21世纪新能源氢能.pdf

第 24 卷第 4 期 山　西　化　工 . 24　 . 4 V o l N o 2004 年 11 月 SHAN X I CH EM ICAL INDU STR Y N ov. 2004 　 综述与论坛 21 世纪新能源——氢能 方明强 (湖北省荆襄化工集团, 湖北　荆门　431910) 摘要: 当前能源短缺及环境污染使得能源问题成为制约我国乃至世界经济发展的瓶颈, 作为化石 能源的替代品, 可再生能源——氢能越来越受到世界各国的重视。介绍了氢能源的生产、运输、储 备及转化, 使读者对其有所了解。 关键词: 氢能; 生产; 运输; 储存; 转化 中图分类号: TQ 116. 2　　文献标识码: A 　　文章编号:(2004) 　　随着氢能不断被媒体关注和曝光, 氢经济一词 产方法可分为两大类: 一类是由化石原料制氢, 主要 (hydrogen econom y) 也逐渐被政治家和战略家们提 的工艺有蒸汽重整法、部分氧化法和水煤气法; 另一 出。正如全球对石油高度依赖导致了石油经济一样, 类是可再生原料制氢。后者仍处于实验室阶段。下 氢能的广泛应用将影响到每个人生活的方方面面, 面主要介绍工艺条件较成熟的几种制氢技术。 [ 1 ] 进而成为主导经济的主要因素和工业血液 。由于 1. 1　蒸汽重整法 氢能技术特别是氢燃料电池技术不但可以驱动汽 目前最高效、经济的制氢工艺是蒸汽重整法, 该 车、轮船和飞机, 还可以为手机、电脑、工厂及家庭提 过程一般需要镍基催化剂使用蒸汽对天然气及其他 供稳定、高效、无污染电源, 实际上氢经济比石油经 低碳烃类进行重整得到[ 2, 3 ] , 以甲烷为例其制氢工艺 济的影响还要广大和深远。 流程如图 1: 随着“氢经济”时代的到来, 人类社会亟待寻求 经济有效的、可以实现工业化的制氢技术。当前的氢 工业中, 氢还没有被作为能源的载体或是直接用作 燃料, 而是主要用在化工及炼油工业中。如生产化肥 的合成氨工业及重油加氢脱硫、脱氮中均要大量耗 氢。氢作为燃料尚需许多相关行业的协调开发。山 图 1　蒸汽重整法制氢示意图 西省作为能源大省, 目前能源开发主要以一次能源 因为此反应所使用的镍基催化剂易因硫中毒而 煤炭为主, 为了实现未来能源生产利用的多元化, 有 失活, 故甲烷在进入重组器之前要先进入脱硫器脱 必要对未来的绿色二次能源——氢能有所了解。 - 6 硫, 使硫含量降至 0. 5 ×10 以下, 以免催化剂 中 1　氢的生产方法 毒。常用的脱硫法有活性炭法、碱洗法、胺洗法、酸洗 法和加氢脱硫法等, 其中活性炭法、碱洗法和胺洗法 氢元素无所不在, 但 自然界并没有原子状态的 适用于气体原料, 酸洗法、加氢脱硫法则适用于液体 氢存在。水、生物质和化石原料都可生产氢气, 但这 原料, 此外还有氧化锌法和氧化铁法可除去硫化氢。 些都需要一定形式的能量, 如热、光、电等