工业用主流的制氢技术-煤制氢/天然气制氢/甲醇制氢

1.煤气化制氢

2019年，煤气化制氢的产量约为803万吨，约占氢气总产量的35%。

煤气化制氢是指将原料煤或煤焦气化，得到以H2和CO为主的粗煤气，再经过净化、CO变换和分离提纯等处理过程，得到一定纯度的氢气。

煤气化制氢 技术成熟，成本较低。所产的氢气通常用于生产合成氨以及甲醇的原料气。缺点为装置投资成本较高、碳排放量大，生产每公斤氢气产生的 二氧化碳量约为30.2kg。与CCS/CCUS技术结合的煤气化制氢技术，是未来的发展方向之一。

2. 天然气重整制氢

2019年，天然气重整制氢的产量约为370万吨，约占氢气总产量的16%。

天然气重整制氢技术是指在一定温度、压力及催化剂的作用下，烷烃与水蒸气发生化学反应，生成的转化气经过换热，进入变换炉使CO与水蒸气反应生成CO2和H2。再经过换热、冷凝、汽水分离等过程，利用变压吸附装置纯化提取产品氢气。

天然气重整制氢技术成熟，制氢成本相对较低，氢气转化率较高。生产每公斤氢气产生的 二氧化碳量约8-10 kg。但由于我国天然气资源匮乏，天然气重整制氢在国内发展受限。

3. 甲醇水蒸气重整制氢

甲醇制氢技术又包括甲醇水蒸汽重整制氢、 甲醇裂解制氢和甲醇部分氧化制氢。

甲醇水蒸气重整制氢是指在一定温度、压力和催化剂的作用下，甲醇和水转化为约75%的H2、24%的CO2以及少量的CO和CH4。再经过氢气提纯等过程实现氢气生产。该工艺相对于甲醇裂解制氢以及甲醇部分氧化制氢工艺成熟，且适于工业化生产。甲醇水蒸气重整制氢的反应条件相对温和（220-280℃），产物成分少，易分离。

甲醇原料资源丰富，易于存储和运输。但该工艺 适合小规模制氢，且使用的Cu/Zn/Al 催化剂易失活。该工艺生产每公斤氢气产生的 二氧化碳量约20.6kg。目前国内***规模的甲醇水蒸气重整制氢装置（60,000Nm3/h）已由山东寿光鲁清石化有限公司于2018年7月投产。