氢气(H2),自然界中小的分子,轻的气体,在我们的生活中具有非常重要的作用,对人体的多种疾病具有的预防和效果,是一种重要的工业原料,是相当有发展前景的清洁能源。氢气(hydrogen),化学式为H2,是一种双原子气体分子,由两个氢原子通过共用一对电子构成。氢气是自然界中小的分子,轻的气体,密度只有空气的十四分之一。氢气在我们的生活中占据非常重要的地位,由于氢气可以选择性地羟基自由基(∙OH)和过氧亚硝基阴离子(ONOO−),同时又不影响其他具有生理功能的活性氧物质,可以将氢气应用于医学领域,氢气已被证实对众多的疾病具有的预防和效果。氢气是一种重要的工业原料,可以用于合成氨、甲醇、醛等一些重要的化合物;也可以用作还原剂,还原烯烃、醛、酮等不饱和键,特别是在手性催化剂的存在下进行的不对称氢化,广泛应用于天然产物和药物的合成中。与此同时,氢气作为一种可再生的清洁能源受到人们越来越多的关注。玻璃工业需要氢气来防止玻璃氧化,同时用平板玻璃制造产品。山西制取高纯氢气工厂
氢气具有还原性。氢气的化学性质活泼,与氧发生化合反应生成水,容易发生燃烧和。可燃性也是氢气具有还原性的体现,是氢气还原氧气的性质所决定的。氢气不但能跟氧单质反应,也能跟某些化合物里的氧发生反应。例如:将氢气通过灼热的氧化铜,可得到红色的金属铜,同时有水生成。在这个反应里,氢气夺取了氧化铜中的氧,生成了水;氧化铜失去了氧,被还原成红色的铜,证明,氢气具有还原性,是很好的还原剂,氢气还可以还原其它一些金属氧化物,如三氧化钨、四氧化三铁、氧化铅和氧化锌等。尽管氢气具有还原性,不等于氢气在溶液中或生物体内也具有同样的性质,例如氢气和氧气发生燃烧需要氢气的浓度为4%以上Chemicalbook,燃点为400℃。在人体环境下,氢气即使在纯氢的环境下,溶解浓度也只有1.8%,而由于机体温度只有37℃,这种条件距离氢气和氧气发生反应的条件非常远,因此氢气和氧气在人体内无法发生反应。这正是长期以来人们把氢气作为生理学惰性气体的重要原因。氢气不仅具有还原性,也具有氧化性。重庆本地高纯氢气近期价格高纯氢气,由于其独特的化学性质和高能量密度,在多个领域发挥着至关重要的作用。
我国是世界上煤炭储量和煤炭产量大的国家,所以我们可以用煤作为原料制氢,这可以占到我们制氢总产量的一半以上。在煤制氢过程中,需要先产生一氧化碳和水的合成气,如焦炉气、水气和半水气。第二步是通过变压吸收法(简称PSA法)和膜分离法将-氧化碳和水的合成气转化为二氧化碳和氢气。在许多情况下,石化、钢铁、焦化工业也是重要的副产物。它们现在也经常采取循环经济的形式,作为这些企业的重要化学原料或燃料。将天然气和石油化学品转化为氢的原理与将煤汽化和将碳焦化为氢的原理是一样的,但生产过程的细节是不同的。天然气和石油产品也可以产生一氧化碳和水的合成气,再通过PSA或膜分离法转化为二氧化碳和氢气,从而生产出高纯氢气。目前,从煤、焦炭或天然气制氢往往走综合利用的道路。将煤层气或天然气与制氢结合,并生产甲醇、醋酸和化肥等化工产品。互助可以使生产大化。
氢气是目前世界已知所有气体中**轻的气体。氢气的极限为4~74.2%(氢气的体积占混合气总体积比),与空气混合形成性混合物,在极限范围内,遇热、静电或明火即会发生。氢气比空气轻得多,室内泄漏容易集聚屋顶,遇到火星会引起。氢气与氟、氯等卤素会发生剧烈反应,与氧气混合极易。氢在自然界中分布很广,水便是氢的"仓库",氢在水中的质量分数为11%。在石化工业中,需加氢通过去硫和氢化裂解来提炼原油。在玻璃制造的高温加工过程及电子微芯片的制造中,在氮气保护气中加入氢以去除残余的氧。氢气还可用作合成氨、合成甲醇、合成盐酸的原料。 制氢环节是决定氢燃料电池汽车经济性的关键因素。
氢气的应用领域很广,其中,用量大的是作为一种重要的石油化工原料,用于生产合成氨、甲醇以及石油炼制过程的加氢。氢气应用于电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细化工和有机合成、航空航天工业等领域也应用。氢作为能源,是未来发电、电动汽车用燃料电池的燃料。石油化工氢气是现代炼油工业和化学工业的基本原料之一,在范围内氢以多种形式用于石油化学工业。我国的合成氨生产的主要原料是煤制气、天然气、石脑油和重油,一个1000t/d规模的合成氨厂,每生产1t氨氨约需氢气336m3。与合成氨一样,合成甲醇的氢大部分也是由煤制气、天然气、石脑油或重油制取,一个日产千吨级规模的甲醇厂,每生产1t甲醇约需氢气560m3。。由于甲醇是一种基本有机化工原料,又可作为代替燃料,其需要量日益增长,因而用于甲醇合成的氢气量也有可能继续增长。石油炼制工业用氢量次于合成氨。在石油炼制过程中,氢气主要用于石脑油加氢脱硫、粗柴油加氢脱硫、燃料加氢脱硫、改善飞机燃料性能和加氢裂化等方面;在石油化工领域。化石能源制氢是指利用煤炭、石油和天然气等化石燃料,通过化学热解或者气化生成氢气。河南国内高纯氢气服务价格
氢气可以在高温下进行燃烧,适用于需要高温的工业领域,如钢铁、陶瓷等。山西制取高纯氢气工厂
氢气成本是燃料电池车商业化的瓶颈之一。目前,国内主要有水电解制氢、化石能源制氢及工业副产氢气三种制氢方式。其中,副产氢气作为炼油、化工等行业产品生产过程中普遍存在的副产物,具有成本低、资源丰富等优势,以副产氢气为原料生产燃料电池车用氢气可有效降低燃料电池车用氢成本;但副产氢气纯度较低、成分复杂,如何使其满足严格的燃料电池车用氢气标准是一项行业难题。为进一步降低成本,促进氢能产业发展,中国石化组织所属大连(抚顺)石化研究院、广州(洛阳)工程公司、高桥石化组成联合攻关团队,以低成本的炼油系统副产氢气为原料,开发出整套氢燃料电池车用氢气生产技术并成功实现工业示范,将纯度约90%的炼油装置副产氢气一次提纯到99.999%。山西制取高纯氢气工厂