1. 氫氣簡介

氫是*的zui潔凈的燃料，也是重要的化工合成原料。但氫氣不是一次能源，它是要從一次能源通過轉換生產出來的能量載體。它又是一種氣體燃料，在輸送分配方面相對地存在著一定困難。中國又是一個以煤為主要一次能源的國家，所以，就要應用“環(huán)境、能效、經濟”的生命周期研究方法，結合國情和地區(qū)的實際，用系統(tǒng)工程的眼光來全面地評估中國氫的生產和應用；要結合地區(qū)的實際，選擇*的技術，合理的方法來生產和應用氫，以獲得zui大的經濟和環(huán)境效益。 出于此目的，我在這里對目前中國氫氣的生產和應用的狀況進行初步剖析，并對今后的發(fā)展提出很粗淺的看法，供大家研討。

2. 中國生產氫氣和利用氫的基本狀況

（1）．氫的主要生產方法 目前氫氣主要是作為一種中間產品而生產的。它是進一步化工合成加氫的重要原料。它主要是由化石能源天然氣（CH4）、原油（烴）和煤作為原料和水蒸汽在高溫下重整、氣化或烴類部分氧化轉化生成。在轉化過程中，化石能源中的碳首先變?yōu)镃O（或CO2）。為了多得到氫，又通過水汽變換反應CO+H2O＝H2+CO2,把把CO進一步轉化為CO2 。所以，由化石能制氫就會排放CO2。其CO2排放量：煤>油>天然氣，這是由原料的碳氫比所決定的。氫也可由電解水（鹽水）生產，但這是一種較昂貴的方法，一般是在特殊的生產目的下的副產品，例如氯堿工業(yè)；或是為了獲得特殊需要的氫（如火箭燃料）。電解法制氫只有在利用水電或太陽能光解水時，才可以說是合理的。煉油廠和一些化工過程也會副產一些氫氣，但這些都不是zui主要的生產氫的方法。

（2）．氫的利用

在中國氫主要是作為化工合成的中間產品或原料，目前在中國氫作為直接產品或燃料的量是較少的。當前在中國氫是較貴和較缺的（相對于其他國家來說），主要是因為我國一次能源是以煤為主，煤比石油，天然氣含氫量少，制氫過程就需要用更多的蒸汽，要消耗較多的能量。氫zui大量的用處是在合成氨，世界上~60%的氫是用在合成氨上（~6´ 1012立方英尺）中國的比例更高。下一節(jié)將具體列出中國合成氨的產量和以煤、天然氣和輕油為原料的比例。

為了改善環(huán)境的要求，目前對汽、柴油的質量要求在不斷提高，煉油過程的加氫裂化和加氫精制過程，也需要應用大量的氫氣，煉油廠重整等過程副產的氫氣是遠不夠用的。有加氫裂化和加氫精制裝置的廠，都需另加輕油蒸汽重整（或部分氧化）的制氫裝置。

另一項較大量的氫氣用處是利用合成氣（CO/H2）合成甲醇。在一些技術發(fā)達的國家，甲醇主要是用來生產MTBE作為汽油的添加劑。在中國由于C4烯烴的量有限，合成MTBE消耗甲醇量的比例不是很高。甲醇既是重要的化工原料，本身也是一種很好的發(fā)動機燃料。因此，甲醇是zui重要的C1化工產品。開辟甲醇的應用范圍和其下游產品，將對優(yōu)化利用化石能源起到重要作用。

一碳化工過程將是利用氫氣（合成氣H2/CO）的重要方面。例如OXO反應可以從烯烴生產醛和進一步加氫生產醇（重要的增塑劑）。從合成氣也可直接或間接合成液體燃料、烯烴和其他重要的含氧化合物（除了甲醇以外的其他醇、醋酸、醋酐、二甲醚、甲酸、甲酸甲酯等等）。

氫氣也是其他有機化合物加氫過程的原料。煤的直接液化過程就需要大量的氫作為中間原料。煤的間接液化（F-T合成）、甲烷化反應，也都需要大量的氫氣。 液氫是中國火箭推進的主要燃料。 由于燃料電池技術新的發(fā)展，氫氣作為燃料電池的燃料，展現(xiàn)了極廣泛的和潛在的市場。如何從規(guī)劃及技術上準備和迎接這一必然要到來的發(fā)展，將是一項極為重大的事情。