氢气

- 中文名：氢气

- 英文名：Hydrogen gas；Hydrogen

- CAS号：1333-74-0

- 别名：氢（工业通用简称）、高纯氢、液氢（形态衍生称谓，无官方曾用名）

- 分子式：\boldsymbol{H_2}（双原子分子，氢氢键结合）

- 颜色/外观：常温常压下为无色、无味、无臭的气体，液态氢为无色透明液体，固态氢为白色结晶；无肉眼可见杂质，是密度最小的气体。

核心属性

- 有机/无机：无机物质（非金属单质，仅含氢元素，无碳氢有机结构）

- 理化属性：标准状况下密度0.0899g/L（空气的1/14），难溶于水；沸点-252.8℃，熔点-259.2℃，临界温度-239.9℃；化学性质活泼，易燃、易爆，爆炸极限4.0%~75.6%（体积分数），遇明火、静电、氧化剂极易发生爆炸燃烧，火焰为淡蓝色（几乎无色）；本身无毒，高浓度下会造成窒息缺氧，属于甲类易燃易爆危化品；液态氢为超低温介质，易挥发。

执行质量标准（国标为主，分等级规范）

产品等级 执行标准 核心纯度指标 适用场景 

工业氢气 GB/T 3634.1-2011 纯度≥99.9% 通用工业、燃料、粗加工 

纯氢气 GB/T 3634.1-2011 纯度≥99.99% 化工合成、焊接保护 

高纯氢气 GB/T 3634.2-2011 纯度≥99.999% 电子、半导体、色谱载气 

超纯氢气 GB/T 3634.2-2011 纯度≥99.9999% 芯片制造、光伏、精密分析 

食品级氢气 GB 31633-2019 纯度≥99.99%，重金属/有害杂质达标 食品加工、饮料加氢（如矿泉水） 

焊接用氢气 JB/T 7530-2016 纯度≥99.99%，露点≤-60℃ 氢弧焊、金属热处理 

型号&货号（行业通用分级，货号供应商自定义）

型号（按纯度/形态/压力/规格划分）

- 纯度型号：工业级（3N，99.9%）、纯氢（4N，99.99%）、高纯氢（5N，99.999%）、超纯氢（6N，99.9999%）、食品级（4N+）

- 形态/压力型号：气态氢（GH₂）-13.5MPa/15MPa/20MPa（钢瓶常用）；液态氢（LH₂）-常压超低温（杜瓦罐/储罐）

- 钢瓶/容器型号：40L/10L/8L（气态氢钢瓶）、175L/500L（液氢杜瓦罐）、PSA制氢机型号（如PSA-10Nm³/h-99.99%，按产气量+纯度命名）

货号（无国标，通用示例+品牌参考）

- 国内通用：GH₂-40L-15MPa-99.99%、GH₂-10L-20MPa-99.999%、LH₂-175L-99.999%

- 品牌示例：林德（H2-40-150-4N）、空气化工（HYD10-200-5N）、国内厂家（CQ-H2-40L-3N）

储存/保存条件（分气态/液态，核心：防爆、密闭、隔离、防泄漏）

气态氢气（钢瓶储存，国标瓶身淡绿色+红色字样）

1. 储存于阴凉通风的甲类防爆库房，温度≤30℃，远离火种、热源、暴晒，钢瓶直立固定放置并设置防倾倒装置；

2. 钢瓶专用减压阀（禁与其他气体混用），严禁与氧气、氯气、氟气、氧化剂、易燃气体混储，分区隔离存放（间距≥8m，防火堤分隔）；

3. 库房采用防爆型通风/照明设备，禁止使用易产生火花的工具/机械，库区安装可燃气体检测报警仪（测爆型）和防爆排风系统；

4. 钢瓶按规范定期检验（每3年1次），禁止敲击、碰撞、暴晒，搬运使用专用防静电手推车，全程接地消除静电；

5. 库区配备干粉/二氧化碳灭火器（禁用水冲灭），备有泄漏应急处理沙袋、堵漏工具，严禁在密闭空间大量储存。

液态氢气（杜瓦罐/低温储罐储存）

1. 储存于专用超低温防爆库区，通风良好，杜瓦罐/储罐直立放置，远离高温设备、明火（间距≥15m），防止罐体受热；

2. 操作时做好超低温防冻防护（穿戴防冻手套、护目镜、防护服），避免液氢直接接触皮肤造成冻伤，严禁将液氢倒入密闭容器（遇热膨胀极易超压爆炸）；

3. 储罐定期检查真空度、密封性和安全阀，确保超低温绝热效果，防止液氢快速挥发，挥发气体需经防爆排风系统排出；

4. 液氢储存区严禁明火、吸烟，设置**“严禁烟火”“易燃易爆”“窒息危险”**警示标识，无关人员严禁入内。

通用要求

1. 密闭空间使用氢气时，必须持续强制通风，实时监测氢气体积浓度（控制在4.0%以下）和环境氧含量；

2. 储存/操作区域做好静电接地和防雷措施，操作人员穿戴防静电劳保用品（防静电服、鞋、手套）。

主要用途

1. 化工合成核心原料：合成氨（氢气+氮气→氨）、合成甲醇、制备盐酸/氟化氢，生产环己烷、苯胺等有机中间体，是石油化工加氢精制（如重油加氢、油品脱硫）的关键原料；

2. 新能源/燃料领域：氢燃料电池（新能源汽车、船舶、电站）的核心燃料，火箭/航天飞行器的推进剂（液氢+液氧），工业切割/焊接的氢氧焰燃料（温度达2800℃以上）；

3. 电子/半导体行业：高纯/超纯氢作为半导体芯片、光伏电池、液晶屏生产的还原气、载气、刻蚀气，用于晶圆镀膜、硅片清洗、金属还原；

4. 冶金/材料工业：稀有金属（钨、钼、钛）的冶炼还原气，金属粉末制备的氢还原工艺，不锈钢、高温合金的热处理保护气；

5. 分析检测/实验室：气相色谱（GC）、气质联用（GC-MS）的载气，核磁共振（NMR）的吹扫气，化学实验的还原气、反应气；

6. 食品/医药行业：食品级氢气用于矿泉水/饮料加氢（富氢水）、食品保鲜，医药中间体合成的加氢反应原料，疫苗生产的惰性保护气配套；

7. 其他应用：浮法玻璃生产的保护气，电子管/灯泡的填充气，低温制冷（液氢作为超低温制冷剂，用于超导材料、生物样本冷冻），废水处理的加氢降解工艺。