制氢工艺方法的优缺点比较
1.1电解水制氢。
电解水制氢是目前应用广泛且成熟的方法之一。以水为原料制氢的过程是氢气和氧气燃烧生成水。
逆过程，所以只要提供一定形式的能量，水就能分解。提供电能分解水产生氢气的效率一般在
75-85%，其工艺简单无污染，但耗电量大，因此其应用受到一定限制。电网峰谷差电解水制氢作为储能手段也有特点。我国水力资源丰富，利用水力发电和电解水制氢有其发展前景。太阳能取之不尽，其中光电制氢的方法被称为太阳能氢能系统，国外已经开展了实验研究。随着太阳能电池能量转换效率的提高、成本的降低和使用寿命的延长，其制氢前景不可估量。同时，太阳能、风能、海洋能也可以通过电力产生氢气，并以氢气作为中间能源载体来调节和储存转换后的能量，使得对用户的能源供应更加灵活方便。供电系统多余的电能还可以用来电解水产生氢气，达到储能的目的。国内各种规模的水电解制氢装置有数百台，但都是小型电解制氢设备，其目的是制氢作为原料而非能源。随着氢能应用的逐步扩大，电解水制氢的方法将得到发展。
1.2化石燃料制氢
煤、石油和天然气制氢是目前制氢的主要方法。该方法在国内技术成熟，已建成工业化生产设备。
(1)煤制氢
在中国的能源结构中，煤炭将是未来很长一段时间的主要能源。如何提高煤炭的利用效率
减少环境污染是一个需要不断研究的课题，将煤转化为氢气是其途径之一。
从煤中生产含氢气体的方法主要有两种:一种是煤的焦化(或高温干馏)，另一种是煤的气化。炼焦是指煤在隔绝空气的条件下，在90-1000℃下制成焦炭，副产品是焦炉煤气。焦炉煤气的组成含有55-60%(体积)的氢气、23-27%的甲烷和6-8%的一氧化碳。每吨煤可获得300-350m3煤气，可用作城市煤气。
它也是生产氢气的原料。煤气化是指煤在高温、常压或压力下与气化剂反应，转化为气体产品。气化
药剂为蒸汽或氧气(空气)，气体产物中含有氢气等成分，其含量因气化方式不同而异。我国中小型制氢装置数量众多，均以煤为原料，气化后产生含氢气体作为合成氨原料。这是一种具有中国特色的氢源获取方法。采用OGI固定床气化炉，间歇操作可生产水煤气。该装置投资少，操作简单，其气体产品主要由氢气和一氧化碳组成，其中氢气可达60%以上，转化后可制得纯氢气。利用煤气化制氢，设备费用占投资的主要部分。煤炭地下气化方法近几十年来一直受到重视。地下气化技术有煤
资源利用率高，减少或避免对地表环境的破坏。中国矿业大学开发并改进了“长通道、大中断”
地面两段地下煤气化生产水煤气新工艺，氢气含量50%以上。已在唐山刘庄投入工业试运行，日产水煤气5万m3。如果经过转化和变压吸附提纯，可以生产廉价的氢气，在国内有一定的发展前景。我国在掌握煤制氢技术方面有很好的基础，特别是中小型合成氨厂的大量制氢装置遍布全国，为今后提供氢源创造了条件。中国自主研发的煤炭地下气化生产水煤气获取廉价氢气的工艺已经实现。
阶段性成果有发展前景，值得关注。
(2)以天然气或轻油为原料制氢。
在该方法中，在催化剂的存在下，通过与蒸汽的反应和转化产生氢气。主要发生以下反应:
CH4+H2O→CO+H2
一氧化碳+H2O→二氧化碳+赫兹
CnH2h+2+Nh2O→nCO+(Zh+l)HZ
反应在800-820℃下进行。从上面的反应可以看出，一部分氢气来自水蒸气。通过这种方法获得的气体组
在我国，氢气含量可达74%(体积比)，其生产成本主要取决于原材料价格。在中国，轻油价格高，产气成本贵，应用受到限制。大部分大型合成氨和甲醇装置都是以天然气为原料，催化水蒸气转化制氢。中国在这一领域做了大量卓有成效的研究工作，建造了大量工业生产装置。在中国，开发了间歇式天然气蒸汽转化工艺，为小型氨厂生产原料。该方法不需要采用高温合金转化炉，设备投资成本低。石油天然气制氢工艺已经非常成熟，但由于原料的限制，主要用于制备化工原料。
材料。
(3)以重油为原料，通过部分氧化制备氢气。
重油原料包括石油深加工后的常减压渣油和燃料油。重油与水蒸气和氧气反应产生氢气。
气体产品。部分重油燃烧为转化的吸热反应提供热量和一定的反应温度。通过这种方法生产的氢气产品的成本
原材料成本占三分之一左右，而重油价格低，所以人们重视。我国已建成大型重油部分氧化制氢装置，用于生产制氢原料。
1.3生物质制氢
生物质资源丰富，是重要的可再生能源。生物质可以通过气化和微生物制氢。
(1)生物质气化制氢
薪柴、麦秸、稻秸等生物质原料。被压制和成型，然后在气化器(或裂解炉)中气化或裂解以生产含氢燃料。我国在生物质气化技术的研究方面已经取得了一些成果。在国外，由于转化技术的提高，生物质气化已经能够大规模生产水煤气，其氢气含量也有了很大的提高。
(2)微生物制氢
微生物制氢技术也引起了人们的关注。氢气可以在常温常压下通过微生物的酶促反应产生。生物量
产氢微生物主要包括趋化微生物和光合微生物。属于化学营养微生物的是各种发酵类型。
一些严格厌氧菌和兼性厌氧菌)发酵微生物，最初释放氢气的底物是各种碳水化合物、蛋白质等。当前可用
碳水化合物发酵制氢专利，产生的氢气作为发电的能源。光合微生物如微藻和
光合细菌产氢的过程与光合作用有关，称为光合产氢。
1.4其他制氢物质的制氢
国外已经对硫化氢制氢进行了研究。中国H25资源丰富。比如河北赵兰庄油气田开采的天然气，含H 90%以上，储量达数千万吨，是一种宝贵的资源。从硫化氢中生产氢气有多种方法。20世纪90年代，中国开展了各种研究，各种研究成果将为未来提供充分合理利用的宝贵资源和清洁能源。
奠定化学原料的基础。