制氫技術(shù)與工藝

叢書序
前言
第1章緒論1
1.1氫的物化特性1
1.2工業(yè)氫標準2
1.3純氫、高純氫和超純氫2
1.4低碳氫、清潔氫與可再生氫3
1.5制氫方法3
1.6氫的利用方式4
1.6.1氫燃料電池與燃氫交通工具4
1.6.2家庭用氫5
1.7氫對構(gòu)建清潔能源體系的作用和意義6
思考題7
參考文獻7
第2章煤制氫8
2.1煤的組成8
2.2煤焦化制氫9
2.3煤氣化制氫工藝10
2.3.1煤氣化制氫原理10
2.3.2煤氣化制氫工藝流程11
2.3.3CO變換16
2.3.4酸性氣體脫除技術(shù)16
2.3.5H2提純技術(shù)16
2.4煤制氫技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀17
2.5電解煤水制氫17
2.5.1電解煤水制氫的反應(yīng)機理18
2.5.2電解煤水制氫技術(shù)的特點19
2.6煤制氫技術(shù)的優(yōu)缺點19
2.7煤制氫技術(shù)的經(jīng)濟性20
思考題21
參考文獻21
第3章天然氣制氫22
3.1天然氣制氫原理22
3.2天然氣水蒸氣重整制氫24
3.2.1天然氣水蒸氣重整制氫原理24
3.2.2天然氣水蒸氣重整制氫工藝25
3.3天然氣部分氧化制氫29
3.3.1天然氣部分氧化制氫原理29
3.3.2天然氣部分氧化制氫工藝29
3.4天然氣高溫裂解制氫30
3.4.1天然氣高溫裂解制氫原理30
3.4.2天然氣高溫裂解制氫工藝30
3.5天然氣自熱重整制氫36
3.5.1天然氣自熱重整制氫原理36
3.5.2天然氣自熱重整制氫工藝36
3.6天然氣制氫技術(shù)的優(yōu)缺點37
3.7天然氣制氫技術(shù)的經(jīng)濟性38
思考題39
參考文獻40
第4章石油制氫41
4.1石油制氫原料41
4.2石油制氫工藝簡介42
4.2.1石腦油制氫42
4.2.2重油制氫42
4.2.3石油焦制氫43
4.2.4煉廠干氣制氫44
思考題45
參考文獻45
第5章電解水制氫46
5.1堿性水電解制氫工藝47
5.1.1堿性水電解制氫原理47
5.1.2電解水制氫工藝流程48
5.1.3電解水制氫工藝的主要設(shè)備49
5.1.4堿性電解槽49
5.2PEM電解水制氫工藝51
5.2.1PEM電解水制氫原理51
5.2.2PEM電解槽52
5.3高溫固體氧化物電解水制氫工藝53
5.3.1固體氧化物電解水制氫原理53
5.3.2SOEC電解槽53
5.4電解水制氫的優(yōu)缺點及經(jīng)濟性54
5.4.1電解水制氫的優(yōu)缺點54
5.4.2電解水制氫的經(jīng)濟性56
5.5可再生能源發(fā)展與電解水制氫56
思考題58
參考文獻58
第6章醇類重整制氫59
6.1甲醇制氫59
6.1.1甲醇的基本性質(zhì)59
6.1.2甲醇水蒸氣重整制氫59
6.1.3甲醇水相重整制氫60
6.1.4甲醇制氫工藝流程60
6.2乙醇制氫61
6.2.1乙醇的基本性質(zhì)61
6.2.2乙醇直接裂解制氫61
6.2.3乙醇水蒸氣重整制氫62
6.2.4乙醇二氧化碳重整制氫62
6.2.5其他乙醇制氫方式63
6.2.6乙醇制氫催化劑63
6.3甘油（丙三醇）制氫64
6.3.1甘油的基本性質(zhì)64
6.3.2甘油氣相重整制氫64
6.3.3甘油水相重整制氫67
6.3.4甘油干重整制氫68
6.3.5甘油光催化重整制氫69
6.3.6甘油高溫熱解法重整制氫69
6.3.7甘油超臨界重整制氫70
6.3.8甘油吸附增強重整制氫70
6.4醇類重整制氫反應(yīng)器及技術(shù)71
6.4.1固定床反應(yīng)器72
6.4.2微通道反應(yīng)器72
6.4.3微結(jié)構(gòu)反應(yīng)器73
6.4.4膜反應(yīng)器73
6.5醇類制氫技術(shù)的特點和問題75
6.5.1醇類制氫技術(shù)的CO2排放75
6.5.2醇類制氫的技術(shù)經(jīng)濟性75
思考題78
參考文獻78
第7章氨分解制氫80
7.1氨分解制氫原理80
7.1.1氨分解制氫技術(shù)80
7.1.2氨分解制氫工藝81
7.1.3氨分解制氫催化劑82
7.2氨分解制氫的熱力學85
7.3氨分解制氫的動力學85
7.4氨分解制氫工藝86
7.4.1氨分解制氫工藝流程86
7.4.2氨分解制氫工藝設(shè)備87
7.4.3氨分解制氫工藝生產(chǎn)風險89
7.5氨分解制氫的優(yōu)缺點及經(jīng)濟性91
7.5.1氨分解制氫的優(yōu)缺點91
7.5.2氨分解制氫的經(jīng)濟性93
思考題93
參考文獻94
第8章生物質(zhì)能制氫95
8.1生物質(zhì)發(fā)酵制氫96
8.1.1生物質(zhì)發(fā)酵制氫原理96
8.1.2接種物的選擇及處理方式97
8.1.3反應(yīng)pH值99
8.1.4溫度99
8.1.5原料100
8.2生物質(zhì)熱化學制氫100
8.2.1生物質(zhì)氣化制氫101
8.2.2生物質(zhì)熱裂解制氫103
8.2.3生物質(zhì)超臨界水制氫104
8.3生物乙醇制氫105
8.4生物質(zhì)能制氫的優(yōu)缺點及經(jīng)濟性105
思考題106
參考文獻107
第9章副產(chǎn)氫氣的回收與提純108
9.1變壓吸附法108
9.1.1變壓吸附原理108
9.1.2變壓吸附循環(huán)步驟114
9.1.3影響變壓吸附效果主要因素117
9.2深冷分離法118
9.2.1低溫分離法119
9.2.2低溫吸附法119
9.2.3工業(yè)化低溫分離119
9.3膜分離法120
9.3.1膜分離法原理121
9.3.2有機膜分離122
9.3.3無機膜分離122
9.3.4液態(tài)金屬分離124
9.3.5膜分離技術(shù)在氫氣提純工藝上的應(yīng)用124
9.4提純方法比較分析及典型案例125
9.4.1方法對比125
9.4.2典型案例PSA半焦煤氣制氫126
思考題127
參考文獻128
第10章液氫129
10.1液氫性質(zhì)及外延產(chǎn)品129
10.1.1液氫性質(zhì)129
10.1.2液氫外延產(chǎn)品130
10.2液氫用途132
10.3液氫的生產(chǎn)133
10.3.1正氫與仲氫133
10.3.2液氫生產(chǎn)工藝134
10.3.3液氫生產(chǎn)典型流程137
10.3.4全球液氫生產(chǎn)138
10.3.5液氫生產(chǎn)成本141
10.4液氫的儲存與運輸141
10.4.1液氫儲存141
10.4.2液氫運輸145
10.5液氫的加注147
10.5.1液氫加注系統(tǒng)147
10.5.2防止兩相流的措施148
10.6液氫的安全148
10.7發(fā)展前景151
思考題151
參考文獻151
第11章其他制氫技術(shù)153
11.1核能制氫技術(shù)153
11.1.1核能制