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氢产业链发展的路径分析
1
作者 黄晟 杨振丽 李振宇 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期882-893,共12页
碳达峰、碳中和战略的提出为我国各行业绿色低碳转型指明了方向,绿色氢能源有望在交通、化工、发电等多个领域发挥重要作用,推动氢产业发展可成为我国实现双碳目标的有效途径。本文在对美国、欧盟、日本和中国近年来氢产业发展情况进行... 碳达峰、碳中和战略的提出为我国各行业绿色低碳转型指明了方向,绿色氢能源有望在交通、化工、发电等多个领域发挥重要作用,推动氢产业发展可成为我国实现双碳目标的有效途径。本文在对美国、欧盟、日本和中国近年来氢产业发展情况进行比较与分析的前提下,提出了中国氢产业链的发展路径。文中指出,我国需要在借鉴发达国家氢产业发展政策的基础上,立足本国国情,统筹谋划构建从制氢、储运、加氢站建设到多场景应用的产业链。综合考虑我国的资源分布情况,加大绿氢产业布局,依据绿氢的绿色能源、绿色材料以及绿色原料的多元属性,推动氢能在交通、化工、冶金、发电等多场景的高效利用,同时我国要加强国际合作,联合研发相关新型技术与基础设施,制定涉氢国际标准,统筹兼顾氢产业经济发展与应对全球气候变暖的双重目标。 展开更多
关键词 双碳 氢 氢产业 氢能 绿氢
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液氢中仲氢检测的质量控制研究与实践
2
作者 何田田 王晓磊 《航天工业管理》 2024年第1期38-40,共3页
氢能是一种清洁高效的未来能源,氢以其来源广、可储存、可再生、可电可燃、应用过程零污染、零排放的特性,广泛应用在国防工业、航天航空技术、氢能产业等尖端技术中,被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。液氢是经过气态氢纯化、正仲... 氢能是一种清洁高效的未来能源,氢以其来源广、可储存、可再生、可电可燃、应用过程零污染、零排放的特性,广泛应用在国防工业、航天航空技术、氢能产业等尖端技术中,被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。液氢是经过气态氢纯化、正仲氢转化、预冷和节流膨胀等工艺过程而获得,氢气的液化是将常温状态下的氢气降温至-253℃变成液态氢的过程。通常的氢是正氢和仲氢两种形式氢分子的混合物,正仲氢之间的平衡百分比仅与温度有关。 展开更多
关键词 节流膨胀 仲氢 液态氢 液氢 工艺过程 氢分子 氢能 常温状态
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关于氢能航空动力发展的认识与思考
3
作者 向巧 胡晓煜 +1 位作者 王曼 弓升 《航空发动机》 北大核心 2024年第1期1-9,共9页
近年来,在全球碳减排目标的驱动下,各国对发展氢能航空的热情空前高涨,在氢能飞机和氢能动力领域加速布局研究计划。通过研究国内外氢能飞机及动力发展历程和研究进展,发现人类对氢的认知始于其燃烧特性,认为氢能航空发展兴于“双碳”目... 近年来,在全球碳减排目标的驱动下,各国对发展氢能航空的热情空前高涨,在氢能飞机和氢能动力领域加速布局研究计划。通过研究国内外氢能飞机及动力发展历程和研究进展,发现人类对氢的认知始于其燃烧特性,认为氢能航空发展兴于“双碳”目标,指出燃氢涡轮发动机是航空业实现减碳目标的关键,分析了燃氢涡轮发动机和氢燃料飞机的性能优势,研判出氢能航空及动力发展难在全产业链重构和全链条颠覆创新,提出了创新氢能航空发展机制、加快发展燃氢涡轮发动机、健全氢能航空产业链条、实现全链条颠覆性创新和加强氢能航空基础建设等五方面的发展措施建议。 展开更多
关键词 氢能航空 氢能飞机 氢能动力 氢燃料发动机 燃氢涡轮发动机
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储氢材料虚拟仿真实验的设计与教学实践
4
作者 卢洋藩 肖学章 +2 位作者 刘芙 程逵 陈立新 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第1期383-386,共4页
针对固态储氢材料制备及性能测试线下实验教学中存在的时间、空间和深度限制,设计建设了虚拟仿真实验。实验内容包含一类材料、两个体系、两类制备技术、三种性能测试方法,并且结合动画展示材料内部原子级别的反应机理,既让学生亲自体... 针对固态储氢材料制备及性能测试线下实验教学中存在的时间、空间和深度限制,设计建设了虚拟仿真实验。实验内容包含一类材料、两个体系、两类制备技术、三种性能测试方法,并且结合动画展示材料内部原子级别的反应机理,既让学生亲自体验、直接观察每一步实验过程,又能深入理解实验机理,实现了多个维度的以虚补实和探究型的实验教学,有利于培养学生的自主学习能力和实践创新能力,提升材料科学与工程专业实验教学的质量和水平。 展开更多
关键词 储氢材料 材料制备 吸放氢动力学 放氢热力学 虚拟仿真 实验教学
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TiFe系储氢合金的研究现状
5
作者 郭克星 《大型铸锻件》 2024年第2期10-17,共8页
在氢能存储中固态储氢是比较安全的一种方案,而储氢合金因其独特的优点备受关注,TiFe系储氢合金就是其中的一种。本研究综述了TiFe系储氢合金近三年来的最新研究成果,从作为储氢合金的优势、制备工艺和合金元素对储氢性能的影响三方面... 在氢能存储中固态储氢是比较安全的一种方案,而储氢合金因其独特的优点备受关注,TiFe系储氢合金就是其中的一种。本研究综述了TiFe系储氢合金近三年来的最新研究成果,从作为储氢合金的优势、制备工艺和合金元素对储氢性能的影响三方面进行了总结。作为AB型金属间化合物,其既可以作为固定存储,也可以作为移动存储,具备较大的应用优势。活化困难问题是目前TiFe系储氢合金研究的重点,目前常用的做法是进行元素替代,主要包含金属元素和稀土元素。研究证明,通过元素替代能够提高活化特性,缩短孵育时间。建议下一步可以探索其他元素对储氢性能的影响,不断提高储氢能力。 展开更多
关键词 氢能 固态储氢 储氢合金 储氢能力 吸氢放氢
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油气行业可再生能源制氢技术进展与前景展望
6
作者 余晖迪 张琳 +5 位作者 赵永明 李轶衡 张茜 刘晓丹 张辰君 王晓琦 《石油科技论坛》 2024年第1期40-49,共10页
利用可再生能源制氢,是油气企业推动能源结构优化升级与深度脱碳的重要途径。油气企业近年通过全产业链技术研究与示范应用,积极推动氢能产业高效益、规模化发展。文章研究对比了碱性电解水制氢(ALK)、质子交换膜制氢(PEM)和固体氧化物... 利用可再生能源制氢,是油气企业推动能源结构优化升级与深度脱碳的重要途径。油气企业近年通过全产业链技术研究与示范应用,积极推动氢能产业高效益、规模化发展。文章研究对比了碱性电解水制氢(ALK)、质子交换膜制氢(PEM)和固体氧化物电解制氢(SOEC)等技术的优势与挑战,分析了国内外代表性油气公司在制氢产业和项目方面的布局规划。中国石油围绕绿氢产业链与制氢技术链,持续攻关符合自身特色应用场景的可再生能源制氢技术及配套系统,涵盖基础研究到项目示范,在高效率电极催化剂材料、电解槽系统优化、氢电耦合系统、大规模大容量制氢装置、固体氧化物电解制氢技术、太阳能光解水制氢技术等领域取得系列创新成果。结合我国油气企业制氢技术特点、场景特色与项目现状,对未来可再生能源制氢领域发展提出建议和展望。 展开更多
关键词 氢能 绿氢 氢制备 可再生能源制氢 电解水
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高压下二元富氢超导体的实验研究进展
7
作者 郭鉴宁 王煜龙 +2 位作者 朱程程 黄晓丽 崔田 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期11-32,共22页
自从1911年著名物理学家Onnes发现超导电性以来,人们不断努力提高超导转变温度,室温超导体是人类追逐的百年梦想。在近百年的研究历程中,铜基超导体、铁基超导体及麦克米兰极限MgB_(2)超导体的发现不断刷新了人们对超导领域的认知,也增... 自从1911年著名物理学家Onnes发现超导电性以来,人们不断努力提高超导转变温度,室温超导体是人类追逐的百年梦想。在近百年的研究历程中,铜基超导体、铁基超导体及麦克米兰极限MgB_(2)超导体的发现不断刷新了人们对超导领域的认知,也增强了人们进一步提高超导转变温度和挖掘高温超导机制的信心。最近,理论预测并被实验验证的新型富氢化合物显示了高温乃至室温超导电性的巨大潜力,成为室温超导体的最佳候选体系之一。值得注意的是,高压下硫氢化物和镧氢化物均具有超过200 K的超导转变温度,引领了富氢化合物的研究热潮,涌现了一些重要的理论和实验成果。本文聚焦于目前富氢化合物超导体的实验研究进展,从不同氢结构单元及氢成键特征的角度总结和归纳新型富氢化合物的晶体结构性质及超导性能。主要介绍了5种在实验上成功获得的富氢化合物超导体:间隙型、离子型、共价型、笼型及分子型。通过对比分析不同类型的富氢化合物超导体,总结出一些影响超导转变温度的普适规律,并提出目前实验上亟待解决的问题和未来主攻的实验方向。 展开更多
关键词 高压超导 富氢化合物 金刚石对顶砧 共价型氢化物 笼型氢化物 分子型氢化物
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“双碳”背景下制氢技术前景展望
8
作者 李冰峰 李婉 +2 位作者 张晓勤 贾荣 周再举 《化工设计通讯》 CAS 2024年第2期134-136,共3页
在全球能源转型的浪潮中,氢能产业迎来了前所未有的发展机遇。为促进氢能产业高速高质量发展,推动氢能从传统工业原料向大规模能源应用转型,国家发改委和能源局于2022年联合印发了《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,从国家层面... 在全球能源转型的浪潮中,氢能产业迎来了前所未有的发展机遇。为促进氢能产业高速高质量发展,推动氢能从传统工业原料向大规模能源应用转型,国家发改委和能源局于2022年联合印发了《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,从国家层面上明确氢的能源属性,提出氢能产业发展的基本原则以及各阶段的发展目标,部署了推动氢能产业良性健康发展的重要举措。围绕“双碳”目标下热门制氢技术的研究进展进行综述,分析各制氢技术的优缺点,最后对未来制氢技术的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 制氢技术 电解水制氢 光解水制氢 可再生能源 绿氢
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氢能源飞机的现状与未来
9
作者 尚永锋 袁润东 杨申 《节能》 2024年第1期119-121,共3页
航空运输业碳排放较高,因此计划用氢能源代替传统航空燃油以降低碳排放,以氢燃料电池和氢燃料航空发动机作为飞机的动力源。围绕氢能源本身,对氢燃料电池和氢燃料航空燃气涡轮发动机展开论述,总结氢能源发展的主要技术难题,为氢能源飞... 航空运输业碳排放较高,因此计划用氢能源代替传统航空燃油以降低碳排放,以氢燃料电池和氢燃料航空发动机作为飞机的动力源。围绕氢能源本身,对氢燃料电池和氢燃料航空燃气涡轮发动机展开论述,总结氢能源发展的主要技术难题,为氢能源飞机发展提供参考。 展开更多
关键词 氢能源 氢燃料电池 氢燃料航空发动机 航空减碳
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涉氢环境及其对高温合金的影响:评述--面向航空发动机潜在应用
10
作者 郑亮 李周 +1 位作者 王旭青 张国庆 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期13-30,共18页
随着“双碳”目标的提出,氢作为绿色清洁能源成为未来航空业发展的重要趋势,近年来氢燃料航空发动机备受关注。高温合金是当前燃气涡轮发动机热端部件中应用最广泛的材料,本文综述现有其他领域涉氢环境对合金的影响,为未来氢燃料航空发... 随着“双碳”目标的提出,氢作为绿色清洁能源成为未来航空业发展的重要趋势,近年来氢燃料航空发动机备受关注。高温合金是当前燃气涡轮发动机热端部件中应用最广泛的材料,本文综述现有其他领域涉氢环境对合金的影响,为未来氢燃料航空发动机用高温合金研制和应用提供参考。对内/外氢环境的引入、渗(充)氢方法、氢浓度/氢分布特征及氢稳定存在温度的测量、氢对拉伸、蠕变/持久和疲劳性能的影响以及氢脆的断裂机理进行分述,总结不同成分、制备工艺、原始组织状态、合金化程度以及不同应用领域高温合金在涉氢环境下的力学性能退化因素。结果表明,外氢环境下比内氢环境下力学性能下降更快;合金化程度更高的高温合金氢脆更明显,而高温氢环境下合金性能损伤(蠕变/持久、疲劳和拉伸)倾向较室温明显降低。就燃氢涡轮动力用高温合金在涉氢环境下的力学性能评价及适氢环境高温合金的研制进行展望。燃氢涡轮航空发动机可能面临的涉氢工作环境包括:液氢存储的低温氢环境;用于通道冷却的氢环境;经过气体压缩的高温高压氢环境;以及燃烧产物-高温水蒸气(高温潮湿)环境的影响。重点应关注氢在高温合金中的扩散和渗透、高温合金在高压氢环境下的脆性和腐蚀、高温潮湿环境下氧化和腐蚀行为以及上述多重耦合环境下合金和涂层的退化和防护机制。针对燃氢涡轮发动机工作环境,需要搭建近服役条件的高温合金燃氢环境实验装置,开展燃氢环境对高温合金及零部件的影响研究,建立现役叶片和盘件等热端部件关键用材在涉氢环境中的力学性能数据库和相关标准,并在此基础上适时研发适用于燃氢环境使用的高温结构材料,为氢燃料燃气涡轮航空发动机的应用提供支持。 展开更多
关键词 高温合金 氢燃料燃气涡轮 航空发动机 氢致力学性能退化 氢分布 TIAL合金 氢脆指数
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面向碳中和情景的中国跨区域电氢协同优化配置研究
11
作者 吕循岩 肖晋宇 +1 位作者 侯金鸣 金晨 《中外能源》 CAS 2024年第5期27-34,共8页
为实现碳中和目标,构建高比例清洁能源电力系统势在必行。绿氢可为难以直接用电的终端用能领域提供零碳解决方案,成为可再生能源和部分终端用能之间的纽带,实现间接电能替代。如何在高比例清洁能源系统中对电能与氢能进行优化配置,是未... 为实现碳中和目标,构建高比例清洁能源电力系统势在必行。绿氢可为难以直接用电的终端用能领域提供零碳解决方案,成为可再生能源和部分终端用能之间的纽带,实现间接电能替代。如何在高比例清洁能源系统中对电能与氢能进行优化配置,是未来电力、绿氢发展中需要面对的重要问题。通过构建的电氢协同系统模型(GTSEP),量化评估电氢耦合的系统性价值,分析输电、输氢之间的关系,以全系统综合用能成本最低为目标,实现全国范围内大规模、跨区域电力与氢能生产、储存和运输的协调优化。将全国划分为七个区域,预计2060年绿氢需求量为7500×10^(4)t,全社会用电量需求将达到17×10^(12)kW·h,根据满足绿氢需求的不同方式,共设置4种模式进行对比分析。结果表明,采用电氢协同模式,各区域内利用可再生能源发电就地制氢并利用的总量为4000×10^(4)t,跨区输氢总量3500×10^(4)t,约占总需求的46%左右,其中直接管道输氢780×10^(4)t,输电代输氢1.1×10^(12)k W·h,绿氢平准化成本为9.32元/kg。电氢协同的零碳能源系统可以充分发挥氢易于大规模存储的优点和电能易于传输的特点。 展开更多
关键词 电氢协同 清洁能源电力 绿氢 管道输氢 输电代输氢 跨区域
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[NiFe]-氢化酶仿生化学模拟合成研究进展
12
作者 马书修 崔晁瑜 +2 位作者 甘贞洁 张宇 刘文博 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2024年第3期458-464,共7页
介绍了氢化酶家族中重要的成员之一[NiFe]-氢化酶的活性中心结构和催化机理。综述了[NiFe]-氢化酶的双金属活性中心结构仿生化学模拟合成研究工作,一些具有代表性的[NiFe]-氢化酶模型物的合成方法和结构信息进行了描述。分析了近期研究... 介绍了氢化酶家族中重要的成员之一[NiFe]-氢化酶的活性中心结构和催化机理。综述了[NiFe]-氢化酶的双金属活性中心结构仿生化学模拟合成研究工作,一些具有代表性的[NiFe]-氢化酶模型物的合成方法和结构信息进行了描述。分析了近期研究者对[NiFe]-氢化酶仿生化学模拟合成研究的方向与重点,以及在[NiFe]-氢化酶仿生化学模拟合成工作上取得的一些成果,最后展望了[NiFe]-氢化酶模型物的未来发展前景与意义,为[NiFe]-氢化酶仿生化学研究提供参考。 展开更多
关键词 氢化酶 [NiFe]-氢化酶 [NiFe]-氢化酶模型物 生物酶制氢 仿生化学合成
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分布式制氢技术现状与实践效果分析
13
作者 徐润 栾学斌 +2 位作者 夏国富 刘铉东 牛丛丛 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期133-138,共6页
针对加氢站场景,结合市场现有氢气供需方式的局限性和主要矛盾,重点阐述了分布式制氢技术优势和发展前景,剖析了分布式制氢技术与传统化工技术的核心区别,并对分布式制氢技术从开发到应用的发展思路进行探讨。结合分布式甲醇制氢技术开... 针对加氢站场景,结合市场现有氢气供需方式的局限性和主要矛盾,重点阐述了分布式制氢技术优势和发展前景,剖析了分布式制氢技术与传统化工技术的核心区别,并对分布式制氢技术从开发到应用的发展思路进行探讨。结合分布式甲醇制氢技术开发历程,论述了分布式制氢成套技术开发过程中系统集成、过程强化和高效催化剂三者之间紧密联系和相互制约条件,通过制氢加氢一体站的运行效果验证了分布式甲醇制氢技术的可行性,讨论了未来分布式制氢技术与加氢站相结合的显著优势。 展开更多
关键词 氢能 分布式制氢 甲醇制氢 制氢加氢一体站
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水资源对我国绿氢产业的影响分析
14
作者 张明震 张灿 +1 位作者 吴秀山 程前 《南方能源建设》 2024年第2期172-178,共7页
[目的]文章旨在研究分析我国水资源对绿氢产业发展的影响,揭示水资源与绿氢产业发展之间的矛盾,分析绿氢产业未来发展趋势,为我国可再生能源制氢项目发展布局提供有益参考。[方法]为了证明水资源会在“三北”等地区限制我国绿氢产业发展... [目的]文章旨在研究分析我国水资源对绿氢产业发展的影响,揭示水资源与绿氢产业发展之间的矛盾,分析绿氢产业未来发展趋势,为我国可再生能源制氢项目发展布局提供有益参考。[方法]为了证明水资源会在“三北”等地区限制我国绿氢产业发展,结合实地调研情况和文献材料,从水资源政策、传统化工产业用水和制氢技术等角度进行分析论证。[结果]分析结果表明,在我国水资源相关政策限制下,绿氢产业布局应考虑水资源的制约,大规模制取绿氢以及绿氢对化石能源制氢替代,并不能有效节水,反而会促进化工产业用水量增加;在水资源制约下,我国绿氢产业发展须从全局用水角度考虑布局,并要充分结合既有化工产业的发展趋势,同时应考虑海水等可利用的丰富资源。[结论]我国绿氢产业发展不应忽略了既有政策框架、技术水平、产业布局和既有资源特性的问题,布局绿氢项目时,应充分考虑现状和未来趋势,从全局谋划、产业协调发展、资源有效利用等角度考量,解决水资源对绿氢产业的限制问题。 展开更多
关键词 绿氢 水资源 可再生能源制氢 绿氢产业布局 海水制氢
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工业副产氢成本及应用分析
15
作者 吴振宇 张轩 《广东化工》 CAS 2024年第1期62-64,共3页
氢能作为高效、低碳、可持续的能源已经成为我国达到“双碳”目标、实现能源转型和产业升级的重要支撑。当前氢能发展正处于从产业导入期过渡到成长期的关键时刻,从个别城市单独发展向示范城市群协同发展的重要转折期。在此过渡期内,我... 氢能作为高效、低碳、可持续的能源已经成为我国达到“双碳”目标、实现能源转型和产业升级的重要支撑。当前氢能发展正处于从产业导入期过渡到成长期的关键时刻,从个别城市单独发展向示范城市群协同发展的重要转折期。在此过渡期内,我国丰富的工业副产氢资源将为氢能行业的发展提供重要能源支撑。本文通过分析国内副产氢资源的性质、来源和成本,指出我国副产氢具有成本低、分布广、运输距离短等特点,在绿氢技术和产业成熟之前,工业副产氢将是我国培育氢能产业的重要过渡手段,可以有力推动氢能下游市场的长远发展。 展开更多
关键词 氢能 副产氢 焦炉煤气 氯碱尾气 炼厂氢气 丙烷脱氢尾气
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车用加氢站火灾爆炸事故风险分析
16
作者 何太碧 赵莉 +4 位作者 王晓东 梅琦 张建平 王富平 李海静 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期131-138,共8页
目的完善氢能产业链基础设施,寻求车用加氢站火灾爆炸事故致因,提出车用加氢站火灾爆炸事故防控措施,保障其安全可持续发展,提高大众对车用加氢站安全防控的信任度。方法采用事故致因理论揭示事故发生的本质,从能量物质、能量载体以及... 目的完善氢能产业链基础设施,寻求车用加氢站火灾爆炸事故致因,提出车用加氢站火灾爆炸事故防控措施,保障其安全可持续发展,提高大众对车用加氢站安全防控的信任度。方法采用事故致因理论揭示事故发生的本质,从能量物质、能量载体以及物的不安全状态和人的不安全行为角度出发,系统性地分析车用加氢站火灾爆炸事故的危险源,并以其火灾爆炸事故为顶上事件建立事故树图,提出有针对性的防控策略。结果①车用加氢站火灾爆炸属于物的不安全状态的基本事件占比最大,为52%;②可能引发车用加氢站火灾爆炸的最小割集有350个,避免火灾爆炸事故发生的最小经集有4个;③不考虑基本事件发生的概率,通风不良、报警装置故障、检测器失效、安全阀故障和自动制动系统故障5个基本事件的结构重要度最大。结论事故致因理论能科学全面地对车用加氢站进行危险源辨识,事故树系统分析了其基本事件结构重要度,保护措施正常运行是削减其火灾爆炸事故的关键控制点,给车用加氢站建站管理等制定相关防控措施提供了理论依据。 展开更多
关键词 加氢站 氢泄漏 氢安全 火灾 爆炸 事故树 风险评价
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静置工况条件下掺氢天然气浓度分布规律
17
作者 李敬法 宇波 +2 位作者 苏越 刘翠伟 李玉星 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期145-155,共11页
利用天然气管道进行掺氢输送已成为氢能及天然气输送领域的热点和重点,但当前业界对于掺氢天然气在管道输送和停输静置过程中是否会自发分层一直存在较大争议。为了厘清该问题,以掺氢天然气在管道中静置这一极端工况为例,基于热力学能... 利用天然气管道进行掺氢输送已成为氢能及天然气输送领域的热点和重点,但当前业界对于掺氢天然气在管道输送和停输静置过程中是否会自发分层一直存在较大争议。为了厘清该问题,以掺氢天然气在管道中静置这一极端工况为例,基于热力学能量最小原理,推导了在重力场作用下掺氢天然气浓度分布数学模型,并采用Peng-Robinson真实气体状态方程对该数学模型进行了求解,最后研究了甲烷—氢气二元组分混合气体在4种典型场景高度和5种掺氢比下氢浓度随高度的分布规律。研究结果表明:(1)在重力影响下管道顶部和底部的氢浓度存在差异,但其受高度差的影响显著,对于米级的水平管道、几十米级的一般城镇楼宇天然气立管、百米级的高层楼宇天然气立管,氢浓度随高度变化的差异微小,可完全忽略氢分层;(2)对于千米级大落差的掺氢天然气管道,当掺氢比不超过20%时,氢分层仍可忽略,但当掺氢比很高时(例如50%)管道顶部和底部的氢浓度差将超过1%,此时需考虑工程实际情况评估能否忽略氢分层;(3)西气东输某管道考虑真实气体组成、掺氢比20%、管道落差200 m时,各气体组分的浓度随落差高度的分布规律揭示了在实际工程中此类落差高度的掺氢天然气氢分层可忽略。结论认为,对于掺混均匀的掺氢天然气在静置这种最容易发生分层的极端工况下,如果不存在千米级极端大落差和极端大掺氢比,掺氢天然气管道分层现象可完全忽略;该认识从理论上厘清了目前关于掺氢天然气分层现象的争议,对掺氢天然气管道安全输送具有重要指导意义。 展开更多
关键词 掺氢天然气 氢分层 掺氢比 能量最小原理 静置工况
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掺氢天然气的管道输运特性仿真与分析
18
作者 封德彬 王文 马凡华 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期390-399,共10页
掺氢天然气(HCNG)输送是利用现有天然气管线实现氢气长距离运输的一种可行方案,天然气中因氢气的加入使得输运气体的物性发生明显变化,从而对管道的输运特性造成一定影响。本文对掺氢混合气的流动及换热过程进行了分析建模,对天然气掺... 掺氢天然气(HCNG)输送是利用现有天然气管线实现氢气长距离运输的一种可行方案,天然气中因氢气的加入使得输运气体的物性发生明显变化,从而对管道的输运特性造成一定影响。本文对掺氢混合气的流动及换热过程进行了分析建模,对天然气掺氢管道的运行特性进行了计算分析,并在计算中使用物性快速计算公式代替BWRS方程进行物性求解以提高计算效率。根据计算结果,氢气与天然气混合气体的黏度、密度、体积热值和焦耳-汤姆逊效应系数随着掺氢比例的增加而下降,比热容和压缩因子随掺氢比例的增加而增加;在管道运行中,管输体积流量随掺氢比例的增加而上升,管道压降和管道管存随之下降,管道的能量流量先下降后在大掺氢比后略有回升;管道能量流量恒定时,管道出口压力先降低后略有升高;氢气的加入会削弱长输管线压降导致的温度降低;地面温度对于管输流量和能量流量影响较小。 展开更多
关键词 氢 掺氢天然气 管道输送 掺氢比 数值模拟
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中国大规模盐穴储氢需求与挑战
19
作者 杨春和 王贵宾 +4 位作者 施锡林 朱施杰 郑铸颜 刘伟 范金洋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-19,共19页
氢能是来源广泛且低碳清洁的能源,大力发展氢能产业是实现双碳目标和应对全球能源转型的重要举措。在氢能“制备―储存―运输―应用”全产业链中,储氢难问题长期制约着氢能产业高质量发展。盐穴储氢具有成本低、规模大、安全性高和储氢... 氢能是来源广泛且低碳清洁的能源,大力发展氢能产业是实现双碳目标和应对全球能源转型的重要举措。在氢能“制备―储存―运输―应用”全产业链中,储氢难问题长期制约着氢能产业高质量发展。盐穴储氢具有成本低、规模大、安全性高和储氢纯度高等突出优势,是未来氢能大规模储备的重要发展方向,也是我国能源低碳转型的重大战略需求。综合调研了我国制氢产业和氢能消费现状,分析了我国盐穴储氢的需求。调研了国外利用盐穴储存天然气和氢气的技术及工程现状,总结了我国盐穴储气库发展和建设历程。对比了利用盐穴储存天然气、氦气、压缩空气和氢气的异同点,提出我国盐穴储氢面临三大科技挑战:层状盐岩氢气渗透与生化反应、盐穴储氢库井筒完整性管控、储氢库群灾变孕育与防控。研究成果明确了我国氢气储备需求的快速增长趋势和大规模盐穴储氢的重点攻关方向。 展开更多
关键词 盐穴储氢 层状盐岩 氢岩反应 井筒完整性 库群灾变
原文传递
碳材料在镁基固态储氢领域中的应用进展
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作者 周润晨 刘美佳 +3 位作者 薛欣萌 范银宇 王守娟 孔凡功 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期63-76,共14页
镁基储氢材料因其理论储氢密度高(MgH_(2),7.6%(质量分数))、来源广、成本低的特点,被认为是最具应用前景的固态储氢材料之一。但MgH_(2)的放氢焓值高(75 kJ/mol)、放氢温度高(>380℃),造成其动力学和热力学性能差,限制了在固态储氢... 镁基储氢材料因其理论储氢密度高(MgH_(2),7.6%(质量分数))、来源广、成本低的特点,被认为是最具应用前景的固态储氢材料之一。但MgH_(2)的放氢焓值高(75 kJ/mol)、放氢温度高(>380℃),造成其动力学和热力学性能差,限制了在固态储氢领域的应用和发展。近年来,碳材料因结构多样化、可调控性强、比表面积大、力学性能高和电子传输能力强等优势,在镁基储氢材料的掺杂改性、纳米限域等方面应用广泛,可以有效改善吸放氢温度、循环性能和吸放氢活化能等性能指标,并取得了大量成果。本文主要针对碳材料在镁基储氢材料中的研究现状,归纳了碳材料的合成和改性方法,重点阐述了不同维度碳材料在镁基储氢领域的应用进展,并展望了未来的发展方向。 展开更多
关键词 储氢 碳材料 镁基储氢材料 吸放氢性能 热力学 动力学改性
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