铁制造流程中产生的大量煤气是钢铁企业最重要的二次能源，煤气的综合利用一直受到各钢铁企业的重视。
本文介绍了焦炉煤气、转炉煤气和COREX煤气制氢技术，可为钢铁企业高效利用副产煤气，节能减排提供参考。
关键词：钢铁制造流程；焦炉煤气；转炉煤气；制氯技术Techni cal A nalys is of H ydro gen Production F ro m Ga s in I ron a nd S tee lManufacturing ProcessZH U Ouang-junl YAN G Y an．h ua l YU BO z(1．C h o n g q i n g U n iv e rs it y of Scienc e and Tec hn ol og y，Ch on gqi ng401331，C h i n a；2．S ic hu an jin gua n g Indust ria l(Gr oup)Co．．Ltd．，Sich uan61 8300) Abstrac t：A lar ge num ber o fgas w hich W as p r od u ce d in iro n an d steel manufactu ring process is th e m ost important s e c on d a r y e n er g y for iron and st eel enterprise．G as in tegr ate d u ti li z at io n h a s been valued by various iron a n d steel enterpri ses．Th is article describes th e t ec h n ol o g y th at co k e OVen gas,c on ve ne r gas and C O R E X g a s p ro d uc e s h yd ro ge n r es pe ct iv el y．I t pr o v i d es re ference t o g a s b yp ro d uc t eff ici ent utiliz at io n an d eflergy saving fo r i m n a nd steel enterprise．K e y wo rds：I ron and Steel Manufa ctu rin g Pro c es s；C OG；L D G；Pr o du c ti o n of H y d r o g en随着化石能源的不断消耗和对环境影响的加和转炉煤气(乙DG)，是钢铁企业最重要的二次能剧，发展可替代能源已成必然趋势，其中氢能是未源。
天然气制氢技术简介及应用中的关键问题
天然气制氢技术简介及应用中的关键问题薛瑶;贾建成【摘要】大型化工行业中以天然气为原料的制氢工艺主要是天然气蒸汽转化，该工艺流程主要由原料气预处理、蒸汽转化、一氧化碳变换和氢气净化提纯四大单元组成，其中转化炉是蒸汽转化的技术核心和关键设备。
本文主要对上述四个单元的作用原理、工艺流程及关键操作参数进行了详细的介绍，并依据作者的工作经验，提出了天然气蒸汽转化制氢技术在工程化和试车过程中要注意的关键问题。
%With natural gas as raw material, natural gas steam reforming of hydrogen production process is mainly used in large chemical industry.This process is mainly composed by four units, feed gas pretreatment, steam reforming, carbon monoxide conversion and hydrogen purification.The conversion furnace is the core technology and key equipment in steam reforming.The principle, process flow and key operating parameters on the role of the above four units were introduced in detail.Based on work experiences, the key problems about the natural gas steam reforming hydrogen production technologies in engineering and commissioning in the process were put forward.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)015【总页数】2页(P191-192)【关键词】天然气蒸气转化;一氧化碳变变换;氢气提纯【作者】薛瑶;贾建成【作者单位】陕西延长石油集团延安炼油厂，陕西延安 716000;陕西延长石油安源化工有限公司，陕西神木 719319【正文语种】中文【中图分类】TE646氢气作为重要的工业原料和还原剂，广泛用于石油化工、冶金、化肥等工业中，其中用量最大的为石油化工行业。
aem制氢原理
AEM制氢原理导言制氢是一项重要的能源技术，具有广泛的应用前景。
AEM（碱性电解质膜）制氢技术是一种新型的制氢方法，相比传统的碱性电解法有着许多优势。
本文将全面深入地探讨AEM制氢的原理及其应用。
AEM制氢原理介绍传统碱性电解法的局限性传统的碱性电解法采用离子交换膜进行电解反应，但这种方法存在一些局限性。
首先，碱性电解液中所需的氢氧化钠（NaOH）是一种相对高成本的化学品。
其次，传统电解反应中产生的氧气和氢气难以分离纯净。
AEM制氢的优势AEM制氢技术是一种新兴的制氢方法，相对于传统的碱性电解法，具有以下优势：1.低成本：AEM制氢不需要使用昂贵的氢氧化钠，而是使用廉价的碳酸钠（Na2CO3）作为碱性电解液。
2.高选择性：AEM制氢电解过程中可以更有效地分离纯净的氢气和氧气。
3.环境友好：AEM制氢过程中产生的废气几乎不含任何有害物质，对环境污染更小。
4.实用性强：AEM制氢可以灵活应用于小型制氢设备或大型工业级制氢装置。
AEM制氢原理解析反应方程式AEM制氢的主要反应方程式如下：阳极反应： 2H2O + 2e- → H2 + 2OH-阴极反应： 2OH- → 1/2O2 + H2O + 2e-总反应：H2O → H2 + 1/2O2AEM膜的作用在AEM制氢过程中，AEM膜起着关键的作用。
AEM膜具有较高的离子传导性能，能够使氢离子和氢氧根离子在两侧之间快速传输。
通过AEM膜的选择性传导，使得阳极反应和阴极反应可以同时进行，实现水的电解分解产生氢气和氧气。
电解反应的影响因素AEM制氢的效率和产气速率受多种因素影响，下面是影响AEM制氢效率的一些主要因素：1.电解电压：较低的电解电压可提高AEM制氢效率，但过低的电压可能导致反应速率较慢。
2.电解温度：适当的电解温度可以提高电解反应速率和氢气产率。
3.碱性电解液浓度：适度的电解液浓度可以提高反应速率和产气速率。
4.AEM膜的选择：不同的AEM膜具有不同的离子传导性能和耐碱性能，选择合适的AEM膜对AEM制氢效果起着重要作用。
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E-Gas气化技术的制氢应用相比天然气制氢，炼厂以大规模煤气化装置制氢具有以下优点。
1. 煤制氢综合成本低。
虽然煤制氢投资高，但大规模装置可以有效降低单位投资。
许多炼厂，其可获得的天然气的价格波动大，成本高，这使得大规模煤制氢更具成本竞争力。
2. 煤气化装置（废热锅炉流程）副产的大量蒸汽，可节省炼厂燃料油。
节省出来的燃料油可作为原料增产成品油。
3. 水煤浆气化制氢原料灵活，可接受石油焦和煤在相当宽的比例范围内混合进料。
在煤价高而石油焦价格低的时候，石油焦可用于气化，实现内部消化；而煤价低，石油焦市场价格高的情况下，装置可全部用煤气化，以实现效益最大化。
CB&I公司的E-Gas气化技术（气流床两段水煤浆气化）效率高并且环境友好，已有超过25年的商业化运行经验。
近年来，E-Gas气化技术在制氢领域也已经取得了一系列应用。
2012年5月，媒体公布，印度最大的私营企业信赖工业公司(Reliance Industries Limited)将建设全球最大的石油焦/煤气化多联产项目，项目位于该公司拥有的世界最大炼油厂区—Jamnagar—总炼油能力为130万桶/天（6200-6500万吨/年）。
据印度媒体报道，该项目总投资40亿美元，采用E-Gas气化技术，根据公开数据，该项目将采用10台进料量约3000吨/天的气化炉，多联产产品方案将包括氢气、电力、蒸汽、合成天然气(SNG)和醋酸等乙酰基化工产品。
该项目正在建设，预计将于2015年开车。
2014年，中海油惠州炼化二期项目继续抓紧建设，该项目总投资约500亿元，包括1000万吨/年炼油、100万吨/年乙烯及配套工程，其中制氢装置采用E-Gas气化技术，进料为烟煤或石油焦，预计将于2016年开车。
2014年10月，CB&I公司宣布与山东神驰石化有限公司签署了气化技术转让与工程设计合同，项目位于山东东营附近。
项目将采用CB&I公司专有的E-GasPlus™技术，共三台气化炉，用于制造230,000Nm3/hr合成气并进而生产氢气、燃料气和电力。
该装置将可以采用煤或石油焦进料，也可以混合入上游加氢裂化装置的渣油作为进料。
项目预计将于2017年试车。
（来源：亚化咨询-煤化工）。