陳健，姬存民，卜令兵

（西南化工研究設(shè)計(jì)院有限公司，工業(yè)排放氣綜合利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610025）

人類社會(huì)的快速發(fā)展伴隨著大量CO排放，進(jìn)而導(dǎo)致的溫室效應(yīng)影響著人類的生存環(huán)境。第21屆聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)達(dá)成抑制全球氣候變暖的《巴黎協(xié)定》，提出各國(guó)共同控制碳排放，實(shí)現(xiàn)碳中和。2020 年9 月，我國(guó)提出了“二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030 年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和”的雙碳目標(biāo)。氫氣是一種無碳、高效、清潔、可持續(xù)的能源，是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的重要途徑。俞紅梅等學(xué)者研究指出，預(yù)計(jì)2050年全世界20%的二氧化碳減排可以通過氫能替代完成，氫能消費(fèi)將占世界能源市場(chǎng)的18%。

氫能的大規(guī)模發(fā)展離不開低碳、高效的制氫工藝與技術(shù)，目前，國(guó)內(nèi)的氫氣生產(chǎn)中大約有52%來自煤制氫，32%來自化工、石化、冶金等工業(yè)副產(chǎn)氣制氫，12%來自天然氣制氫，其余來自電解水制氫等工藝。工業(yè)上煤制氫、天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制氫等工藝產(chǎn)生較大量的CO排放，電解水制氫無直接CO排放。工業(yè)副產(chǎn)氣制氫是副產(chǎn)氣資源化利用的途徑之一，能夠?qū)崿F(xiàn)有效成分H的回收，在制氫工藝過程中脫除了硫化物等污染物。工業(yè)副產(chǎn)氣制氫過程中除能源動(dòng)力等能量外不引入其他碳源，故其CO排放量即為原排放氣的CO排放和制氫過程耗費(fèi)能量帶來的間接CO排放之和，間接CO排放強(qiáng)度介于化石燃料制氫和可再生能源電解水制氫之間。制氫工藝的選擇是低碳性和經(jīng)濟(jì)性的平衡，當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平下，可再生能源制氫技術(shù)尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)?；I(yè)應(yīng)用，煤制氫和天然氣制氫的經(jīng)濟(jì)性較好，但是其碳排放較高。工業(yè)副產(chǎn)氣排放量大、來源廣，用其制氫具有較低的碳排放經(jīng)濟(jì)成本，是當(dāng)前低碳低成本氫氣來源的較好選擇，是推動(dòng)氫能發(fā)展和碳減排的有效路徑。

1 工業(yè)副產(chǎn)氣與氫

2020 年，我國(guó)一次能源消費(fèi)總量為49.8 億噸標(biāo)煤，占世界能源消費(fèi)總量的26.1%，年CO排放量為98.99 億噸，占世界排放總量的30.7%，能源消費(fèi)量和CO排放量都位居世界第一。巨大的能源消費(fèi)背后是我國(guó)門類齊全工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)副產(chǎn)氣是工業(yè)生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物和排放物，具有排放總量大、對(duì)環(huán)境污染重、有用組分資源浪費(fèi)等特點(diǎn)。

我國(guó)煉油、化工、焦化等主要工業(yè)副產(chǎn)氣中大多含有H，且部分副產(chǎn)氣H含量較高。工業(yè)副產(chǎn)氣制氫相較于化石燃料制氫流程短，能耗低，且與工業(yè)生產(chǎn)結(jié)合緊密，配套公輔設(shè)施齊全，下游H利用和儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施較為完善，故工業(yè)副產(chǎn)氣是目前較為理想的氫氣來源。我國(guó)主要工業(yè)副產(chǎn)氣的典型組成及可副產(chǎn)氫氣量如表1所示。

表1 主要含氫工業(yè)副產(chǎn)氣產(chǎn)量及組分表

2 典型工業(yè)副產(chǎn)氣制氫工藝

工業(yè)副產(chǎn)氣制氫工藝普遍采用了變壓吸附（pressure swing adsorption，PSA）氣體分離技術(shù)，該技術(shù)是通過固體吸附劑對(duì)一定壓力下的混合氣體中某些組分進(jìn)行選擇性吸附，氣體組分在吸附床層中高壓下吸附、低壓下解吸，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)組分的凈化與富集。吸附劑是一種比表面積較大的微孔材料，其吸附氣體量與氣固之間的相互作用力密切相關(guān)，隨著壓力和溫度等因素顯著變化。20 世紀(jì)70 年代初西南化工研究設(shè)計(jì)院在我國(guó)率先開始進(jìn)行PSA技術(shù)工業(yè)應(yīng)用的研究，經(jīng)過近五十年的發(fā)展和進(jìn)步，變壓吸附技術(shù)已經(jīng)成為工業(yè)上氫氣分離提純的主要技術(shù)。

2.1 焦?fàn)t煤氣制氫

焦?fàn)t煤氣制氫主要有焦?fàn)t煤氣直接凈化串聯(lián)PSA 分離提純氫氣和焦?fàn)t煤氣蒸汽轉(zhuǎn)化+PSA 分離提氫兩種工藝。

目前主流工藝是焦?fàn)t煤氣壓縮凈化后采用變壓吸附法直接分離提純氫氣，流程如圖1所示。

圖1 焦?fàn)t煤氣制氫流程簡(jiǎn)圖

提氫后的焦?fàn)t煤氣解吸氣返回燃料氣管網(wǎng)，也可以用作制液化天然氣（LNG）或其他富甲烷氣轉(zhuǎn)化原料進(jìn)一步利用。焦?fàn)t氣蒸汽轉(zhuǎn)化提氫流程是在上述流程基礎(chǔ)上增加蒸汽轉(zhuǎn)化爐，將焦?fàn)t煤氣中的甲烷轉(zhuǎn)化為CO和H，可最大限度的產(chǎn)氫氣。

焦?fàn)t煤氣制氫的關(guān)鍵技術(shù)在于焦?fàn)t煤氣的凈化和變壓吸附氫氣分離提純。焦?fàn)t煤氣含有粉塵、焦油、萘、苯、氨、氰化物、硫化物等多種雜質(zhì)組分，凈化工藝及凈化劑的選擇至關(guān)重要。

目前主流工藝為TPSA 吸附分離-化學(xué)催化耦合凈化技術(shù)，在工業(yè)上已有較好的應(yīng)用效果，采用的焦?fàn)t煤氣凈化工藝流程如圖2所示。

圖2 焦?fàn)t煤氣干法凈化工藝路線

采用浸漬法研制出的多功能精脫硫劑將有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為HS，可實(shí)現(xiàn)羰基硫和二硫化碳脫除至0.1mg/m（標(biāo)準(zhǔn)狀況下，余同）以下，可實(shí)現(xiàn)對(duì)焦?fàn)t煤氣的深度凈化。

2.2 煉廠副產(chǎn)氣制氫

煉廠副產(chǎn)氣一般有低壓氣和高壓氣，常見的低壓氣有輕烴回收尾氣、解吸氣、脫氫尾氣等，高壓氣有重整氣、歧化尾氣、加氫低分氣、乙烯尾氣等。煉廠副產(chǎn)氣制氫流程較短，典型煉廠副產(chǎn)氣制氫及氫氣純化生產(chǎn)燃料電池氫工藝流程如圖3所示。

圖3 煉廠副產(chǎn)氣制氫流程簡(jiǎn)圖

針對(duì)煉廠副產(chǎn)氣，新型CNA-229 吸附劑在0.1MPa 的低壓下，烴類（C～C）物質(zhì)的吸附容量可達(dá)50～80g/mL，提升了生產(chǎn)效率。煉廠副產(chǎn)氣制氫的主要意義在于煉廠本身就是H需求大戶，傳統(tǒng)煉廠H來源主要有天然氣制氫、煉廠干氣（石腦油）制氫等工藝。與傳統(tǒng)制氫方式相比，副產(chǎn)氣直接制氫流程簡(jiǎn)單，無直接CO排放，且提氫后的副產(chǎn)氣中乙烯等烴類得到有效提濃，可作為煉廠原料再次利用，實(shí)現(xiàn)資源的回收利用。

2.3 氯堿尾氣制氫

氯堿工業(yè)是以工業(yè)鹽為原料，電解氯化鈉等鹽水生產(chǎn)燒堿、純堿、氯氣、PVC 等工業(yè)產(chǎn)品的行業(yè)。富含氫氣的氯堿尾氣主要有氯酸鈉尾氣及PVC尾氣，兩種尾氣組成相差較大，氯酸鈉尾氣和氯乙烯尾氣主要組分如表2所示。

表2 氯堿尾氣主要組成

氯酸鈉主要由電解工藝生產(chǎn)，每生產(chǎn)一噸氯酸鈉可副產(chǎn)約620m氫氣。2020 年我國(guó)氯酸鈉產(chǎn)量約為85萬噸，即可副產(chǎn)5.27×10m氫氣，可作為氫能產(chǎn)業(yè)的重要?dú)錃鈦碓?。氯酸鈉尾氣氫氣含量高，原料氣處理關(guān)鍵在于脫氧脫氯和PSA分離純化流程簡(jiǎn)單，工藝流程圖如圖4所示。

圖4 氯酸鈉副產(chǎn)氣制氫流程簡(jiǎn)圖

燒堿裝置一般聯(lián)合PVC 裝置，每噸燒堿可副產(chǎn)270m氫氣，該部分氫氣用于HCl 合成，最終用于PVC 生產(chǎn)，2020 年我國(guó)燒堿產(chǎn)量3673 萬噸，PVC產(chǎn)量2074萬噸，按氫氣消耗量可折算可副產(chǎn)氫氣59.7×10m（噸PVC耗HCl按0.62噸計(jì)）。PVC尾氣含有氫氣、氯乙烯、氯化氫等氣體，其提氫工藝流程如圖5所示。

圖5 PVC副產(chǎn)氣制氫流程簡(jiǎn)圖

由于PVC 尾氣含有氯乙烯（VCM）和乙炔等高附加值組分，直接排放將造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，故采用凈化+兩段PSA 法，實(shí)現(xiàn)了氯乙烯、乙炔、氫氣的回收利用和尾氣的達(dá)標(biāo)排放，該工藝具有凈化精度高、消耗低，整體運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。

3 工業(yè)副產(chǎn)氣制氫優(yōu)勢(shì)分析

3.1 成本優(yōu)勢(shì)

目前國(guó)際國(guó)內(nèi)主流制氫工藝主要有煤制氫、天然氣（烴類）制氫、甲醇等化學(xué)品制氫、工業(yè)副產(chǎn)氣制氫和電解水制氫，工業(yè)大規(guī)模制氫以煤和天然氣為主，根據(jù)不同統(tǒng)計(jì)口徑，全球有約92%的氫氣生產(chǎn)采用煤和天然氣等化石原料生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)約有32%的氫氣來自工業(yè)副產(chǎn)氣。2020年，我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域制氫產(chǎn)能約4100萬噸，產(chǎn)量約3343萬噸，即有1069.76 萬噸氫氣是來自工業(yè)副產(chǎn)氣（折合1198.13×10m）。當(dāng)前國(guó)內(nèi)工業(yè)上氫氣主要用作化工原料，用作燃料動(dòng)力的占比很小。

煤制氫主要是煤炭經(jīng)過水煤漿氣化或者粉煤氣化生成轉(zhuǎn)化氣（H+CO+CO等），經(jīng)水汽變換后轉(zhuǎn)化成為變換氣（H+CO+其他），再經(jīng)脫硫等工藝后采用變壓吸附法分離提純得到產(chǎn)品氫氣。煤制氫工藝具有設(shè)備復(fù)雜、配套裝置多、煤的處理及凈化對(duì)環(huán)境影響大、裝置投資高等特點(diǎn)。煤制氫中的煤氣化工藝成熟，其中水煤漿氣化技術(shù)廣泛應(yīng)用于大型煤化工領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)粉煤氣化技術(shù)如航天爐、清華爐等氣化技術(shù)也得到較好應(yīng)用。煤制氫的氫氣規(guī)模一般≥5×10m/h，已建成有20×10m/h 規(guī)模的大型裝置。我國(guó)的資源稟賦一直是“富煤缺油少氣”，一次能源消費(fèi)量也以煤炭為主，煤原料相對(duì)低價(jià)易得，客觀上推動(dòng)了我國(guó)煤制氫工藝的發(fā)展。以某6.49×10t/a（即90000m/h）的水煤漿氣化制氫裝置為例，煤的價(jià)格按照500CNY/t 計(jì)，每1m氫氣消耗原料煤為0.75kg，原料成本為0.375CNY，氧氣、水等輔助材料成本為0.253CNY，燃料及動(dòng)力消耗為0.069CNY，制造費(fèi)用為0.135CNY，員工工資為0.012CNY，管理及財(cái)務(wù)費(fèi)用為0.06CNY，氫氣總成本為0.904CNY/m。

天然氣制氫主要是指天然氣（烴類）蒸汽轉(zhuǎn)化制氫，主要流程為天然氣脫硫脫砷預(yù)處理、高溫蒸汽轉(zhuǎn)化、CO 變換和氫氣提純。天然氣制氫，蒸汽轉(zhuǎn)化操作溫度較高，設(shè)備制造要求高，技術(shù)成熟。裝置規(guī)?？筛鶕?jù)需要從200～140000m/h不等，廣泛應(yīng)用于石化、化肥等行業(yè)。以國(guó)內(nèi)某60000m/h 的天然氣制氫裝置為例，每1m氫氣消耗0.396m天然氣，燃料天然氣消耗為0.054m，天然氣價(jià)格按照2.5CNY/m計(jì)，即每1m氫氣的原料天然氣成本為0.99CNY，輔助材料成本為0.031CNY，燃料動(dòng)力成本為0.232CNY，直接工資、制造費(fèi)用、財(cái)務(wù)及管理費(fèi)分別計(jì)取0.007CNY、0.138CNY、0.08CNY，即天然氣制氫的氫氣總成本為1.478元/m。

甲醇制氫主要是指甲醇水蒸氣重整制氫，是甲醇合成的逆過程。在200～300℃溫度下，銅系催化劑作用下，甲醇和水蒸氣轉(zhuǎn)化為H和CO及少量CO、CH的混合氣，經(jīng)冷卻分離后采用PSA法將氫氣分離提純。甲醇制氫工藝條件相對(duì)溫和，產(chǎn)物簡(jiǎn)單，裝置規(guī)?？稍?0～60000m/h 之間靈活調(diào)整。以某30000m/h 的甲醇制氫裝置為例，每1m氫氣需要消耗甲醇0.50kg，熱源消耗約為0.1m天然氣（熱量折算），甲醇價(jià)格按照2600CNY/t計(jì)，氫氣原料成本為1.3CNY，輔助材料成本為0.16CNY，燃料動(dòng)力成本為0.395CNY，直接工資、制造費(fèi)用、財(cái)務(wù)及管理費(fèi)用分別計(jì)取0.012CNY、0.055CNY、0.02CNY，合計(jì)總成本為1.942CNY/m。

電解水制氫工藝根據(jù)電解質(zhì)的不同主要分為堿性電解水工藝、質(zhì)子交換膜電解水工藝和固體氧化物電解水工藝，其中堿性電解水工藝技術(shù)成熟，已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。三種電解水工藝中堿性電解水電耗最高，為4.5～5.5kWh/m。以某1000m/h 的電解水制氫裝置為例，電耗為5.0kWh/m，電價(jià)取0.6CNY/kWh，即氫氣的電耗成本為3CNY/m，電解水制氫工藝每1m氫氣消耗水為2kg，工業(yè)水價(jià)按6CNY/t，即原料消耗為0.012CNY，輔助材料成本約為0.1CNY，直接工資、制造費(fèi)用、財(cái)務(wù)及管理費(fèi)用分別計(jì)取0.038CNY、0.235CNY、0.041CNY，合計(jì)總成本為3.426CNY/m。

焦?fàn)t煤氣直接提氫工藝流程簡(jiǎn)單，裝置投資低。以某10000m/h 的焦?fàn)t煤氣制氫裝置為例，提氫后解吸氣返回燃料管網(wǎng)作為燃料，每生產(chǎn)1m氫氣凈消耗焦?fàn)t煤氣1m，電耗為0.3kWh，焦?fàn)t煤氣價(jià)格按照0.6CNY/m計(jì)，焦?fàn)t煤氣制氫原料成本為0.6CNY/m，輔助材料及燃料動(dòng)力消耗分別為0.006CNY、0.216CNY，直接工資、制造費(fèi)用、財(cái)務(wù)及管理費(fèi)用分別計(jì)取0.007CNY、0.078CNY、0.028CNY。合計(jì)總成本為0.935CNY/m。上述費(fèi)用比例與相關(guān)報(bào)道基本一致。

煉廠副產(chǎn)氣原料種類較多，其制氫成本主要在于原料氣凈化除雜和原料氣消耗，以某3000m/h的加氫尾氣提氫裝置為例，1m氫氣需要原料氣1.955m，提氫后解吸氣返回作為燃料氣，加氫尾氣計(jì)價(jià)0.35CNY，也即加氫氣制氫原料成本為0.684CNY/m，因原料氣壓力高，燃料動(dòng)力消耗成本為0.02CNY，輔助材料成本為0.016CNY，直接工資、制造費(fèi)用、財(cái)務(wù)及管理費(fèi)用分別計(jì)取0.006CNY、0.051CNY、0.033CNY，合計(jì)總成本為0.810CNY/m。

氯堿尾氣制氫以某600m/h 的PVC 尾氣制氫裝置為例，尾氣中氫氣純度已達(dá)95%，1m氫氣需要原料氣1.1m，提氫后解吸氣排放，尾氣計(jì)價(jià)0.4CNY，即氯堿氣制氫原料成本為0.44CNY/m，燃料動(dòng)力消耗成本為0.02CNY，輔助材料成本為0.02CNY，直接工資、制造費(fèi)用、財(cái)務(wù)及管理費(fèi)用分別計(jì)取0.006CNY、0.062CNY、0.02CNY。合計(jì)總成本為0.568CNY/m。

綜上，不同原料的制氫工藝的氫氣成本分析如表3所示。

表3 不同原料制氫的氫氣成本分析表

對(duì)前述條件下七類制氫工藝的成本進(jìn)行比較，如圖6所示。由圖6可知，工業(yè)副產(chǎn)氣制氫在氫氣成本上具有明顯的優(yōu)勢(shì)，是現(xiàn)階段大規(guī)模生產(chǎn)氫氣的可行途徑。

圖6 七類制氫工藝成本

3.2 碳減排優(yōu)勢(shì)

相關(guān)研究指出，煤制氫工藝每生產(chǎn)1m氫氣，CO的排放量為2.23～2.71kg；天然氣制氫工藝每生產(chǎn)1m氫氣，CO的排放量為0.79～1.33kg；甲醇制氫工藝每生產(chǎn)1m氫氣，CO的排放量為0.73～1.72kg；電解水制氫過程取決于發(fā)電過程的排放，每1m氫氣的CO排放量從0～4.8kg不等。工業(yè)副產(chǎn)氣制氫工藝因流程簡(jiǎn)單，采用變壓吸附法即可滿足，考慮消耗因素，一般每生產(chǎn)1m氫氣，CO的排放量為0.16～0.45kg，其中焦?fàn)t煤氣制氫CO排放約為0.18kg，根據(jù)工藝復(fù)雜程度煉廠氣制氫和氯酸鈉尾氣制氫的碳排放低于焦?fàn)t煤氣制氫，暫按0.1kg計(jì)。綜上七類制氫工藝的CO排放量如圖7所示（為方便比較，煤制氫等方式的碳排放數(shù)據(jù)采用上述最低和最高排放的均值）。

由圖7可知，傳統(tǒng)的煤制氫、天然氣制氫、甲醇制氫、電解水制氫等工藝的CO排放均高于工業(yè)副產(chǎn)氣制氫工藝，工業(yè)副產(chǎn)氣制氫的低碳排放使得其發(fā)展和應(yīng)用具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。

圖7 七類制氫工藝CO2排放

根據(jù)上海環(huán)境能源交易所發(fā)布的全國(guó)碳排放權(quán)交易數(shù)據(jù)，2021年7月16日碳排放交易系統(tǒng)開市，截至7月30日，全國(guó)碳市場(chǎng)碳排放配額（CEA）總成交量5951937t，總成交額299585388.30CNY。按此數(shù)據(jù)計(jì)算，每噸碳排放均價(jià)為50CNY。

在雙碳背景下，CO排放是剛性指標(biāo)，制氫成本需綜合考慮碳排放交易的成本，考慮碳排放成本的不同制氫方式的氫氣綜合成本如表4所示。

由表4可知，綜合考慮碳排放和碳交易成本因素后，工業(yè)副產(chǎn)氣制氫的成本更具競(jìng)爭(zhēng)力。能夠工業(yè)應(yīng)用的制氫工藝是綜合考慮各類成本和效益的結(jié)果，在雙碳背景下，工業(yè)副產(chǎn)氣制氫將會(huì)憑借綜合成本優(yōu)勢(shì)快速發(fā)展。

表4 不同制氫方式生產(chǎn)1m3氫氣的綜合成本

4 工業(yè)副產(chǎn)氣制氫應(yīng)用

工業(yè)副產(chǎn)氣制氫自20 世紀(jì)80 年代始在不同領(lǐng)域有應(yīng)用，國(guó)內(nèi)最早的焦?fàn)t煤氣制氫是1989 年建設(shè)在武鋼的裝置。近年來隨著氫能的發(fā)展需要，工業(yè)副產(chǎn)氣制氫越來越受到重視。大型石化、焦化等企業(yè)布局氫能產(chǎn)業(yè)，以中石化、中石油、中海油、國(guó)家能源集團(tuán)、旭陽集團(tuán)等為代表的石化、煤化工企業(yè)在布局和建設(shè)工業(yè)副產(chǎn)氣制氫裝置。

焦?fàn)t煤氣制氫在煤化工、冶金焦化行業(yè)應(yīng)用較多。棗莊振興能源有限公司建設(shè)了62500m/h 焦?fàn)t煤氣變壓吸附制氫裝置，產(chǎn)品氫氣用于煤焦油加氫；河北中煤旭陽焦化有限公司建設(shè)了40000m/h焦?fàn)t煤氣制氫聯(lián)產(chǎn)焦?fàn)t氣制合成天然氣（SNG）裝置，產(chǎn)品氫氣用于環(huán)己烷、擬建合成氨等裝置原料。

煉廠副產(chǎn)氣制氫在各煉廠應(yīng)用較廣，如中石化青島煉化建設(shè)了85000m/h 重整氣制氫、13000m/h加氫低分氣的制氫裝置，海南煉化建設(shè)了2000m/h苯乙烯烴化尾氣制氫、4000m/h 氣柜回收干氣制氫、12000m/h 渣油加氫脫硫（RDS）尾氣制氫等裝置，中化泉州石化建設(shè)了200000m/h 重整氣PSA 制氫、65000m/h 干氣制氫等裝置；煉廠氫氣主要用于加氫裂化、油品提質(zhì)加氫等。

氯堿尾氣制氫是氯堿廠平衡余氯的有效手段，調(diào)節(jié)PVC 和液氯產(chǎn)量，以增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。如陜西金泰氯堿建設(shè)了600m/h 氯堿尾氣變壓吸附制氫裝置，產(chǎn)品氫氣用于PVC生產(chǎn)原料。

傳統(tǒng)合成氨、甲醇工廠較早地開始了馳放氣提氫，回收氫氣用于主產(chǎn)品的合成及全廠氫氣平衡。

隨著分離純化技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)副產(chǎn)氣制氫技術(shù)已應(yīng)用到燃料電池級(jí)氫氣產(chǎn)業(yè)。

河南利源燃?xì)庥邢薰疽越範(fàn)t氣甲烷化制LNG 深冷尾氣為原料，采用變壓吸附技術(shù)生產(chǎn)燃料電池級(jí)氫氣，裝置已投產(chǎn)，每小時(shí)產(chǎn)氫3000m。

中石化北京燕山分公司將煉廠副產(chǎn)氣生產(chǎn)的氫氣通過變壓吸附裝置純化為燃料電池級(jí)氫氣，裝置已投產(chǎn)，每小時(shí)產(chǎn)氫2000m。

以上應(yīng)用實(shí)例說明，工業(yè)副產(chǎn)氣制氫技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，氫氣不僅用于化工生產(chǎn)，也作為清潔能源為燃料電池汽車提供氫源。

5 前景與展望

工業(yè)副產(chǎn)氣來自煉油、化工、鋼鐵、焦化等行業(yè)，其排放量大，地域分布廣，研究和開發(fā)高效的工業(yè)副產(chǎn)氣凈化除雜技術(shù)、分離純化技術(shù)是促進(jìn)工業(yè)副產(chǎn)氣制氫工藝發(fā)展的關(guān)鍵，目前低壓、低氫含量的工業(yè)副產(chǎn)氣（如蘭炭尾氣）制氫工藝仍存在能耗高、投資過大的難題，開發(fā)先進(jìn)的分離純化工藝和改進(jìn)現(xiàn)有的吸附分離技術(shù)是解決此類問題的突破口。

受資源分布和地域的限制，以及氫氣大規(guī)模儲(chǔ)存和長(zhǎng)距離運(yùn)送技術(shù)的制約，可再生能源直接、間接制氫技術(shù)還無法在現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。在碳達(dá)峰、碳中和大背景下，工業(yè)副產(chǎn)氣制氫將成為在可再生能源制氫完全替代前實(shí)現(xiàn)氫能規(guī)?；瘧?yīng)用的有效和經(jīng)濟(jì)的方式，通過提升工業(yè)副產(chǎn)氫在化工、能源、冶金等領(lǐng)域的應(yīng)用比例，將逐步降低相關(guān)行業(yè)的二氧化碳排放，提升工業(yè)副產(chǎn)氫氣的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。