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储氢技术研究现状及进展 被引量：3
1
作者 张林海 丁学强 +3 位作者 张新 孙世铮 张思懿 刘德军 《中外能源》 CAS 2024年第4期17-27,共11页
储氢环节是连接氢生产到应用的桥梁,也是高效利用氢能的基础。高压气态储氢技术最成熟、应用最广泛,研制轻质、高压、耐腐蚀性强、稳定性好的储氢容器将是未来高压储氢的研发热点。固态储氢是利用固体材料吸附方式实现氢的存储,主要包... 储氢环节是连接氢生产到应用的桥梁,也是高效利用氢能的基础。高压气态储氢技术最成熟、应用最广泛,研制轻质、高压、耐腐蚀性强、稳定性好的储氢容器将是未来高压储氢的研发热点。固态储氢是利用固体材料吸附方式实现氢的存储,主要包括金属材料、复合氢化物、碳基材料、有机框架储氢材料、无机多孔储氢材料等。从储能密度角度看,低温液态储氢是一种十分理想的储氢方式,但也存在能量损失大、成本高昂等问题。有机液态储氢具有储氢密度大、安全性好、载体可循环使用等显著优点,被认为是最有希望实现大批量、远距离氢储运的重要方式之一,甲基环己烷(MCH)、二苄基甲苯(DBT)、N-乙基咔唑(NEC)、甲醇/甲酸等是当前有机物储氢介质的研究热点且具有商业化前景。目前有机液态储氢还存在脱氢效率低、能耗大、氢纯度不足等问题,大部分技术仍处于研究或初期示范阶段。短期内高压气态储氢仍是储氢方式的主流选择。中期内发展的重点是有机液态储氢和固态储氢,低温液态储氢主要应用在大批量、长距离的特殊储运场景。长期来看,融合多种储氢方式的优点,开发集成式耦合储氢技术是未来发展的关键,高效、长寿命、经济性好的储氢介质/催化剂体系是未来储氢技术的研究重点。 展开更多
关键词 高压气态储氢 固态储氢 低温液态储氢 有机液态储氢 储氢密度 储氢介质
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氢储运技术的发展现状、挑战及未来方向
2
作者 吴朝玲 张昱晨 +2 位作者 杜瑞 郭晓娟 周锐 《前瞻科技》 2024年第4期22-33,共12页
氢储运技术是氢能产业链中的一个至关重要的环节,可能成为未来新的百亿级产业。目前主流技术包括高压气态储氢、低温液态储氢和低压固态储氢,另外有机液态储氢也在应用示范阶段。文章总结了近年来氢储运技术的研发及应用进展,分析了面... 氢储运技术是氢能产业链中的一个至关重要的环节,可能成为未来新的百亿级产业。目前主流技术包括高压气态储氢、低温液态储氢和低压固态储氢,另外有机液态储氢也在应用示范阶段。文章总结了近年来氢储运技术的研发及应用进展,分析了面临的困难与挑战,展望了未来的研发方向。总体而言,氢储运技术发展前景广阔,但仍需在降低成本、提高效率、确保安全性和提高国产化率等方面不断突破,以推动氢能产业快速发展。 展开更多
关键词 氢储运技术 高压气态储氢 低温液态储氢 有机液态储氢 固态储氢 发展与挑战
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氢能储运技术现状及发展分析 被引量：1
3
作者 崔振莹 《中外能源》 CAS 2024年第7期31-39,共9页
在氢能的“制储输用”全产业链中,储运成本约占总成本的30%~40%,是制约氢能大规模发展的主要瓶颈。目前主要的储氢方式可分为高压气态储氢、低温液态储氢、有机液态储氢和固态储氢。高压气态储氢是目前氢能储存中应用最为广泛的方法。... 在氢能的“制储输用”全产业链中,储运成本约占总成本的30%~40%,是制约氢能大规模发展的主要瓶颈。目前主要的储氢方式可分为高压气态储氢、低温液态储氢、有机液态储氢和固态储氢。高压气态储氢是目前氢能储存中应用最为广泛的方法。低温液态储氢需要耐超低温、保持超低温、耐压、密封性强的特殊容器,制造难度大,成本高昂,因而制约了其发展,目前在民用领域还鲜有应用。有机液态储氢的储氢量较大,且存储介质为液态有机物,存储的同时也可进行常温常压输送,目前在我国仍处于研究阶段,尚未大规模普及。固态储氢材料可分为物理吸附和化学吸附两大类,其中物理吸附材料包括传统的碳基多孔材料、介孔材料、金属有机框架、共价有机框架等;化学吸附材料包括金属氢化物、配位氢化物、氢水化合物等。管道运输长期以来被视为大规模输运介质的低成本方式。高压氢气管输技术门槛低且最为成熟,目前仍是新建长距离输氢管道时优先考虑的氢能管输方式。天然气管道掺氢输送可以利用现役天然气管道设施,降低前期建设成本,被认为是实现氢能大规模输送最具发展潜力的技术。液态管道输氢受限于建设成本高及技术不成熟,尚没有长距离液氢管输实例,但低温液氢管输未来可期。 展开更多
关键词 氢能产业 氢能储存 氢能管输 有机液态储氢 固态储氢材料 天然气掺氢输送
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苯和环己烯分步制联环己烷过程催化剂设计及性能提升研究
4
作者 刘瑞林 王森 +5 位作者 孟繁春 李卓 杨慧敏 赵世超 覃勇 张斌 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1290-1298,共9页
联环己烷是一种高储氢密度、低沸点储氢试剂。与联苯加氢相比,苯和环己烯烷基化制环己基苯再加氢是一种有望实现大规模制备联环己烷的途径。在成熟的烷基化技术基础上,需进一步开展高效环己基苯加氢催化剂的研发。本研究首先使用酸化的... 联环己烷是一种高储氢密度、低沸点储氢试剂。与联苯加氢相比,苯和环己烯烷基化制环己基苯再加氢是一种有望实现大规模制备联环己烷的途径。在成熟的烷基化技术基础上,需进一步开展高效环己基苯加氢催化剂的研发。本研究首先使用酸化的USY分子筛催化苯和环己烯烷基化至环己基苯,获得100%转化率和产物选择性。进一步通过原子层沉积(ALD)在γ-Al_(2)O_(3)表面预先沉积不同厚度的TiO_(2)膜后再负载铂颗粒制得Pt/TiO_(2)/γ-Al_(2)O_(3)催化剂,研究TiO_(2)膜提升催化剂环己基苯加氢性能机制。TEM、CO脉冲吸附、CO-DRIFTs、准原位XPS、H-D交换和H2-TPR表征显示,与Pt/γ-Al_(2)O_(3)相比,Pt/TiO_(2)/γ-Al_(2)O_(3)催化剂不改变Pt颗粒的分散度,但能够形成新的Pt-TiO_(2)相互作用,提高铂表面电子密度、平面活性位点比例和降低氢溢流能垒,提升环己烷基苯加氢性能。研究为进一步发展联环己烷有机液态储氢试剂提供理论支持。相关金属-载体相互作用调控策略可应用于其他芳香性分子高效加氢催化剂的研制。 展开更多
关键词 有机液态储氢 联环己烷 加氢 金属载体相互作用 原子层沉积
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基于余热梯次利用的氢能发动机系统设计
5
作者 郭一弘 刘祯 +1 位作者 齐诗佳 李正 《汽车实用技术》 2024年第11期8-13,共6页
氢燃料由于具有零二氧化碳排放、可治理NO_(X)等有毒气体的优点,尤其在氢能发动机与动力装置的研究领域内备受关注。但是,卡诺循环定义的燃料转换效率始终不能超过50%,与常规发动机存在较大距离。为此文章构建了一种集压缩室空气增压、... 氢燃料由于具有零二氧化碳排放、可治理NO_(X)等有毒气体的优点,尤其在氢能发动机与动力装置的研究领域内备受关注。但是,卡诺循环定义的燃料转换效率始终不能超过50%,与常规发动机存在较大距离。为此文章构建了一种集压缩室空气增压、内燃室氢气燃烧膨胀做功、膨胀室低品位余热能回收于一体的氢发动机系统,系统采用有机液态形式贮存氢的方法,基于氢内燃机建立高效的废热梯级利用体系,将高品质废热用于氢源脱氢,将中低品质废热进行朗肯循环,实现废热资源的梯级利用。该系统设计不仅具有重要的科学研究价值,而且在经济、环境和社会可持续发展等多个层面都具有深远的影响。 展开更多
关键词 氢能 有机液态储氢 氢能发动机 废弃余热利用
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有机液态储氢载体催化制氢技术研究进展
6
作者 王凤 郝巧娥 +1 位作者 高生辉 黄晔 《辽宁化工》 CAS 2024年第9期1455-1458,共4页
综述了近年来有机液态储氢载体甲醇、甲酸、甲醛、甲基环己烷催化制氢技术的研究进展,介绍了提高催化剂性能的方法,并对其未来研究方向及发展趋势进行展望。
关键词 有机液态储氢 甲醇 甲酸 甲醛 甲基环己烷
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新型储氢材料研究进展 被引量：21
7
作者 高佳佳 米媛媛 +2 位作者 周洋 周红军 徐泉 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2962-2971,共10页
氢能作为一种环保可再生的新型能源,生产技术逐渐走向成熟,成本大幅度下降,将迎来快速发展的机遇期。氢能被广泛利用的关键在于是否能够实现高效储存。本文重点讨论了四类新型储氢材料,即金属络合氢化物储氢材料、碳纳米管储氢材料、沸... 氢能作为一种环保可再生的新型能源,生产技术逐渐走向成熟,成本大幅度下降,将迎来快速发展的机遇期。氢能被广泛利用的关键在于是否能够实现高效储存。本文重点讨论了四类新型储氢材料,即金属络合氢化物储氢材料、碳纳米管储氢材料、沸石以及新型沸石类材料、有机液态储氢材料。文章指出:金属络合氢化物储氢材料储存压力低但循环稳定性差;碳纳米管储氢材料已经有很长的发展历史,安全性高且易脱氢,然而目前对其储氢机理认识不够成熟;沸石以及新型沸石类材料价格低廉,但是对反应条件的要求高;有机液态储氢材料被认为是大规模储存和运输的可行选择,然而昂贵的成本和苛刻的反应条件限制了其发展。文章指出后续需要改进并开发具有较高存储容量和具有经济价值的储氢材料。 展开更多
关键词 氢能 金属络合氢化物 碳纳米管 沸石以及新型沸石类材料 有机液态储氢材料
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有序介孔炭负载Pt-MoO_(x)催化剂的制备及其催化甲基环己烷脱氢性能
8
作者 王森 孟繁春 +6 位作者 李卓 杨慧敏 代晓敏 白靖 许云华 覃勇 张斌 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期33-41,共9页
以有序介孔炭(CMK-3)作为载体,采用原子层沉积技术制备出催化剂y Pt CMK-3及MoO_(x)助剂调控催化剂y Pt-z MoO_(x)CMK-3(y、z分别为Pt和MoO_(x)的沉积循环次数),研究了沉积循环次数对Pt金属分散度和催化剂甲基环己烷脱氢性能的影响。结... 以有序介孔炭(CMK-3)作为载体,采用原子层沉积技术制备出催化剂y Pt CMK-3及MoO_(x)助剂调控催化剂y Pt-z MoO_(x)CMK-3(y、z分别为Pt和MoO_(x)的沉积循环次数),研究了沉积循环次数对Pt金属分散度和催化剂甲基环己烷脱氢性能的影响。结果表明,适中的Pt分散度和适量原子级分散的MoO_(x)助剂能显著提升Pt基催化剂的性能。与10Pt CMK-3相比,10Pt-1MoO_(x)CMK-3催化剂上的脱氢速率(单位时间内单位质量Pt产生H_(2)的物质的量)从79.02 mol(g·h)提高至97.88 mol(g·h),甲基环己烷转化率由71%提高到91%。MoO_(x)助剂加入对Pt颗粒分散度影响较小,主要提高了Pt表面电子密度,降低了催化剂的起活温度。此外,MoO_(x)助剂还通过氢溢流促进H_(2)在催化剂表面的脱附,从而提高H_(2)产率。 展开更多
关键词 甲基环己烷 有机液态储氢载体 脱氢催化剂 助剂 有序介孔炭
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基于反应器设计的有机液态储氢载体脱氢反应强化研究进展
9
作者 王波 王斌 +2 位作者 龚翔 杨福胜 方涛 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期189-208,共20页
有机液态储氢载体(liquid organic hydrogen carriers,LOHC)技术是一种应用前景广阔的液态储氢技术,但LOHC脱氢过程中动力学缓慢等问题制约了该技术发展,基于动力学和传热传质强化的反应器设计是必然选择。本文分析了有机液态储氢载体... 有机液态储氢载体(liquid organic hydrogen carriers,LOHC)技术是一种应用前景广阔的液态储氢技术,但LOHC脱氢过程中动力学缓慢等问题制约了该技术发展,基于动力学和传热传质强化的反应器设计是必然选择。本文分析了有机液态储氢载体脱氢反应动力学性能强化机制,指出催化剂表面高反应物浓度和高温是高反应速率的关键,且需减少副产物和催化剂失活。提出了传热强化、传质强化策略,以固定床反应器为例介绍了强化传热的目标和措施,指出了强化传质应提高外扩散速率并避免内扩散的影响。简述了多种类型LOHC“气液固”三相反应器的研究进展及其强化策略,最后总结了这些反应器的特点并提出了可能的新型反应器设计方向。可为针对有机液态储氢材料脱氢过程的新型反应器开发提供理论思路和参考依据。 展开更多
关键词 氢能 有机液态储氢载体 反应器 脱氢 强化
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