工业富裕气制氢

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一、工业富裕气的定义与氢能潜力

富裕气来源

  1. 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)。
  2. 化工尾气:氯碱工业副产氢(纯度>99%)、丙烷脱氢(PDH)装置尾气。
  3. 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。

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