通过在熔融金属上裂化甲烷生成氢气



通过在熔融金属上裂化甲烷生成氢气

德国先进的可持续发展研究所（IASS）以及Karlsruhe理工学院（KIT）的研究人员开发出一种工艺可将甲烷转化成氢气和炭黑。由诺贝尔经济学奖得主，前IASS科学主任Carlo Rubbia教授发起的一个联合项目已经证明了这一概念的可验证性。

根据Rubbia提出的一种新型反应器设计，甲烷在熔融金属上发生裂解。甲烷被引入充满熔融锡的温度高于750℃的塔底部。当气泡上升时，甲烷被热裂解为H2，炭黑沉积在气泡表面。气泡在顶部分解释放H2，留下炭黑粉末膜，炭黑可回收用于销售。

从2012年到2015年，IASS和KIT已经在KIT的Karlsruhe液态金属实验室中，在由石英和不锈钢制成的1.2m高的反应其中进行实验。在最近的实验中，反应器连续运行2周，在温度为1 200℃下以78%的转化率生产H2。由IASS和亚琛工业大学进行的生命周期评估表明，生产每单位H2在CO2排放量方面，CH4裂解相当于电解水，而比蒸汽甲烷重整“更清洁”50%。

初步的经济学计算表明，该技术可以实现H2生产成本为1.9～3.3欧元/千克（采用德国天然气价格，并且炭黑的市场价值没有考虑在内）。接下来IASS和KIT侧重于优化反应器设计的某些方面（如碳去除工艺），并逐渐将其放大以适应更高的流速。

（摘自石油化工2016年第4期）