氢能资源及制氢技术分析:现状探讨及潜力挖掘
一 工业用氢供需现状分析
从全球来看,目前的制氢原料96%来源于传统能源的化学重整(48%来自天然气重整,30%来自石油化工产品重整,18%来自焦炉煤气),4%来源于电解水(见图1)。
图1 全球工业用氢来源
制氢方法种类繁多,但目前是以化石能源制氢为主。2015年全国共消耗1800万吨氢气,其中煤基制氢(包括煤气化、焦化、煤化工副产氢等)产量约为1200万吨,天然气及石油基制氢约360万吨,电解水制氢约为8万吨,氯碱副产氢约95万吨(见图2)。
图2 我国工业用氢来源
氢气的应用领域很广,目前用氢量最大的是石油化工行业。2015年,我国消耗的全部1800万吨氢气中,约55%用于合成氨,27%用于制甲醇,10%用于石油炼制,6%用于煤制油;其他如电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细化工和有机合成、航空航天工业等领域也有应用,但占总用氢量的比例较低。
二 化石燃料制氢现状分析
从资源储量上看,我国是相对富煤的国家,煤炭预测资源量约为5.97万亿吨,探明储量1.3万亿吨,制氢潜力巨大。煤制氢技术主要包括煤的焦化制氢和煤气化制氢两种,目前以煤气化制氢为主。国内煤制氢产业发展成熟,仅国家能源集团一家企业的煤制氢能力已经达到450亿m3/年。但是,煤制氢最大的缺点是在生产过程中会产生大量CO2,不利于环境保护和温室气体排放的控制。如何有效发展CO2的捕集和存贮技术将是煤制氢产业未来发展需要解决的关键问题。
天然气重整制氢(SMR)是目前各国应用广泛的制氢技术,经过90多年的工艺改进




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