1 概述
氢气是一种像电一样的载能体。作为能源一方面可提供能量，其燃烧值远比烃类和醇类高，约为汽油或天然气的2.7倍，煤的3.5倍；另一方面，氢气直接燃烧产物为水，不存在污染问题，因此在世界范围内，氢气以其优异的性能备受青睐，用途和用量得以持续迅速的拓展。仅以石油炼制为例，随着加工含硫原油的数量增多及环保要求的增加，加氢精制、加氢裂化等深加工工艺需要的氢气资源量大大增加，而炼油厂本身能提供的氢气量仅占总需求量的30％，外供氢气达到了70％。氢气需求量的迅猛增长推动了制氢技术的发展，有必要对制氢技术及其选择进行更深一步的思考。
2 工业制氢技术
目前，国际上几种主要的制氢技术包括水电解工艺、煤气化制氢工艺、烃类水蒸气转化工艺和甲醇制氢工艺以及其他一些新兴技术。
2.1 水电解工艺
水电解制氢工艺开发于1905年，发展至今此技术已相当成熟可靠。水电解系利用两个不起化学反应的电极(避免副反应)，使一种无机酸或碱金属氢氧化物的水溶液传导直流电流时，在阴极生成氢气，在阳极生成氧气。其电解反应为：
理论上根据法拉第定律由式(1)得出：在0℃， 101.3kPa的条件下，每个法拉第(26.82A·h)可电解出氢1mol、氧0.5mol，即11.2L的纯氢和5.6L的纯氧。
实际生产中，为了提高制氢效率，电解通常在高压环境下下进行，采用的压力多为3.0～5.0MPa，因此能量损失不可避免，电解效率约为50％～70％，单位产氢电耗达到了4.3～4.9kW·h／Nm3。以目前单台装置最大产能750m3／h，电耗4.5kW·h／Nm3计算，该装置就需一座3375kW电站与之配套。值得注意的是，由于氧和氢生成反应中的过电....
