石油生产氢气的方法主要有以下几种:
油制氢工艺
通过高温高压下的加氢裂化反应,将石油中的长链烃转化为短链烃,同时生成氢气。该工艺具有较高的转化率和选择性,能够大规模生产氢气。副产品短链烃可以作为燃料或化工原料。
重油气化制氢
包括制氧、油气化生成合成气、将一氧化碳转化为氢气、清洗去除杂质,最后通过PSA(变压吸附)技术提纯氢气。这个过程和煤气化制氢类似。
炼厂干气制氢
主要通过轻烃水蒸气重整和变压吸附分离技术。流程包括压缩、脱硫、转化和吸附等步骤,和天然气制氢类似。但干气中烯烃多,需要控制烯烃含量或降温。
电解法
将水电解得氢气和氧气。虽然这种方法可以制取氢气,但通常不直接用于石油生产氢气,因为其效率较低且需要大量能量。
烃类裂解法
通过裂解石油产品如石脑油、重油等,得到含氢的裂解气,再经过深冷分离得到纯度较高的氢气。这种方法在石油炼厂中应用较为广泛。
烃类蒸汽转化法
烃类在高温和催化剂存在下,可与水蒸气作用制成含氢的合成气。这种方法在工业上也有应用。
热解水制氢
通过高温分解水来生产氢气,制氢效率很高,但需要大量能量。这种方法包括化石燃料重组和生物质重组等。
利用石油热裂解副产物制氢
例如,美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,通过化学反应将CO与水蒸气反应生成氢气和二氧化碳。
建议
选择合适的制氢技术:根据具体需求和资源条件,选择最合适的制氢技术,如油制氢、重油气化制氢或炼厂干气制氢。
提高能效和减少污染:在制氢过程中,应注重提高能效和减少环境污染,例如通过脱硫脱氮处理降低原料油的硫氮含量。
研究和开发新技术:继续研究和开发新的制氢技术,特别是低成本、高效率的制氢方法,以满足未来对氢能源的需求。