第2章　天然气制氢

天然气中主要成分为甲烷（CH4），是各类化合物中氢原子质量占比最大的化合物，储氢量为25%。同时天然气属地球三大化石能源之一，储量巨大（最近盛行的页岩气、可燃冰与此也类似），因此很早就发展成为工业中最主流的氢气制备技术，在许多国家中占压倒性优势地位［1，2］。由于甲烷化学结构稳定，所以工业上常采用便宜易得的水蒸气、氧气介质与甲烷反应，先生成合成气，再经化学转化与分离，制备氢气。另外针对含CO2酸性气的天然气矿源，有着CO2干重整制氢的技术需求。最近，发展了天然气的直接无氧芳构化技术，可以得到不含CO的氢气及大量高价值的芳烃产品。另外，天然气的直接裂解，可以得到不含CO的氢气及大量高价值的碳纳米材料产品。所得氢气，特别适合用作质子交换膜燃料电池的燃料源。