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重大好消息！我国近日实现了 400°C 温和条件下“净零排放”的天然气制氢原理突破，甲烷转化率达到99%，突破了传统温度800-1000℃的限制，结合商业化中温槽式聚光技术，实现了太阳能驱动的天然气制氢与脱碳。
中国科学院工程热物理所研究员表示，这对低碳发电、工业余热利用以及太阳能、风能、生物质沼气等可再生能源的消纳具有重要意义。一方面，研究成果可有效提高火电厂发电效率并实现降碳，另一方面，有望降低天然气制氢成本，为解决氢能制、储、运全链条瓶颈提供新思路。
天然气制氢，其实也是我们常说的“蓝氢”，工艺原理是通过预处理、转化炉(甲烷+水蒸气)、变换塔，最终由天然气得到氢气。同时，在先进工艺中，天然气转化氢气过程中产生的温室气体将通过CCUS(碳捕集)等技术实现低排放。
看起来简单，但其实天然气制氢流程复杂，比如合成气制备。甲烷分子呈惰性所以需要催化剂，如此高温条件下催化剂的稳定性和活性就至关重要，主流的选择是镍基催化剂。如果不用催化剂那么可以选择天然气与空气燃烧生成合成气，但也需要控制爆炸限以及停留时间等等。
就目前来看，“蓝氢”(天然气制氢)在碳排放上优于“灰氢”(煤制氢)，在成本上优于“绿氢”(风电制氢)。公开统计显示，目前天然气制氢是氢气制取市场上的首选。
我国继煤制氢工艺之后就是天然气制氢，大约可以追溯到20世纪70年代，而快速发展则就是近5到8年之间的事情，2020年的天然气制氢市场规模已经超过了700亿，这与我国天然气制氢工艺频频突破不无关系。
2021年，国内首个站内天然气制氢加氢一体站(南庄站)试运行，日制氢加氢能力达到1100公斤，制氢能力为500标方/小时，电解水制氢能力为50标方/小时，采用了撬装式天然气制氢装备，生产纯度超99.999%。
2022年8月，中国海油正式宣布我国首套自主研发的橇装天然气制氢装置投用，氢气纯度99.999%，单位产品消耗、装置紧凑度等指标达到国际先进水平，集成度高、自动化程度高、制氢效率高、占地面积小，助力氢气终端成本降低20%至30%。
2022年9月，10万标准立方米/小时天然气制氢装置蒸气转化器项目通过了鉴定，由天津石化和中国化工集团天华设计院共同承担完成，是当时国内最大的单系列天然气制氢装置，项目研究成果达到国际先进水平。
当然，除了天然气制氢，电解水制氢也是发展方向之一，而可再生能源制氢路线颇受喜爱，包括太阳能光催化分解水制氢、生物质制氢、核能制氢等，有望成为未来的主流。
关键词：
天然气制氢,蓝氢
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