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蒸汽重整

指数 蒸汽重整

蒸汽重整(steam reforming),也称作水蒸气转化、蒸汽重組,是一种从烃类燃料(如天然气)中生产氢、一氧化碳或其他产物的方法。该过程是在称为重整炉或重整器的装置中,令蒸汽在高温下与化石燃料反应而实现。甲烷的蒸汽重整在工业中被广泛用于製取氢气。小尺寸重整炉的开发也是目前热门的研发课题,用类似的技术来製取氢气,作为燃料电池的原料;这种供应燃料电池的小型蒸汽转化单位通常使用甲醇,但其他燃料如丙烷、汽油、液化石油气、柴油和乙醇等也在考虑范围内。.

3 关系: 甲烷裂化反应

甲烷

烷(化學式:;英文:Methane),是結構最簡單的烷類,由一個碳原子以及四個氫原子組成。它是最簡單的烴類也是天然氣的主要成分。甲烷在地球上有很高的相對豐度,使之成為很有發展潜力的一種燃料,但在標準狀態下收集以及存儲氣態的甲烷是一個十分有挑戰性的課題。 在自然狀態下,甲烷可以在地底下或者海底找到,而大氣中也含有甲烷,這些甲烷稱為大氣甲烷。在原始大氣中,甲烷是主要成分之一。自1750年以來,地球大氣中的甲烷濃度增加了約150%,造成的全球暖化效應並佔總長壽命輻射以及全球所有溫室氣體的20%(不包括水蒸氣)。在太空中,不少星體的表面和大氣中也有甲烷。 甲烷的結構是由一個碳和四個氫原子透過sp3混成的方式化合而成,並且是所有烴類物質中,含碳量最小,且含氫量最大的碳氫化合物,因此甲烷分子的分子結構是一個正四面體的結構,碳大約位於該正四面體的幾何中心,氫位於其四個頂點,且四個碳氫鍵的鍵的鍵角相等、鍵長等長。標準狀態下的甲烷是一種無色無味的氣體。一些有機物在缺氧情況下分解時所產生的沼氣其實就是甲烷。.

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裂化反应

在石油化學、石油地質學及有機化學中裂解是將複雜的乾酪根及長鏈重質烃的碳-碳鍵分裂成更單純的分子,裂解反應速率及最終產品與溫度及催化劑的有無有極大的相關。裂解是一種將長鏈烃類轉換成短鏈烃類的過程,這個過程可能需要高溫高壓。簡單來說裂解是將分子在高溫、催化劑及溶劑環境中分離,例如破壞蒸餾或熱裂解。液態觸媒裂解會產出大量的液化石油氣及汽油,而加輕裂解則是航空燃料、柴油及石油腦的主要生產方式,並會產出液化石油氣。.

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氫是一種化學元素,其化學符號為H,原子序為1。氫的原子量為,是元素週期表中最輕的元素。單原子氫(H)是宇宙中最常見的化學物質,佔重子總質量的75%。等離子態的氫是主序星的主要成份。氫的最常見同位素是「氕」(此名稱甚少使用,符號為1H),含1個質子,不含中子;天然氫還含極少量的同位素「氘」(2H),含1個質子和1個中子。 氫原子最早在宇宙復合階段出現並遍佈全宇宙。在標準溫度和壓力之下,氫形成雙原子分子(分子式為H2),呈無色、無臭、無味非金屬氣體,不具毒性,高度易燃。氫很容易和大部份非金屬元素形成共價鍵,所以地球上大部份的氫都以分子的形態存在,比如水和有機化合物等。氫在酸鹼反應中尤其重要,因為在這類反應中各種分子須互相交換質子。在離子化合物中,氫原子可以獲得一個電子成為氫陰離子(H−),或失去一個電子成為氫陽離子(H+)。雖然在一般寫法中,氫陽離子就是質子,但在實際化合物中,氫陽離子的實際結構是更為複雜的。氫原子是唯一一個有薛定諤方程式解析解的原子,所以對氫原子模型的研究在量子力學的發展過程中起到了關鍵的作用。 16世紀,人們通過混合金屬和強酸,首次製備出氫氣。1766至1781年,亨利·卡文迪什第一次發現氫氣是一種獨立的物質,燃燒後會產生水。安東萬-羅倫·德·拉瓦節根據這一性質,將其命名為「Hydrogen」,在希臘文中意為「生成水的物質」。19世纪50年代,英国医生合信编写《博物新编》(1855年)时,把元素名翻译为“轻气”,成為今天中文「氫」字的來源。 氫氣的工業生產主要使用天然氣的蒸汽重整過程,或通過能源消耗更高的水電解反應。大部份的氫氣都在生產地點直接使用,主要應用包括化石燃料處理(如裂化反應)和氨生產(一般用於化肥工業)。在冶金學上,氫氣會對許多金屬造成氫脆現象,使運輸管和儲存罐的設計更加複雜。.

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