基于Aspen Plus的熱解煤氣制氫工藝模擬及分析

李開(kāi)坤，王勤輝，張瑞月，朱 瑤，余春江，方夢(mèng)祥

（浙江大學(xué)能源清潔利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310027）

中國(guó)是世界第一能源消費(fèi)大國(guó)。2019年，中國(guó)一次能源消費(fèi)總量占世界的24.3%，其中煤炭占比57.64%[1]。煤炭將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍然是中國(guó)一次能源的主力軍，因此發(fā)展清潔高效的煤炭利用技術(shù)，對(duì)于以煤炭為支柱能源的中國(guó)來(lái)說(shuō)是不可回避的重要課題，而煤的分級(jí)轉(zhuǎn)化分質(zhì)利用技術(shù)是實(shí)現(xiàn)我國(guó)煤炭清潔高效利用的重要途徑之一。

浙江大學(xué)針對(duì)含有高富氫揮發(fā)分的低階煤，提出了低階煤雙流化床熱解分級(jí)轉(zhuǎn)化聯(lián)產(chǎn)焦油煤氣半焦技術(shù)。在以煤熱解為核心的煤炭分級(jí)分質(zhì)利用系統(tǒng)中，焦油加氫過(guò)程需要大量氫氣供應(yīng)，目前通常采用外供氫源的方式進(jìn)行加氫，主要的制氫手段包括天然氣（甲烷）水蒸氣重整（steam methane reforming，SMR）、煤氣化制氫、水電解制氫、焦?fàn)t煤氣制氫等，運(yùn)輸和儲(chǔ)存成本較為昂貴。熱解煤氣與焦?fàn)t氣成分相似，通過(guò)適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)化，可以為多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)提供足夠氫氣，解決焦油加氫單元?dú)湓磫?wèn)題。同時(shí)，氫氣作為高能量密度的綠色能源，可廣泛應(yīng)用于其他不同場(chǎng)合。氫氣熱值為142 351 kJ/kg，是汽油的3倍，是除核燃料以外熱值最大的燃料。

甲烷重整反應(yīng)是整個(gè)制氫過(guò)程的核心步驟。甲烷水蒸氣重整工藝是目前較為成熟的甲烷制氫方法，提供了世界工業(yè)制氫產(chǎn)量的70%[2]。水蒸氣重整反應(yīng)是強(qiáng)吸熱反應(yīng)，通常需要燃燒部分天然氣原料提供熱量，燃料成本高[3]。甲烷和水蒸氣在750~900 ℃、0.35~4.0 MPa條件下發(fā)生重整反應(yīng)，然后輔之以水煤氣變換（water-gas shift，WGS）過(guò)程，用以提高產(chǎn)品氣中的H2濃度。由于經(jīng)過(guò)水煤氣變換后的氣體中含有大量CO2，需要設(shè)置變壓吸附（pressure swing adsorption，PSA）單元對(duì)H2和CO2進(jìn)行有效分離。針對(duì)SMR制氫工藝苛刻的高溫高壓反應(yīng)條件要求，Hufton等人[4]提出了采用吸附劑吸收CO2促使反應(yīng)向生成H2的方向不斷移動(dòng)的吸附強(qiáng)化制氫（sorption enhanced reforming，SER）概念，輔以煅燒爐實(shí)現(xiàn)吸收劑的循環(huán)利用。其反應(yīng)溫度和壓力都較低，能耗相對(duì)較低，產(chǎn)生的氫氣純度高，是具有前景的煤氣重整制氫技術(shù)路線之一。

針對(duì)煤氣重整制氫，前人進(jìn)行了相關(guān)研究。Hajjaji等人[5]基于對(duì)傳統(tǒng)甲烷水蒸氣重整系統(tǒng)的?平衡分析，提出了節(jié)能提產(chǎn)的優(yōu)化流程。計(jì)算結(jié)果顯示，優(yōu)化后的新流程系統(tǒng)熱效率從70%提升至74%，?效率由65%提高到69.1%，系統(tǒng)氫氣產(chǎn)率增加了0.13 mol H2/mol CH4。Rosen等人[6]提出了利用單乙醇胺脫除產(chǎn)品氣CO2、尾部串聯(lián)甲烷化反應(yīng)器脫除少量CO的甲烷水蒸氣重整制氫工藝。熱力學(xué)分析結(jié)果顯示，其系統(tǒng)?效率為78.5%。王遜[7]構(gòu)建了在強(qiáng)化重整制氫反應(yīng)器前后各串聯(lián)一級(jí)變壓吸附氣體分離單元的焦?fàn)t煤氣制氫系統(tǒng)。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在重整反應(yīng)器之前串聯(lián)PSA單元，可進(jìn)一步提高系統(tǒng)能量效率和氫氣產(chǎn)率。吳嶸[8]利用Aspen Plus，分析對(duì)比了不同反應(yīng)溫度、壓力、水碳比、鈣碳比等操作參數(shù)對(duì)焦?fàn)t煤氣強(qiáng)化重整制氫工藝系統(tǒng)性能的影響。模擬結(jié)果顯示，該焦?fàn)t煤氣組分在溫度600 ℃、水碳比為4、鈣碳比為2.75條件下，可獲得最優(yōu)化的技術(shù)性能指標(biāo)，系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化效率高達(dá)76.3%，產(chǎn)氫率為1.8 m3H2/m3焦?fàn)t煤氣。Tzanetis等人[9]利用Aspen Plus工具開(kāi)展了甲烷強(qiáng)化重整和傳統(tǒng)水蒸氣重整制氫的對(duì)比研究。結(jié)果顯示，相比水蒸氣重整，強(qiáng)化重整產(chǎn)生的產(chǎn)品氣中H2摩爾濃度提高了17.3%，系統(tǒng)?效率提升3.5%。

文獻(xiàn)報(bào)道中，尚未針對(duì)熱解煤氣的強(qiáng)化重整制氫系統(tǒng)進(jìn)行熱力學(xué)分析和性能評(píng)價(jià)。本文采用常見(jiàn)CaO作為CO2吸附材料，利用Aspen Plus流程模擬軟件，構(gòu)建了熱解煤氣強(qiáng)化重整制氫系統(tǒng)和水蒸氣重整制氫系統(tǒng)；依據(jù)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化效率和?效率、制氫能耗、單位煤氣制氫率、單位煤氣制氫能耗等指標(biāo)對(duì)兩者進(jìn)行了性能評(píng)價(jià)，為下一步耦合煤熱解分級(jí)轉(zhuǎn)化焦油加氫提供制氫路線，為煤熱解分級(jí)轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)工業(yè)化提供技術(shù)支撐和數(shù)據(jù)參考。

1 流程模擬

Aspen Plus模擬軟件是由美國(guó)麻省理工學(xué)院于20世紀(jì)70年代開(kāi)始研發(fā)的大型化工流程模擬軟件[10]。經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展和優(yōu)化，Aspen Plus已成為目前業(yè)界公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)化工流程模擬軟件，廣泛用于煤制替代天然氣[11]、煤氣加工制甲醇[12]、煤氣化[13]、部分氣化制氫[14]等過(guò)程的流程模擬和系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)。

全局物性方法采用PR-BM。該方法用于非極性或弱極性混合物的物性參數(shù)計(jì)算，如CH4、CO2、H2等[15]。蒸汽發(fā)電單元物性方法采用STEMTA。模擬假設(shè)如下[9]：1）假設(shè)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)模擬，且重整反應(yīng)器、再生反應(yīng)器和燃燒供熱反應(yīng)器都處于熱力學(xué)平衡狀態(tài)，基于Gibbs自由能最小化原理計(jì)算平衡產(chǎn)物組成；2）模擬和熱力學(xué)計(jì)算時(shí)不考慮催化作用；3）換熱器中物流換熱的最小傳熱溫差設(shè)置為15 ℃；4）假設(shè)空氣組分由體積分?jǐn)?shù)為79%的N2和21%的O2組成，不考慮空氣中的水蒸氣；5）環(huán)境條件假設(shè)為溫度T0=298 K，壓力p0=0.101 325 MPa；6）所有單元均不考慮壓力損失；7）假設(shè)重整反應(yīng)器、燃燒爐等無(wú)散熱損失。

熱解煤氣制氫系統(tǒng)主要包括煤氣凈化單元、強(qiáng)化重整單元，吸附劑煅燒再生單元、PSA單元、余熱蒸汽發(fā)電單元。

熱解煤氣強(qiáng)化重整制氫工藝流程如圖1所示。

圖1 熱解煤氣強(qiáng)化重整制氫工藝流程Fig.1 The process flow chart of H2 production by SER of coal pyrolysis gas

熱解煤氣首先通過(guò)凈化單元脫除殘余的H2S和焦油氣等雜質(zhì)，然后分離出部分煤氣作為燃料；剩余煤氣加壓后與蒸汽混合，進(jìn)入強(qiáng)化重整反應(yīng)器，在重整反應(yīng)器內(nèi)，發(fā)生重整反應(yīng)和CO2吸收反應(yīng)；產(chǎn)生的粗氫氣產(chǎn)品經(jīng)分離器除去CaCO3和未反應(yīng)的CaO；粗氫氣產(chǎn)品進(jìn)入冷卻器和干燥器，加壓到2 MPa后送入PSA單元提純產(chǎn)生合格的氫氣；剩余尾氣與燃料氣、預(yù)熱后的空氣混合，在煅燒再生爐燃燒。吸收劑固體顆粒通過(guò)煅燒再生爐在950 ℃左右煅燒，煅燒后的吸收劑重新循環(huán)回重整反應(yīng)器，產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)余熱鍋爐產(chǎn)生13.24 MPa/535 ℃蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。

1.1 化學(xué)反應(yīng)

表1 為典型的低階煤雙流化床熱解煤氣組成。

表1 熱解煤氣組成 φ/%Tab.1 Composition of coal pyrolytic gas

粗凈化后的熱解煤氣流量為6 000 kmol/h，其主要成分為CH4、CO、CO2、H2，還含有C2—C3氣體和少量的焦油蒸汽。從煤氣組成來(lái)看，熱解煤氣制氫主要是烴類(lèi)的重整反應(yīng)，其中甲烷含量最多，因此成為熱解煤氣制氫的關(guān)鍵反應(yīng)。熱解煤氣強(qiáng)化重整制氫系統(tǒng)反應(yīng)方程式見(jiàn)表2。

表2 熱解煤氣強(qiáng)化重整制氫系統(tǒng)反應(yīng)方程式Tab.2 Reaction equations of H2 production system by SER of coal pyrolysis gas

1.2 煤氣凈化單元

采用簡(jiǎn)化的模型，模擬熱解煤氣的凈化過(guò)程。其中焦油成分十分復(fù)雜（表1），采用C6H6O、C16H34、C9H7N、C10H8、C12H8S 5種組分組成的模型化合物模擬焦油組成[20]，并假設(shè)脫除效率為100%。凈化后的熱解煤氣，采用FSPlit模塊分離部分原料煤氣，與PSA尾氣混合后進(jìn)入燃燒供熱反應(yīng)器。其分流比例通過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定，控制煅燒再生爐無(wú)對(duì)外散熱。

1.3 強(qiáng)化重整及吸附劑再生單元

根據(jù)文獻(xiàn)[21]，隨著鈣碳比的增加，CO2的吸附率與鈣碳比關(guān)系為

式中：w(CO2)為CO2的吸附率，%；rCa/C為鈣碳比，當(dāng)rCa/C≥2.75時(shí)w(CO2)=1，即CO2完全轉(zhuǎn)化。因此綜合考慮能耗等因素，本方案中鈣碳比選擇2.75。

強(qiáng)化重整及吸收劑再生單元模擬流程如圖2所示。強(qiáng)化重整單元采用Gibbs反應(yīng)器模型模擬，溫度設(shè)置為650 ℃，蒸汽流量通過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)水碳比為3.5[22]。采用RGibbs反應(yīng)器模擬煅燒再生爐，煅燒溫度為950 ℃，壓力為常壓。利用設(shè)計(jì)規(guī)定調(diào)節(jié)空氣流率，控制過(guò)量空氣系數(shù)為1.2。CaO流量通過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定調(diào)節(jié)，使得重整反應(yīng)器進(jìn)口鈣碳比為2.75。來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)部余熱回收產(chǎn)生的高溫蒸汽與熱解煤氣混合后進(jìn)入強(qiáng)化重整反應(yīng)器。

圖2 強(qiáng)化重整及吸收劑再生單元模擬流程Fig.2 Simulation flow chart of the SER and absorber regeneration unit

1.4 PSA單元

PSA技術(shù)因具有能耗低、流程簡(jiǎn)單、產(chǎn)品純度高、成本低、技術(shù)成熟等特點(diǎn)而成為氫氣分離提純的主要技術(shù)之一。其基本原理是利用吸附劑在不同壓力下對(duì)不同氣體吸附速率和吸附率的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)氣體的分離。本文中，PSA單元采用簡(jiǎn)化的模型模擬，脫除產(chǎn)品氣中未反應(yīng)的CH4、CO、CO2等組分。假設(shè)氫氣回收率90%，純度為99.99%[23]，PSA單元操作壓力2.0 MPa，溫度設(shè)置40 ℃[24]，氫氣回收率設(shè)定為90%。

1.5 余熱蒸汽發(fā)電單元

蒸汽輪機(jī)余熱發(fā)電單元模擬流程如圖3所示。

圖3 蒸汽輪機(jī)余熱發(fā)電單元模擬流程Fig.3 Simulation flow chart of the steam turbine and waste heat recovery unit

系統(tǒng)余熱回收是降低工藝能耗、提高系統(tǒng)熱效率的關(guān)鍵過(guò)程，煅燒再生爐煙氣出口溫度高于600 ℃，符合三壓再熱鍋爐的設(shè)計(jì)條件[25]。

采用相對(duì)簡(jiǎn)化的模型來(lái)模擬余熱蒸汽輪機(jī)發(fā)電過(guò)程。汽輪機(jī)為N40-13.24/535/535型高溫超高壓、一次中間再熱的汽輪機(jī)，額定功率40 MW，額定蒸汽流量127 t/h。采用Compr模塊模擬高中壓汽輪機(jī)組。設(shè)置高壓和低壓加熱器各1個(gè)，用Heater模塊模擬，1個(gè)除氧器用Flash2模塊模擬。汽輪機(jī)等熵效率設(shè)置為0.9，機(jī)械效率設(shè)置為0.98[20]。

2 系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)

根據(jù)熱力學(xué)第二定律，能量有能級(jí)差異，其轉(zhuǎn)化和傳遞過(guò)程具有方向性，因此本文在考察第一定律效率（能量轉(zhuǎn)化效率）的同時(shí)，分析系統(tǒng)?效率，從能量轉(zhuǎn)化和?平衡2個(gè)方面來(lái)評(píng)價(jià)不同方案的系統(tǒng)性能表現(xiàn)[26]。

從系統(tǒng)能量守恒的角度衡算：

從系統(tǒng)?守恒的角度衡算：

式中：H、Q、W分別表示進(jìn)出系統(tǒng)的物流的焓值、進(jìn)出系統(tǒng)的熱量和功，kJ；Ex、ExQ、ExW和Ex,loss分別表示進(jìn)出系統(tǒng)的物流?、熱流?、功流?和系統(tǒng)的?損失，kJ。

化工合成的系統(tǒng)中一般不考慮動(dòng)能?和勢(shì)能?，因此系統(tǒng)內(nèi)物流的?為物理?和化學(xué)?之和：

式中ExPh、ExCh分別為物流的物理?和化學(xué)?，kJ。

物理?是由于系統(tǒng)處于不完全平衡的狀態(tài)時(shí)所具有的?值，化學(xué)?是環(huán)境狀態(tài)下（T0,p0），系統(tǒng)因?yàn)榛瘜W(xué)不平衡狀態(tài)而具有的?，本文采用Szargut環(huán)境模型。

物理?可由Aspen Plus軟件直接輸出，化學(xué)?采用公式(5)計(jì)算[27]。

表3 各組分標(biāo)準(zhǔn)摩爾化學(xué)? 單位：kJ/molTab.3 Standard molar chemical exergy of the components

系統(tǒng)內(nèi)單元模塊之間還存在熱量和能量的交換，因此計(jì)算單元模塊的?時(shí)，還需要考慮熱流?和電能等功流?。熱物流從溫度為T(mén)1降低為T(mén)2，傳遞Q的熱量的過(guò)程中傳遞的熱流?計(jì)算式為[26]：

式中：Q為熱量，kJ；T1、T2分別為冷熱兩端溫度，K。

根據(jù)熱力學(xué)第二定律，功的能級(jí)為1，因此功流?ExW計(jì)算式為

水碳比rH2O/C和鈣碳比rCa/C分別定義為重整反應(yīng)器進(jìn)口物流中，水蒸氣摩爾流量和Ca的摩爾流量與組分中C的摩爾流量之比，計(jì)算式為：

式中nj為組分j的摩爾流量，kmol/h。

為考察系統(tǒng)的熱力學(xué)性能，定義單位熱解煤氣（CPG）的H2產(chǎn)率，單位為kmol H2/ kmol CPG；單位產(chǎn)氫能耗為總耗電量/H2產(chǎn)率，單位為kW?h/kmol H2；單位產(chǎn)氫水耗為總耗水量/H2產(chǎn)率，單位為kmol H2O/kmol H2。

為了評(píng)價(jià)重整單元的性能，定義甲烷轉(zhuǎn)化率為

式中X(CH4)分別為重整反應(yīng)器進(jìn)出口的甲烷流率，kmol/h。

3 結(jié)果與討論

3.1 重整壓力的影響

基于上述模型設(shè)置，在鈣碳比為2.75，水碳比為3.5，重整反應(yīng)器溫度為650 ℃條件下，開(kāi)展了不同重整壓力（0.5、1.0、1.5、2.0 MPa）的系統(tǒng)模擬，并獲得了系統(tǒng)效率等熱力學(xué)性能指標(biāo)，模擬結(jié)果如圖4和圖5所示。由圖4和圖5可以看出，重整壓力增加，不利于反應(yīng)正向進(jìn)行，甲烷轉(zhuǎn)化率顯著降低，氫氣產(chǎn)率降低，系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化效率和?效率逐漸降低；與此同時(shí)，低甲烷轉(zhuǎn)化率意味著PSA單元產(chǎn)生的尾氣中可燃組分增加，導(dǎo)致煤氣中作為燃料氣燃燒的比例大幅減少，在水碳比保持不變的情況下，單位產(chǎn)氫水耗增加。

圖4 重整壓力對(duì)系統(tǒng)能耗和水耗的影響Fig.4 The influence of reforming pressure on system energy consumption and water consumption

圖5 壓力對(duì)系統(tǒng)熱力學(xué)性能的影響Fig.5 The effect of pressure on the system thermodynamic performance

圖6 描述了當(dāng)重整壓力變化時(shí)，系統(tǒng)各主要性能指標(biāo)變化的敏感程度。由圖6可知：?jiǎn)挝划a(chǎn)氫能耗受重整壓力變化的影響最大，其次是甲烷轉(zhuǎn)化率；相對(duì)而言，系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化效率和?效率的敏感程度較低。

圖6 重整壓力對(duì)系統(tǒng)性能影響的敏感性分析Fig.6 Sensitivity analysis of reforming pressure on system performance

綜合圖4和圖5的模擬結(jié)果，重整壓力為0.5 MPa時(shí)，高甲烷轉(zhuǎn)化率可獲得較大的氫氣產(chǎn)率，系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化效率和?效率均處于最大值。因此，選擇0.5 MPa的重整壓力較為合適，下文將對(duì)該工況進(jìn)行?平衡分析。

3.2 ?分析

在水碳比為3.5，鈣碳比為2.75，重整溫度為650 ℃，重整壓力為0.5 MPa的條件下，根據(jù)公式(4)對(duì)系統(tǒng)各主要單元進(jìn)行了詳細(xì)的?分析，繪制系統(tǒng)?流?；鶊D如圖7所示。從圖7可以看出：熱解煤氣中的?能75.15%轉(zhuǎn)移到了氫氣產(chǎn)品中，系統(tǒng)整體?損失為188.99 MW，占總輸入?的18.01%；?損失占比最大為煅燒再生單元（60.90%），其次為強(qiáng)化重整單元（13.17%）。

圖7 強(qiáng)化重整制氫系統(tǒng)?流?；鶊DFig.7 The exergy flowchart of H2 production system by SER

3.3 系統(tǒng)技術(shù)性能對(duì)比

為了對(duì)比不同重整工藝，利用Aspen Plus軟件，開(kāi)展了相同進(jìn)料參數(shù)的水蒸氣重整模擬，重整單元溫度設(shè)置為900 ℃，壓力3.69 MPa，水碳比設(shè)置為3.5[14]。強(qiáng)化重整（SER）、水蒸氣重整（SMR）2種工藝的模擬結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表4、表5。由表4、表5可以看出：在6 000 kmol/h的熱解煤氣輸入條件下，采用吸附強(qiáng)化重整工藝氫氣產(chǎn)率為11 281.79 kmol/h，較水蒸氣重整系統(tǒng)提升7.66%；吸附強(qiáng)化重整系統(tǒng)的單位產(chǎn)氫能耗和水耗均低于水蒸氣重整，系統(tǒng)能量效率從74.55%提升到79.55%，?效率從73.14%升高到77.63%，顯示了一定的節(jié)能效益。系統(tǒng)?效率與文獻(xiàn)[5,9]的甲烷水蒸氣重整（76.5%）和強(qiáng)化重整（78%）較為接近，能量轉(zhuǎn)化效率略高于文獻(xiàn)[8]的焦?fàn)t煤氣強(qiáng)化重整系統(tǒng)（76.3%）。因此，在一定程度上，可驗(yàn)證本文流程設(shè)計(jì)與系統(tǒng)模擬的合理性。綜合上文來(lái)看，強(qiáng)化重整工藝可在較低反應(yīng)溫度和壓力下制取較高產(chǎn)量的氫氣，同時(shí)系統(tǒng)的熱力學(xué)性能大幅提升，是具有廣闊應(yīng)用前景的煤氣重整制氫工藝。

表4 系統(tǒng)熱力學(xué)性能對(duì)比Tab.4 Thermodynamic performances of the systems

表5 系統(tǒng)效率對(duì)比Tab.5 Efficiencies of the systems

4 結(jié) 論

1）本文構(gòu)建了以熱解煤氣為原料的強(qiáng)化重整制氫系統(tǒng)，該系統(tǒng)采取CaO吸收強(qiáng)化水蒸氣重整制氫，通過(guò)余熱蒸汽發(fā)電回收系統(tǒng)熱量，提高能量利用效率。

2）利用Aspen Plus模擬軟件構(gòu)建了穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)模型并進(jìn)行了重整壓力的優(yōu)化，依據(jù)?效率、單位制氫能耗、水耗等性能指標(biāo)進(jìn)行參數(shù)選擇。結(jié)果表明，在鈣碳比為2.75，水碳比為3.5，重整溫度為650 ℃，重整壓力為0.5 MPa的條件下，6 000 kmol/h熱解煤氣，可制取11 281.79 kmol/h H2，能量轉(zhuǎn)化效率為79.55%，?效率為77.63%。

3）對(duì)比傳統(tǒng)水蒸氣重整制氫，同等條件下，強(qiáng)化重整制氫的氫產(chǎn)量提升了7.66%，系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化效率提高6.71%，?效率提升6.14%，顯示了較高的節(jié)能效益。因此，綜合系統(tǒng)效率和能耗來(lái)看，通過(guò)強(qiáng)化重整制氫工藝，熱解煤氣制氫可作為現(xiàn)階段制氫的途徑之一。