甲醇燃料的研究进展与展望

随着化石资源的不断枯竭,能源消费将逐步向可再生能源时期发展.甲醇燃料不仅可以替代汽柴油作为内燃机燃料,而且也可以作为燃料电池等燃料或新型C1化工原料;不仅可以由化石能源生产,而且也可以由可再生能源生产:不仅具有高效、清洁燃料的特征,而且具有生产技术成熟、原料来源丰富的特点,能够实现可持续发展.甲醇燃料是理想的能源载体,在化石能源和可再生能源时期均可发展应用,特别是对于以煤为主要能源的中国,在由化石能源向可再生能源时期过渡的阶段,选择甲醇燃料为发展方向,意义将十分重大.     

我国新型煤化工产业发展面临的机遇和挑战

我国富煤、贫油、少气的特殊能源结构决定了能源消耗以煤炭为主,能源利用效率低、污染严重.当前面临国际石油价格逐渐上涨和国内石油对外依存度逐年升高的双重压力,发展新型煤化工产业是加速优化我国能源结构,发展低碳经济的必然趋势.新型煤化工产业在我国能源的可持续发展中扮演越来越重要的角色.本文概述了我国新型煤化工产业发展面临的机遇和挑战.     

云南省生物质能源树种产业化发展前景

生物质能源作为唯一的可再生能源,具有产量大、可储存、二氧化碳零排放等优点,为我国的能源紧张和环境治理提供了一条新途径.同时,发展生物质能源树种膏桐产业化也是解决"三农"问题的核心问题之一,即为农民增收开辟了一条新的途径.总之,云南省发展生物质能产业有利于经济持续发展、环境保护及其维持生态平衡.     

新能源开发与可持续发展

能源是人类社会文明发展的重要物质基础.传统能源的利用已对人类社会造成不利影响,为保证人类社会可持续发展必须进行清洁、可再生新能源的开发.对已开发的新能源分析其优缺点,并提出将氢能与太阳能结合替代传统能源的新能源结构.     

中国非常规油气资源潜力及政策建议

我国经济的持续快速发展,离不开有力的能源保障.对我国的油页岩、煤层气、天然气水合物等非常规油气资源的储量分布、开发利用现状、资源潜力、面临的主要问题及促进发展的政策建议等进行了系统的分析,明确提出非常规油气资源是常规油气资源的重要补充,发展非常规油气资源符合我国可持续的能源发展战略的需要.当前,面对国际金融危机和低油价的影响,我国应当加大对非常规油气资源勘探开发利用的投入,做好资源和技术储备,严格监督管理,出台有关优惠政策,为促进我国能源多样化、积极改善能源结构、增强能源供给、缓解能源进口依存度而努力.     

陕西能源化工产业发展现状及前景展望

能源化工产业在陕西经济发展中具有特殊重要性,它不仅是国民经济的基础产业,更是推动全省经济快速发展的支柱产业.陕西省委、省政府对能源化工产业发展高度重视,将之作为全省重点发展的三大支柱产业之一.为此,对陕西能源化工产业发展的资源条件、现状及前景作一介绍和探讨.     

欧盟能源政策及其与中国的合作前景

能源领域的合作一直是中国与欧盟全面战略伙伴关系的重要组成部分.中欧都面临着能源对外依存度高、减排任务艰巨等压力,发展中欧在能源领域的合作,是两大经济体共同应对能源问题的有效途径,也是巩固中欧战略伙伴关系的重要举措.     

"十一五"时期能源供求形势、生物质能源发展及相关政策

介绍我国能源生产、消费形势,阐明发展生物质能源的客观要求,解释生物质能源产业发展政策.     

丹麦的分布式能源系统是能源产业的重要发展方向

在世界饱受能源紧缺问题困扰的情况下,丹麦通过推广应用分布式能源系统,不仅大幅提高了能源效率,而且实现了能源独立,这种成功经验值得全球各国借鉴.分布式能源系统是指将能源系统以小规模、小容量、模块化、分散式的方式布置在用户端,来双向传输冷、热、电能.由于可以提高能源利用率和供电安全性,实现按需供能以及为用户提供更多选择,分布式能源系统成为全球电力行业和能源产业的重要发展方向.     

生物质能产业现状及发展前景

生物质能的开发利用是发展新型能源的重要选择,是国际可再生能源领域的焦点.本文总结了我国生物质能资源现状及发展潜力,介绍了国外生物质能发展概况并综合评价了我国生物质产业,主要包括沼气产业、生物质液体燃料、生物质发电以及固体成型燃料产业的发展现状,阐述了我国推动生物质能发展的政策环境,展望和预测了我国物质能源的发展前景,并对生物质产业发展提出建议.     

铁基费托催化剂还原机理及动力学研究进展

费托合成技术是煤间接液化工艺过程中的关键技术,开发高活性、高产品选择性和高稳定性的催化剂是费托合成技术成功的最关键因素之一。论述了铁基费托合成催化剂的还原机理及还原动力学的研究进展,讨论了催化剂焙烧温度、还原H_2/CO比、还原压力和水分压对还原机理及还原动力学的影响规律。随催化剂焙烧温度升高,催化剂物相中超顺磁态的Fe~(3+)组分向顺磁态的α-Fe_2O_3组分转变,较高的焙烧温度导致催化剂晶格缺陷减少,晶粒尺寸增加,反应活化能和指前因子增加,催化剂的还原能力减弱。随还原气氛中CO分压的增加,催化剂的还原和碳化程度提高,催化剂表面形成更多的活性中心,催化剂活性升高。还原压力的升高促进了催化剂的还原和碳化,但过高的还原压力会抑制催化剂的还原和碳化。水分压对催化剂的还原路径没有明显影响,但水分压的增加对催化剂各还原步骤均有抑制作用,还原活化能增加。根据费托合成技术对铁基催化剂的性能要求,未来催化剂还原工艺的研究重点在于开发中温还原、合成气气氛下的低压催化剂还原工艺,以降低固定资产投资,缩短还原时间,提高催化剂的活性和稳定性,降低生产成本,提高企业竞争力。     

旋转式能量回收装置的启动与运行特性

能量回收装置是降低反渗透海水淡化（SWRO）系统运行能耗和制水成本的关键设备之一。本文开发并试制了一种具有新型端盘结构的旋转式能量回收装置,并对其启动方式进行了研究优化,测试分析了装置的动密封性能和效率特性,并对装置连续运行稳定性进行了考核。结果表明,旋转式能量回收装置在转速增至额定值后再进行升压操作的启动方式下驱动扭矩最小;装置泄漏量随操作压力增高而增大,在6.0 MPa时,为0.58 m3/h;在转速为500 r/min、处理量为8.0 m3/h及操作压力为6.0 MPa时,装置连续运行稳定,能量回收效率为93%。这些研究结果对旋转式能量回收装置的开发和工程应用具有一定的指导意义。     

大型LNG工程工艺管道安装压力试验实施技术探讨

随着国家能源战略的实施,天然气工业尤其是LNG工业得到迅猛发展,大型LNG工程的建设投资明显加大,工程建设的技术质量问题变得越来越关键。在大型LNG工程建设中,工艺管道安装是整个LNG工程建设的核心,而工艺管道压力试验是工艺管道生产投用前非常关键的一环。结合大型LNG工程建设实际经验,分别从试压原则、试压准备、盲板设置、试验压力、试验介质、水气压试验实施等方面详细探讨了大型LNG工程工艺管道安装的压力试验实施技术。     

氢能供应链成本分析及建议

氢能具有能量密度高、环保清洁可再生的优势,已经成为未来能源发展的重要方向,被视为实现碳减排的必由之路。但目前氢能发展的核心问题是用氢成本过高,与电动车和传统燃油车相比没有经济优势。本文从制氢-运氢-加氢的产业链角度分析,发现电解水制氢成本远远高于化石能源制氢,且氢气的成本主要在运氢和加氢环节被抬升。文中指出：究其原因,主要由于氢气储存不易,在现有的长管拖车运输条件下,每次运输氢气量少,效率不高;同时由于燃料电池汽车数量少,每日加注量不足,叠合加氢站关键设备不能国产化,固定资产投资高导致折旧成本高,增加了氢气成本。针对这一问题,文中给出了具体降低成本建议,包括增加运氢压力以增加单次氢气运载量;加快科技攻关,关键设备国有化;突破政策限制,实现站内制氢;优化加氢站工艺,减少日常运营成本等。     

焦化能源流高效集成关键技术研发与应用

针对焦化能耗高、能效低的产业现状,基于冶金流程工程学理论,研发了一系列焦化余热余能回收关键技术。其中,自主研发的高压高温干熄焦余热回收技术,实现吨焦产540℃、9.81MPa的高品质蒸汽550kg,降低焦炭烧损率0.2%;研发的纳米多层复合结构温度可控的上升管一体化余热回收技术,实现了上升管出口的荒煤气温度由804℃降至552℃,实现吨焦产蒸汽119kg;研发的煤调湿技术降低了配合煤水分4%,降低工序能耗250.8MJ/吨煤;研发的导热油作热载体的能源高效利用技术,实现了脱苯能耗降低30.6%和蒸氨能耗降低21.4%,脱苯效率提高0.15%,过程无废水产生;研发的多塔连续粗苯萃取精制和高效复合萃取剂技术,实现了苯纯度达99.95%,甲苯纯度达99.8%以上,二甲苯流程控制在5℃以内,噻吩纯度达99.0%,还实现了全过程不消耗蒸汽。这些关键共性技术在河钢大型焦炉上的成功实施引领了我国焦化行业向能源利用高效化、资源利用深度化的可持续方向发展。     

高压氢气泄漏相关安全问题研究与进展

氢能作为新能源领域的“明日之星”,已经逐步在全球范围内发展与推广。然而,安全性依然是氢能全生命周期的关键瓶颈问题,高压又是其中最为突出的风险要素,容易引发氢气泄漏、扩散,甚至燃烧、爆炸等重大安全事故。基于此,重点总结了高压氢气泄漏扩散、泄漏自燃、喷射火和气云爆炸等典型事故演化过程及内在机理的研究现状并归纳了当前的不足之处,提出了未来发展方向,对氢能安全科学研究及事故防控具有指导意义。     

新型储氢材料研究进展

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。     

干水固化气体技术的研究进展

介绍了干水的组成、制备、特性及其储存能力,综述了国内外干水在固化气体方面的研究现状。重点分析了合成工艺、温度压力、脱附速率等因素对干水固化气体行为的影响,并对干水水合物在储存气体研究上进行了探讨,指出了现阶段干水储存气体现状的不足。同时展望了干水在气体储存、新能源开发、温室气体减排等方面上的广阔应用前景。     

新型双压Linde-Hampson氢液化工艺设计与分析

为降低氢液化厂的生产能耗与投资成本,加快我国氢能商业化、民用化的发展,本文提出了一种采用液化天然气（LNG）预冷的新型双压Linde-Hampson（L-H）氢液化工艺系统。系统的设计液氢产量为5t/d,采用膨胀降温与换热冷却相结合的方法实现了对氢气的深冷。借助Aspen HYSYS软件对工艺流程展开了详细的模拟计算与分析,结果表明,该氢液化系统的比能耗为9.802,?效率为41.4%,系统的总?损失为1373.3kW,其中换热设备的?损失占主要部分;在对系统中关键参数进行的灵敏度分析中发现,氢气预压缩压力在2~4MPa范围内变化对液化系统的比能耗和氢气液化率影响较大,而LNG的加压压力对系统性能影响较小。新型氢液化工艺系统设备简单,投资成本较低,具备良好的液化性能,在未来中小型氢液化厂的建设中优势明显。     

Perspectives and challenges of hydrogen storage in solid-state hydrides

Hydrogen has been widely considered as a clean energy carrier that bridges the energy producers and energy consumers in an efficient and safe way for a sustainable society. Hydrogen can be stored in a gas, liquid and solid states and each method has its unique advantage. Though compressed hydrogen and liquefied hydrogen are mature technologies for industrial applications, appropriate measures are necessary to deal with the issues at high pressure up to around 100 MPa and low temperature at around 20 K. Distinct from those technologies, storing hydrogen in solid-state hydrides can realize a more compact and much safer approach that does not require high hydrogen pressure and cryogenic temperature. In this review, we will provide an overview of the major material groups that are capable of absorbing and desorbing hydrogen reversibly. The main features on hydrogen storage properties of each material group are summarized, together with the discussion of the key issues and the guidance of materials design, aiming at providing insights for new material development as well as industrial applications.