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天然气化工—C1化学与化工
西南化工研究设计院有限公司 全国天然气化工与碳一化工信息中心
天然气化工—C1化学与化工

西南化工研究设计院有限公司 全国天然气化工与碳一化工信息中心

古共伟

双月刊

1001-9219

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610225

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天然气化工—C1化学与化工/Journal Natural Gas Chemical IndustryCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要报道与天然气、合成气、一氧化碳、二氧化碳、甲醇等一碳化学品及其衍生物和低碳烷烃化工利用相关的化工技术和科研成果，同时也报道一些其它领域的新技术新成果。对新技术的研发、新技术和实用技术的应用和工厂技术改造和革新的报道并重。
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    基于甲酸的储制氢技术现状与发展趋势

    党志东李洪旭吕新春庞书阳...
    88-96页
    查看更多>>摘要：甲酸具有高达53 g/L的体积储氢量，毒性和可燃性相对较低，便于储存及运输，是一种颇具应用前景的氢能载体。以甲酸作为储氢介质，可有效避免氢气液化和压缩等繁琐过程，从而实现氢能的高效利用。阐述了甲酸制氢原理，综述了该领域催化剂研究的最新进展，包括负载型异相催化剂体系，以及贵金属、非贵金属均相催化剂体系。总结了撬装式甲酸制氢系统、撬装式甲酸制氢-燃料电池发电系统的发展现状，讨论了其潜在的应用方向，并对基于绿色甲酸制氢的零碳循环进行了展望。

    甲酸制氢催化剂撬装式制氢撬装式发电绿色甲酸

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    萘-十氢萘有机液体储氢技术研究进展

    邹家富闫晓亮刘鹏赵毅毅...
    97-105页
    查看更多>>摘要：氢气未被高效存储是制约绿色氢能大规模应用的瓶颈。相比现有储氢技术，萘-十氢萘有机液体储氢作为一种极具应用前景的储氢技术，有望为未来能源储存和利用提供一种全新、高效的解决方案。萘-十氢萘储氢体系可提升有机液体储氢量、完善加氢/脱氢循环以及提高经济性。综述了萘-十氢萘有机液体储氢技术研究进展，分析了萘加氢和十氢萘脱氢机理，讨论了萘加氢与十氢萘脱氢的催化剂结构、工艺过程和技术经济性等，总结了萘-十氢萘有机液体储氢技术面临的主要挑战。从需求关键点出发，通过深入探究十氢萘脱氢反应机理，从原子角度设计高效催化剂，构筑催化剂表面结构，提高十氢萘脱氢效率，以推动萘-十氢萘有机液体储氢技术的商业化。

    萘十氢萘加氢脱氢

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    封装型α-Fe2O3@SiO2催化剂的制备及其催化正仲氢转化性能评价

    陈志强汪丽丁明伟孙海云...
    106-112页
    查看更多>>摘要：正氢和仲氢(以下简称"正仲氢")转化反应影响氢气的低温液化过程，是液氢贮存和运输过程中的关键步骤。传统铁基催化剂面临活性物种聚集长大、耐水性不足和高温耐受性差等问题。为解决以上问题，通过将α-Fe2O3封装于具有丰富孔道结构的无定形二氧化硅中，制备了催化正仲氢转化的高性能封装型α-Fe2O3@SiO2催化剂。利用SEM、XRD和H2-TPR等表征手段探究了封装型结构对催化剂表面形貌、晶体结构以及还原性能等的影响，利用性能测试装置评价了催化剂催化性能，分析并总结了封装型结构与催化剂催化性能之间的关系。结果表明，封装型结构可优化催化剂孔道结构，调控活性位点电子性质，提升催化剂结构稳定性和高温耐受性，进而提升催化剂催化性能。当体积空速为600 min1时，在α-Fe2O3@SiO2和α-Fe2O3/SiO2(不具备封装型结构)的作用下，装置出口处仲氢体积分数分别为41。8％和37。6％，正氢转化率分别为22。4％和16。8％，表明封装型铁基催化剂在正仲氢转化领域具备较高的应用潜力。

    正仲氢转化封装催化剂电子性质

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    基于LNG接收站的氢气液化流程设计与优化

    李光让马倩倩魏瑾董常龙...
    113-122页
    查看更多>>摘要：针对氢气液化存在的高能耗、低效率问题，提出了基于液化天然气(LNG)接收站的氢气液化流程。该流程利用LNG冷能预冷、混合制冷剂制冷，将25 ℃、2。1 MPa和仲氢浓度(物质的量分数，下同)25。00％的氢气转化为-252。4 ℃、130 kPa和仲氢浓度98。01％的液氢，50 t/d处理量可供5 × 104～10 × 104辆氢能源汽车使用。该流程在保证天然气入网压力不变的条件下，通过天然气压力能膨胀做功，降低了氢气液化能耗。采用Aspen HYSYS软件对该流程进行了模拟，以比能耗最低为目标函数，结合MATLAB软件，对流程关键参数进行了优化;以㶲效率、品质因数和制冷性能系数作为评价指标，对系统进行了能量分析。结果表明，优化后流程的比能耗(5。257 kW·h/kg)降低了28。09％，相比欧洲IDEALHY项目降低了17。86％，低于文献报道的同类型流程;㶲效率、品质因数和制冷性能系数分别为45。73％、0。4573和0。2346，相较优化前分别提高了39。04％、39。04％和39。06％，其中㶲效率高于多数文献报道的同类型流程;氢气液化压力低，对设备制造和安全运行更为友好。本流程较为合理、性能较高，可为LNG接收站开展氢气液化提供参考。

    LNG冷能压力能氢气液化流程优化

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    隧道内埋地掺氢天然气管道泄漏扩散研究

    袁巧玲周诗岽吴文景吕孝飞...
    123-132页
    查看更多>>摘要：氢能作为一种理想的清洁能源备受青睐，将氢气掺入到天然气管道中是实现氢能大规模输送的有效途径。在输送过程中，管道一旦发生泄漏便会严重影响管道的安全运行，目前隧道内埋地掺氢天然气管道的泄漏扩散规律尚不明确。建立了隧道内埋地掺氢天然气管道泄漏扩散数值模型，探究了掺氢比(体积分数)、泄漏孔径和来流风速对混合气体泄漏扩散特性的影响。结果表明，掺氢天然气泄漏后在隧道顶部大量积聚，呈现出中心区域浓度高、边缘区域浓度低的现象。随着掺氢比增大，混合气体爆炸下限降低，相同时间内的泄漏量增多。因隧道空间密闭，混合气体在短时间内不能充分扩散，因此掺氢比越大，爆炸危险区域越大，达到爆炸极限的时间越短。当掺氢比由5％增加到20％时，爆炸危险区域增加了3。18％，混合气体达到爆炸极限的时间缩短了3。7％。泄漏孔径越大，混合气体泄漏量越大，爆炸危险区域越大，混合气体达到爆炸极限的时间越短。当泄漏孔径由20 mm增大至100 mm时，沿隧道径向的爆炸危险区域由距地面1。49m减小至0。30 m，轴向爆炸危险区域由13。4 m增大至91。9m，达到爆炸极限的时间由95。2 s缩短至11。3 s。来流风速的平流输送作用促进了混合气体沿隧道轴向的扩散，缩小了隧道顶部的高浓度区域，爆炸危险区域显著缩小。当来流风速由0。5 m/s增大至2。0 m/s时，爆炸危险区域缩小了81。7％。因此，隧道内气体发生泄漏时应及时通风，避免燃烧爆炸等事故的发生。该研究结果可为隧道内埋地掺氢天然气管道的安全运行提供理论依据。

    数值模拟埋地掺氢天然气管道泄漏扩散掺氢比爆炸极限

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    基于FLACS的氢气站场泄漏扩散模拟研究

    贾红蕊陈俊文王春辉王武昌...
    133-140页
    查看更多>>摘要：氢能作为一种清洁能源将被大规模开发利用，氢气长输管道和沿线站场建设也随之增加。为研究不同条件下氢气泄漏扩散规律，建立了氢气站场FLACS三维模型。在障碍物存在下，对不同泄漏压力、泄漏孔径和泄漏温度下氢气的泄漏扩散进行了模拟，对比了可燃气云的扩散范围，分析了不同因素的影响规律。结果表明，障碍物使氢气泄漏方向发生改变，可燃气云的扩散范围快速增大，工况7中，7 s内(8～15s)可燃气云面积快速增加至整个站场面积的73。3％。泄漏压力和泄漏孔径增加均可使可燃气云的扩散范围增加:对于4 MPa低压泄漏，泄漏孔径变化影响更加显著;对于100 mm大孔泄漏，泄漏压力变化影响更加显著。泄漏温度从293 K增加到353 K，氢气分子热运动加快，但泄漏温度变化对气云扩散范围的影响并不明显。本研究可为氢气站场泄漏事故的防治提供参考。

    氢气站场泄漏扩散模拟障碍物可燃气云扩散范围

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