第2章　天然氣制氫

天然氣中主要成分為甲烷（CH4），是各類化合物中氫原子質量占比最大的化合物，儲氫量為25%。同時天然氣屬地球三大化石能源之一，儲量巨大（最近盛行的頁巖氣、可燃冰與此也類似），因此很早就發展成為工業中最主流的氫氣制備技術，在許多國家中占壓倒性優勢地位［1，2］。由于甲烷化學結構穩定，所以工業上常采用便宜易得的水蒸氣、氧氣介質與甲烷反應，先生成合成氣，再經化學轉化與分離，制備氫氣。另外針對含CO2酸性氣的天然氣礦源，有著CO2干重整制氫的技術需求。最近，發展了天然氣的直接無氧芳構化技術，可以得到不含CO的氫氣及大量高價值的芳烴產品。另外，天然氣的直接裂解，可以得到不含CO的氫氣及大量高價值的碳納米材料產品。所得氫氣，特別適合用作質子交換膜燃料電池的燃料源。