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基于LNG接收站的氢气液化流程设计与优化
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作者 李光让 马倩倩 +1 位作者 魏瑾 董常龙 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2024年第9期113-122,共10页
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... 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5×10^(4)~10×10^(4)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。 展开更多
关键词 LNG冷能 压力能 氢气液化 流程优化
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混合制冷剂氢气液化工艺优化 被引量:7
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作者 王国聪 徐则林 +2 位作者 多志丽 朱建鲁 李玉星 《东北电力大学学报》 2021年第6期61-70,共10页
液氢是远洋、大规模输氢的最佳方式之一,氢气液化工艺是液氢产业链中的重要环节.文中针对混合制冷剂氢气液化工艺,确定预冷混合制冷剂组分为甲烷、丙烷、正戊烷、乙烯、氢气、氮气混合物,深冷混合制冷剂组分为氦气、氢气混合物,利用遗... 液氢是远洋、大规模输氢的最佳方式之一,氢气液化工艺是液氢产业链中的重要环节.文中针对混合制冷剂氢气液化工艺,确定预冷混合制冷剂组分为甲烷、丙烷、正戊烷、乙烯、氢气、氮气混合物,深冷混合制冷剂组分为氦气、氢气混合物,利用遗传算法对混合制冷剂各组分流量、主要节点压力等18个待优化变量进行优化,通过敏感性分析得出预冷工艺与深冷工艺连接节点温度为-193℃时总功耗最低,将氢液化工艺分为预冷工艺和深冷工艺两部分同时进行优化,提高了优化工作效率及准确性,优化后系统单位能耗降低24.07%,混合制冷剂流量共减少3.09%,设备损失减少了21.85%,优化后所得冷剂配比与氢气的冷热复合曲线更加匹配,设备换热效果增强,该工艺优化对混合制冷剂氢气液化工艺研究以及混合制冷剂组成的选取提供参考. 展开更多
关键词 混合制冷剂 氢气液化 遗传算法 优化
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简议氢气液化工艺技术的发展
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作者 李洁 《低温与特气》 CAS 2022年第3期14-16,共3页
随着氢气在工业上的广泛应用,氢气液化工艺也得到了很大发展。从1898年首台氢气液化设备的诞生,这一百多年来氢气液化设备的生产能力和生产效率得到了很大提高。为了建造更加理想、效率更高的氢气液化设备,应研制出完整的新型结构和效... 随着氢气在工业上的广泛应用,氢气液化工艺也得到了很大发展。从1898年首台氢气液化设备的诞生,这一百多年来氢气液化设备的生产能力和生产效率得到了很大提高。为了建造更加理想、效率更高的氢气液化设备,应研制出完整的新型结构和效率更高的循环系统工艺。 展开更多
关键词 液氢 氢气液化 氢气液化
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混合冷剂氢气液化工艺的比较和优化
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作者 刘乐 胡毅然 +3 位作者 黄静篱 何毅 王苗苗 韩辉 《现代化工》 2025年第3期227-232,共6页
对混合制冷剂预冷+N_(2)二级制冷和混合制冷剂预冷的2种预冷工艺进行比较,利用化工软件Aspen HSYSY进行模拟选型,优选出混合制冷剂预冷工艺并与布雷顿深冷循环结合,氢气液化负荷290 t/d,然后利用MATLAB遗传算法进行了以单位能耗为目标... 对混合制冷剂预冷+N_(2)二级制冷和混合制冷剂预冷的2种预冷工艺进行比较,利用化工软件Aspen HSYSY进行模拟选型,优选出混合制冷剂预冷工艺并与布雷顿深冷循环结合,氢气液化负荷290 t/d,然后利用MATLAB遗传算法进行了以单位能耗为目标的优化,开展了单位能耗及效率的模拟计算,并对系统性能进行了评价。结果表明,单纯使用混合制冷剂预冷比混合制冷剂预冷+N_(2)二级制冷性能更优;优化后换热器的最小换热温差最低可达到1℃左右,优化前预冷部分冷热复合曲线已经吻合较好,优化后深冷部分冷热复合曲线间隙明显缩小;优化后的系统比能耗为6.414 kWh/kg,总损失为53 704.94 kW,分别比优化前降低了12.1%和9.4%。 展开更多
关键词 氢气液化 混合制冷剂 [火用]分析 遗传算法 换热性能
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氢气生产的火灾危险性及防火要求
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作者 姚丹丹 高成凤 王立群 《化工安全与环境》 2006年第25期10-11,共2页
氢气是可燃气体,与空气混合能形成爆炸性混合物,爆炸下限为4.1%(v/v),上限为74.1%(v/v),遇热或明火即爆炸。生产工艺一般包括氢气贮存、氢气净化、氢气压缩和灌充、氢气液化等,其火灾危险性及防火要求如下。
关键词 火灾危险性 氢气生产 防火要求 可燃气体 爆炸下限 生产工艺 氢气净化 氢气液化 爆炸性 混合物
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海上多孔介质通道内氢气换热与正仲氢转化的耦合特性 被引量:3
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作者 孙崇正 樊欣 +3 位作者 李玉星 许洁 韩辉 刘亮 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1281-1290,共10页
在我国“碳达峰、碳中和”的战略目标下,风电和化石能源制氢技术正不断发展,利用海上风电资源或天然气制备氢气,并通过储运技术送到氢能源市场,为解决海上风电并网和消纳的难题、促进深海天然气资源的低碳发展提供了可行的思路,因此研... 在我国“碳达峰、碳中和”的战略目标下,风电和化石能源制氢技术正不断发展,利用海上风电资源或天然气制备氢气,并通过储运技术送到氢能源市场,为解决海上风电并网和消纳的难题、促进深海天然气资源的低碳发展提供了可行的思路,因此研究应用于浮式氢气液化工艺系统的绕管式换热器海上适应性具有重要意义。本文基于多自由度的晃荡平台,搭建了浮式多孔介质通道内压降测试实验装置;基于多孔介质模型、正-仲氢转化和氢流动换热理论模型,建立了多孔介质通道内耦合正-仲氢转化的流动换热数值模型。通过实验与数值模拟相结合的方法,分析海况和水平条件下多孔介质换热通道的性能变化。研究结果表明,填充催化剂的绕管式换热器多孔介质通道内压降明显,温降不明显,管内仲氢含量增加;随着氢气流量的增加,传热系数逐渐增大,而出口仲氢的含量逐渐降低;海况对海上多孔介质换热通道的压降和传热特性影响较小。 展开更多
关键词 海上 换热器 氢气储运 正仲氢转化 氢气液化
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液氢装置的氢气安全放空
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作者 何玉辉 许斌 《低温与特气》 CAS 2022年第6期47-50,共4页
氢气液化装置在启动及生产运行阶段会排放一定量的氢气,采用后果模拟的方式确定排放点的高度,实现氢气的安全放空,避免氢气排放时对周边设备和建筑产生不良的影响。总结了液氢装置氢气安全放空的解决方案。
关键词 氢气液化装置 安全放空 后果模拟
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氢液化流程设计和优化方法研究进展 被引量:17
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作者 殷靓 巨永林 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1-10,共10页
随着全球能源消耗和环保形势日益严峻,氢能利用逐年增加,而氢低温液化是一个流程复杂、能耗高、效率较低的低温热力学过程,降低氢液化过程的能耗以及提高流程效率是研究的目标。本文总结了近年来氢液化流程设计和优化的研究进展,介绍并... 随着全球能源消耗和环保形势日益严峻,氢能利用逐年增加,而氢低温液化是一个流程复杂、能耗高、效率较低的低温热力学过程,降低氢液化过程的能耗以及提高流程效率是研究的目标。本文总结了近年来氢液化流程设计和优化的研究进展,介绍并对比了预冷氢液化流程和级联氢液化流程,讨论了这些流程的单位能耗、火用效率和性能系数,并对核心设备进行了简单介绍,总结了文献中的氢液化流程的最新技术发展及未来的发展方向。 展开更多
关键词 液化氢气 单位能耗 火用效率 性能系数 优化
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海上液化天然气及相关产业链的教学实验设计 被引量:2
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作者 孙崇正 李玉星 +3 位作者 韩辉 朱建鲁 王硕 刘亮 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第4期170-176,共7页
随着海上天然气开采技术和制氢技术的发展,利用天然气或深海风电资源制备氢气,并将海上液化天然气及相关产业链送到能源市场,为海上天然气资源的低碳发展、构建深海能源的互联互通体系提供了可行的思路。为了加深学生对专业传热学和液... 随着海上天然气开采技术和制氢技术的发展,利用天然气或深海风电资源制备氢气,并将海上液化天然气及相关产业链送到能源市场,为海上天然气资源的低碳发展、构建深海能源的互联互通体系提供了可行的思路。为了加深学生对专业传热学和液化天然气利用技术专业课程内容的理解,掌握海上液化天然气产业链以及关键设备知识,设计了海上液化天然气及相关产业链的实验装置,包括换热实验和可视化实验两个部分,并介绍了产业链中生产装备(LNG-FPSO,LNG Floating Production Storage and Offloading Unit)和接收装置(LNG-FSRU,LNG Floating Storage and Regasification Unit)各功能模块的工艺流程、设备和特点。该装置具有较好的实验教学预期效果,不仅可以丰富教学内容,还可以提升学生的工程实践能力和创新能力,拓展学生在海上液化天然气及相关产业链方面的知识储备。 展开更多
关键词 海上液化天然气 液化氢气 产业链 教学实验装置
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燃料电池商业化
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作者 吴菁 《轻型汽车技术》 2003年第4期32-37,共6页
最近数月,世界各汽车制造商之间的燃料电池车之争愈演愈烈。虽然大多数行业专家认为,在2010~2020之前,他们不可能生产出满足公众消耗的目标数量。但汽车制造商依然在进行着样车开发、初期限量生产试验,并继续进行市场努力。燃料电池被... 最近数月,世界各汽车制造商之间的燃料电池车之争愈演愈烈。虽然大多数行业专家认为,在2010~2020之前,他们不可能生产出满足公众消耗的目标数量。但汽车制造商依然在进行着样车开发、初期限量生产试验,并继续进行市场努力。燃料电池被认为是最有前途的、具有长远计划的汽车燃料推进系统的选择。使用纯氢气作为燃料时。 展开更多
关键词 燃料电池 汽车工业 氢气燃料 加氢方案 氢气液化 压缩氢气 甲醇
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氢—未来的燃料?
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作者 诺特.,D 王立文 《地质科技动态》 1994年第7期22-23,共2页
关键词 燃料 氢气液化
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Ni-mediated Liquid Phase Reduction of Carbonyl Compounds in the Presence of Atmospheric Hydrogen 被引量:3
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作者 纪红兵 黄月英 +2 位作者 钱宇 王婷婷 张美英 《Chinese Journal of Chemical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2006年第1期118-121,共4页
An efficient reduction system of benzaldehyde with hydrogen under ambient pressure was developed using facile NiO catalyst. The non-aromatic solvents such as cyclohexane, tetrahydrofuran (THF) and n-hexane, and the ad... An efficient reduction system of benzaldehyde with hydrogen under ambient pressure was developed using facile NiO catalyst. The non-aromatic solvents such as cyclohexane, tetrahydrofuran (THF) and n-hexane, and the addi-tive with strong basicity e.g. KOH, were necessary for smooth conversion of the substrate. That the catalyst can be recov-ered and reused for nine times without loss of catalytic activity indicates that this catalyst is a recyclable one for benzal-dehyde reduction. 展开更多
关键词 REDUCTION nickel oxide BENZALDEHYDE recyclable catalyst
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Experimental Study on Refinery Gas Desulfurization Using Gas-Liquid Membrane Contactor 被引量:3
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作者 Han Yongjia Wang Shuli +2 位作者 Li Hui Xi Chunman Zhou Shidong 《China Petroleum Processing & Petrochemical Technology》 SCIE CAS 2009年第3期33-38,共6页
Gas-liquid contactors equipped with polytetrafluoroethylene (PTFE) or polypropylene (PP) hydrophobic membranes were applied for removal of sulfur dioxide from refinery gas. Pure water, NaOH solution and MDEA were ... Gas-liquid contactors equipped with polytetrafluoroethylene (PTFE) or polypropylene (PP) hydrophobic membranes were applied for removal of sulfur dioxide from refinery gas. Pure water, NaOH solution and MDEA were adopted as the absorbents. The performance of the two kinds of membranes for separation of SO2 was evaluated in terms of the concentration of absorbent solution, the concentration of SO2, and the feed flow rate. The efficiency for removal of SO2 increased with an increasing absorbent concentration. Upon increasing the concentration of SO2 and the feed flow rate, the desulfurization efficiency was decreased. 展开更多
关键词 refinery gas desulfurization sulfur dioxide MDEA
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