氫氣是主要的工業原料,也是**重要的工業氣體和特種氣體,在石油石化電子工業、冶金工業,食品加工、浮法玻璃、精細有機合成、航天航空等方面有著***的應用。同時,氫也是一種理想的二次能源。氫氣的應用領域很廣,其中,用量的是作為一種重要的石油化工原料,用于生產合成氨、甲醇以及石油煉制過程的加氫。結合廣州市譜源氣體有限公司多年在該領域的經驗,將相關應用歸結如下:氫氣應用于電子工業、冶金工業、食品加工、浮法玻璃、精細化工和有機合成、航空航天工業等領域也應用。氫作為能源,是未來發電、電動汽車用燃料電池的燃料。工業氫氣的用途工業氫氣可用于合成氨、合成甲醇、加氫裂化、加氫製苯等多種化學反應。江蘇工業高純氫氣供應商
在晶體的生長與襯底的制備、氧化工藝、外延工藝中以及化學氣相淀積(CVD)技術中,均要用到氫氣。半導體工業對氣體純度要求極高,微量雜質的“摻人”,將會改變半導體的表面特性。電子工業中多晶硅的制備需要用到氫。當硅用氯化氫生成三氯氫硅SiHCl3后,經過分餾工藝分離出來,在高溫下用氫還原,達到半導體需求的純度; 在制造非晶硅太陽電池中,也用到純度很高的氫氣;光導纖維的應用和開發是新技術的重要標志之一,石英玻璃纖維是光導纖維的主要類型,在制造過程中,需要采用氫氧焰加熱,經數十次沉積,對氫氣純度和潔凈度都有很高要求。福建國內高純氫氣哪家便宜氫能源結構為煤制氫的氫氣占比約62%、天然氣制氫占19%,工業副產占18%,電解水制氫占1%。
氫氣在鋼鐵工業中的應用。在鋼鐵行業,氫氣往往是相關工藝的中間產品,也可以作為燃料供當地消費。目前,71%的鋼鐵生產基于傳統高爐,使用焦炭、煤和/或天然氣作為還原劑。在堿性氧氣爐中,通常從鐵中除去多余的碳來生產液態鋼。焦炭生產(COG)、高爐(BFG)和堿性氧氣爐(BOFG)中產生的含氫氣體一旦收集和處理后,可在該過程中重復使用,并可替代其他化石燃料用于加熱。2012年,約68%的鋼鐵生產過程回收了這部分氫氣。鋼鐵工業副產品氫的更有效利用將有助于提高整體能源效率和減少碳排放。為了盡量減少對氫工廠的投資需求,在市場引入的初始階段,副產品氫也可以用作燃料電池電動汽車的燃料(FCEV)。然而,要用于質子交換膜燃料電池(PEMFC),氫氣需要凈化和清潔,這將帶來經濟壓力。
由于電成本約占水電解制氫總生產成本的80%,所以水電解制氫成本的關鍵在于能耗。降低成本有兩個途徑:一是降低電解過程中的能耗,可以通過發展PEM(質子交換膜電解)和SOEC(固體氧化物電解)技術來實現;第二,利用低成本的電力作為制氫的原料,關鍵在于發展光伏和風電。以大型工業平均電價0.61元/kW·h計算,目前電解水制氫成本為3.69元/Nm3。當電價低于0.50元/kW·h時,電解水制氫的成本可與汽油持平。系統光伏發電成本為0.5930元/度,風力發電成本約為0.3656元/度,未來仍將下降空。發電和航空業也需要氫氣,當從氫氣工廠通過管道供應時,這種氣體可作為燃料使用。
相較于低溫液態儲氫,高壓氣態儲氫在長距離運輸上十分不具有優勢,其運輸成本對距離的敏感性高,需要進一步提高儲運效率。液氫儲運體積密度是高壓氣態儲運的5倍,在中長距離氫氣儲運中經濟性較高,是未來氫儲運的重要方向。據國際能源署的數據,運輸成本為500公里時,液氫配送成本每千克增加約0.3美元,而高壓氣態運輸配送成本將上升5倍以上,接近每千克2美元。從技術層面上說,液態氫的密度是氣態氫的八百多倍,相較于氫氣高壓儲運,單位容器能儲存的低溫液態儲氫更多,提高運輸效率,降低儲運成本,氫氣純度也可以在液化過程中提高,從而保證了的壽命和性能。隨著汽車的普及,大規模儲運氫的方向之一就是液氫儲運。氫在鋼鐵領域可應用于氫冶金、燃料等多個方面,其中氫冶金規模很大。安徽高壓高純氫氣站
工業氫氣是一種重要的化工原料,廣泛應用于石油精煉、化工、電子、冶金等領域。江蘇工業高純氫氣供應商
氫氣具有還原性。氫氣的化學性質活潑,與氧發生化合反應生成水,容易發生燃燒和。可燃性也是氫氣具有還原性的體現,是氫氣還原氧氣的性質所決定的。氫氣不但能跟氧單質反應,也能跟某些化合物里的氧發生反應。例如:將氫氣通過灼熱的氧化銅,可得到紅色的金屬銅,同時有水生成。在這個反應里,氫氣奪取了氧化銅中的氧,生成了水;氧化銅失去了氧,被還原成紅色的銅,證明,氫氣具有還原性,是很好的還原劑,氫氣還可以還原其它一些金屬氧化物,如三氧化鎢、四氧化三鐵、氧化鉛和氧化鋅等。盡管氫氣具有還原性,不等于氫氣在溶液中或生物體內也具有同樣的性質,例如氫氣和氧氣發生燃燒需要氫氣的濃度為4%以上Chemicalbook,燃點為400℃。在人體環境下,氫氣即使在純氫的環境下,溶解濃度也只有1.8%,而由于機體溫度只有37℃,這種條件距離氫氣和氧氣發生反應的條件非常遠,因此氫氣和氧氣在人體內無法發生反應。這正是長期以來人們把氫氣作為生理學惰性氣體的重要原因。氫氣不僅具有還原性,也具有氧化性。江蘇工業高純氫氣供應商