一、工业富裕气的定义与氢能潜力
富裕气来源:
- 炼化副产气:原油精炼过程中的催化裂化干气、焦化干气(含20–60%氢气)。
- 化工尾气:氯碱工业副产氢(纯度>99%)、丙烷脱氢(PDH)装置尾气。
- 钢铁焦炉气:含氢量50–60%,同时含CO/CH₄等可重整组分。
制氢优势:
- 成本极低:原料为工业废副产物,边际成本接近零(如氯碱副产氢提纯成本仅0.5–1美元/kg)。
- 减碳效益:直接利用废弃资源,全生命周期碳排放比天然气SMR低30–50%。
二、核心技术与工艺流程
(1)直接提纯法(适用于高氢含量气体)
- 变压吸附(PSA):
- 通过分子筛吸附杂质(CO₂/CH₄等),氢气回收率85–90%,纯度达99.99%(燃料电池级)。
- 典型案例:中国万华化学利用PDH尾气提氢,年产能2万吨。
- 膜分离技术:
- 钯合金膜选择性透氢,适合小规模分布式应用(如钢厂氢能物流车加注)。
(2)催化重整法(适用于低氢混合气)
- 非催化部分氧化(POX):
- 对焦炉气等复杂组分气体,通过高温裂解+水煤气变换增产氢气,但需配套CO₂捕集。