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期刊信息/Journal information
天然气工业
四川石油管理局 中国石油西南油气田公司 中国石油川庆钻探工程公司
天然气工业

四川石油管理局 中国石油西南油气田公司 中国石油川庆钻探工程公司

冉隆辉

月刊

1000-0976

jwq@trqgy.cn

028-86011178 86012712 86012718

610051

成都市府青路一段3号

天然气工业/Journal Natural Gas IndustryCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊于1981年创刊，是中国惟一全面报道天然气工业的综合性科技期刊。伴随国家改革开放急促的脚步诞生。二十四年，一批批老编辑默默耕耘在天然气事业这片热土上,洒下了滴滴汗水，皓首回望，留下深深的眷恋和殷殷嘱托；如今，新一代编辑正焕发热情和活力，呵护着杂志的成长，他们与时俱进，跨步前行。与此同时，还有强大的后盾——编委会，源源不断地给予鞭策和激励着，一批院士、教授、专家为杂志的发展献计献策，作出了重要的贡献。《天然气工业》面向中国天然气生产和使用领域各研究、设计、生产、管理部门的高中级科研人员、工程技术人员和经营管理人员以及与天然气工业相关的产业界的科技、经营管理人员。重点反映天然气工业在勘探、开发、钻采、储运、处理加工方面的科学研究、工业生产和技术应用成果。
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收录年代

    纯氢与掺氢天然气管道摩阻系数预测

    朱建鲁吕浩王鑫周慧...
    127-135页
    查看更多>>摘要：纯氢与掺氢天然气管道是实现氢气长距离、大规模输送的最佳方式之一,其中摩阻系数是气体管道水力计算的关键参数,现有的经验公式不能满足预测掺氢天然气的摩阻系数要求.为改进传统的摩阻系数计算公式在纯氢与掺氢天然气管道系统的适用性,搭建了纯氢和掺氢天然气管输调压综合实验平台,开展纯氢和不同比例的掺氢天然气管输流动实验,根据实验采集的流量、温度、压力和管道的长度、管径等参数计算管道的摩阻系数,同时建立了摩阻系数与雷诺数、粗糙度之间的关系,并修正了传统摩阻系数公式,最后利用湖南省巴陵—长岭纯氢气管道的实际运行数据进行了验证.研究结果表明:①由于氢气与天然气物性差异较大,掺氢比会影响流动摩阻系数,相同条件下掺氢比越大摩阻系数越小;②传统摩阻系数计算公式存在 30%左右的误差,创新提出的适用于纯氢和掺氢天然气的 3 段式摩阻系数经验公式,相对误差最大 11.84%,能够有效降低误差;③与巴陵—长岭纯氢气管道实际的运行数据相比,修正后摩阻系数预测公式的平均误差为 0.62%,该公式可以满足实际工程的误差要求.结论认为,得到的纯氢与掺氢天然气管道摩阻系数修正公式可应用于纯氢与掺氢天然气管道工程设计,具有重要的工程应用价值和前景.

    管道输送氢气掺氢天然气摩阻系数公式修正管输工艺设计

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    中国氢能及燃料电池产业政策研究及启示

    王意东许苏予何太碧韩锐...
    136-145页
    查看更多>>摘要：氢能作为中国能源体系的重要组成部分,是保障国家能源安全、实现"双碳"目标、培育新经济增长点的重要支撑,氢能产业政策直接关系到产业的健康、高质量和可持续发展.为此,系统梳理了国家和地方层面氢能及燃料电池产业的政策体系,分析了当前中国氢能产业存在的问题,并提出了为加快构建中国氢能及燃料电池产业高质量发展的相关政策建议:①完善氢能政策顶层设计,明确管理职能、规范监管审批流程,引导地方因地制宜、跨区域协同发展,避免重复建设;②明确氢气的原料和能源属性,或实行分类管理;③建立健全国家层面氢能安全管理机制,创新监管手段和管理方式,开展沙盒试点,保障技术创新;④完善氢能交易及减碳机制,构建全国性氢交易所;⑤把握氢能标准建设与产业发展速度的关系,完善标准体系建设,重点破除不适性、解决滞后性,同时具备探索性;⑥以交通领域氢能应用为重点,以点带面稳步推进,同时积极培育和拓展其他氢能应用场景;⑦构建多元低碳能源体系,支持天然气工业与氢工业融合发展,积极开展天然气制氢、天然气掺氢输配、天然气掺氢利用等相关研究及示范试点.结论认为,中国氢能产业各环节依然存在许多政策堵点,在一定程度上制约了氢能产业的发展,研究成果对氢能产业政策的制定具有重要的参考价值,有助于推进中国氢能产业的高质量快速发展.

    中国氢能燃料电池产业政策面临问题政策建议

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    "双碳"目标下中国工业部门氢能需求量测算及供给结构路径优化

    李忻颖唐旭许传博王敏...
    146-156页
    查看更多>>摘要：在推进"双碳"目标实现的过程中,中国的能源系统迫切需要加快转型.工业部门由于其特有的对传统化石能源燃料和原料的依赖,发展过程中存在大量难减排的行业,氢能以来源丰富、绿色低碳、应用广泛等优势为工业部门提供了一条切实可行的深度脱碳路线.为此,构建了 3 阶段模型框架,测算了中国工业部门重点行业氢能需求量,最后探讨了氢能供给结构的优化路径.研究结果显示:①工业部门用氢主要集中于钢铁、水泥、甲醇及合成氨等难以通过电气化实现脱碳的关键行业;②从需求侧来看,在参考情景、低渗透情景及高渗透情景下,2060 年工业部门的氢能需求量分别为 2 509.1×104 t、5 037.8×104 t、6 865.7×104 t;③从供给侧来看,氢能供给结构将从以化石能源为主的灰氢逐步过渡到以可再生能源为主的绿氢;④随着绿氢的应用比例增高,预计在2020-2060 年期间,氢能可累计替代煤炭 41.7×108 t标准煤、石油 11.3×108 t标准煤,累计碳减排贡献比例有望达 16.7%.结论认为,中国工业部门减少化石能源需求量和碳排放量需要重点依托绿氢产业的高质量发展.

    中国工业部门氢能需求供给结构能源替代减排贡献

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    不同升温速率下褐煤热解特征及产氢过程

    石莹朱炎铭陈尚斌王阳...
    157-166页
    查看更多>>摘要：煤制氢是现阶段中国H2 的主要来源,开展不同温度条件下的褐煤热解反应和产氢机理研究,对提高H2 产率、优化工艺流程以及褐煤的高效清洁利用至关重要.为此,基于实验测试—分子模拟—理论分析的研究思路,通过热分析红外气质联用仪(TG—FTIR—MS)实验测试和分子动力学模拟(ReaxFF MD)对云南省先锋煤矿的褐煤热解过程进行了研究,分析了不同升温速率下(10℃/min、20℃/min和 30℃/min)的主要热解产物,尤其是H2 的生成特征,标定了氢原子的热解路线,从多角度探究了褐煤热解生成H2 的分子作用机理.研究结果表明:①不同升温速率下褐煤热解的最终失重率接近,升温速率越高反应越易进行;②20℃/min条件下褐煤热解气体产物最多,主要成分为CO2、H2 等小分子气体,气体析出总量随升温速率的增大呈先增加后降低的趋势;③H2 的生成过程主要为脂肪链上的氢原子发生脱落,生成氢自由基,氢自由基之间再进行结合而生成H2.结论认为,褐煤热解H2 析出过程分为 3 个阶段:第一阶段为约 350～700℃,H2 缓慢生成,主要由脂肪链甲基C—H和羟基中的O—H键断裂后组合形成;第二阶段为 700～900℃,H2 快速生成,主要与羧基官能团、脂肪烃结构以及吡咯结构中氢键断裂的反应有关;第三阶段为 900℃以上,H2 大量生成,主要表现为芳香结构的氢自由基增多.

    先锋煤矿褐煤煤热解产氢过程分子动力学升温速率热分析红外气质联用仪

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    回收低温余热的热电耦合电解制氢系统及性能评估

    赵永明周泽付宏浩谢小芳...
    167-176页
    查看更多>>摘要：固体氧化物电解制氢时,水以气态进行电解,但仅依靠电解产物冷却所释放的热能不足以将液态给水蒸发气化,电解制氢系统存在供热缺口.为解决该问题,基于高温热泵技术,提出了通过热泵吸收外界低温余热(＜100℃)制取较高温热能(＞100℃),以满足给水蒸发气化用热的系统工艺方法,设计了系统流程,研究了热泵系统关键参数对系统性能的影响,并通过建模仿真的手段评估了该系统的制氢性能.研究结果表明:①利用热泵吸收环境中的低温余热,制取较高温热能使电解给水蒸发,具有技术可行性,该方法同样适用于系统内部电解产物所携带余热的回收再利用;②外界余热温度越高,越有利于降低系统的制氢能耗,直流电解功率为 1 MW的电解制氢系统,对余热源的热需求约为 138 kW;当余热源为水且温降在 5℃时,水的需求量约为 20 t/h;③假设外界余热不计入制氢能耗,利用热泵集成外界余热时,系统理论单位制氢能耗约 3.5 kW·h/m3,全部为电能消耗.结论认为,通过热泵吸收低温余热向高温电解制氢系统供热的系统工艺,开辟了一种低品位余热向高品位氢能转化的新思路、新途径和新方法,具有广阔的应用前景.

    高温电解固体氧化物电解制氢低品位余热余热回收热集成热泵模拟仿真

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    微藻光—暗联合发酵制氢固碳效果及经济效益评价

    韩飞赵青云黄煜鸿焦永刚...
    177-186页
    查看更多>>摘要：微藻能源是最具潜力的第三代生物质能源,将废物处理的微藻用于制氢,能够在增强废物资源化利用的同时提升生物制氢的经济效益与环境效益.为优化微藻生物制氢的方式并提升生产效益,基于光伏供能情境,采用光—暗发酵相结合的方式进行了微藻生物氢的制取,并分析了不同光—暗联合下微藻的制氢效果和固碳减排效果,最后核算了废物处理产生的经济效益和生物制氢的生产潜力.研究结果表明:①微藻光发酵制氢具有较好的固碳减排效果,每生产 1 kg氢气,光发酵的固碳减排量为 0.89 kgCO2,相较于暗发酵高 0.46 kgCO2;②暗发酵制氢具有较好的经济效益,每生产 1 kg氢气,暗发酵制氢的经济效益为 61.56 元,相较于光发酵高 61.01 元;③将光—暗发酵相结合,单个周期可生产 41.23 kg氢气,实现固碳减排 54.61 kgCO2,产生经济效益为 2 560.52 元.结论认为:①采用TP5 类(自养时间 7 d、异养时间 9 d,微藻最终浓度为 54 g/L)周期下微藻增殖量进行的光—暗发酵制氢,实现了固碳减排与经济效益并存,相比于其他组合具有更好的生产效果,更适合用于规模化扩大生产;②光—暗发酵联合制氢是基于微藻增殖所进行的,应依据藻种特性优化制氢环境,对制氢比例与制氢方式做出调整,以加强微藻生物质能源开发,不断扩展微藻生物制氢的发展前景.

    微藻光—暗发酵生物制氢能源固碳减排经济效益废物处理

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