光腔衰荡光谱法测定质子交换膜燃料电池用氢气中的痕量氨

氨是质子交换膜燃料电池用氢气杂质控制中的一项重要指标,但现行检测方法存在检测限高或前处理繁琐等问题。为提升检测灵敏度和效率,应用光腔衰荡光谱技术对质子交换膜燃料电池用氢气中痕量氨进行测定。实验结果表明：光腔衰荡光谱法的测定结果受管路死体积及测试压力影响较小;光腔衰荡光谱法的平衡时间受管路死体积及测试流量影响较大。在氨摩尔分数0.01～10.20μmol/mol范围内该方法具有良好的准确性,不受质子交换膜燃料电池用氢气中水、硫化氢、一氧化碳等杂质的干扰,是一种操作简便、灵敏度高、准确性好的测试方法,对完善燃料电池车用氢气质量管理体系具有一定意义。     

车用燃料氢气中杂质组分分析方法标准化现状与探讨——以质子交换膜燃料电池汽车为例

作为氢燃料电池的能量来源,氢气的纯度及杂质含量都极大地影响着电池的寿命、效率和安全等性能,准确测定燃料氢气的纯度和杂质含量是极其重要的。为此,阐述了现行质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气产品标准所涉及的水分、总烃、氧、氦、氮、氩、一氧化碳、二氧化碳、总硫、甲醛、甲酸、氨、总卤化物和颗粒物等14类杂质组成的各种分析方法的原理、适应性、方法优缺点和研究进展,并进行了比较分析。研究结果表明:(1)直接采用露点法、电子法、石英晶体振荡法和光腔衰荡光谱法等现行国家标准方法测量水分;(2)采用配备热导检测器、火焰离子化检测器和甲烷转化炉组合的气相色谱仪,并设计多阀多柱流程可以实现一台气相色谱仪测量总烃及无机杂质组分;(3)采用低温富集技术与带硫化学发光检测器的气相色谱仪联用的方法进行氢气中总硫的准确测量;(4)采用预富集技术和傅里叶变换红外光谱仪或者气相色谱—质谱仪器联用的方式测量甲醛和甲酸组分;(5)采用傅里叶变换红外光谱、光腔衰荡光谱等原理的分析仪器测量氨;(6)现有国家标准方法还无法满足总卤化物参数的检测要求,亟需开展方法研究,实现在一套分析仪器上完成有机和无机卤化物的全卤素分析;(7)采用装...     

燃料电池车用氢气纯化及供应技术工业应用总结

燃料电池车用氢气纯化及供应技术是一种将炼化氢源通过模块化组合提纯工艺生产满足GB/T 37244—2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》要求的氢气，并形成配套供氢母站设施的技术。主要介绍了燃料电池车用氢气纯化及供应技术的基本原理、工艺特点、主要设备特点及工业应用情况。该技术开发了多种吸附剂以及快周期变压吸附氢气纯化工艺，占地面积小，投资低，供氢母站流程设计灵活，氢气产品纯度达到99.999%,杂质含量满足GB/T 37244—2018的要求，吸附周期在3～10 min且可连续调节，20 MPa燃料电池车用氢气生产成本低于20元/kg,有利于推动车用燃料氢气的市场应用和加氢站建设。     

离子色谱法测定氢燃料电池汽车用氢气中卤化物北大核心CSCD

目的为提升氢燃料电池汽车(FCV)用氢气质量,解决氢气中痕量卤化物杂质难以准确定量的技术问题。方法以“碱液+还原剂”作为吸收液,建立了离子色谱法测定FCV用氢气中卤化物的分析方法。当有氯气杂质存在时,单独的水或碱液作为吸收液均无法实现氯气的完全吸收。还原剂硫代硫酸根在碱性条件下可以将次氯酸根全部还原成氯离子,提高氯气的吸收效率。结果以“NaOH+S_(2)O_(3)^(2-)”作为吸收液,氯气的吸收效率可达91.0%,氯化物混合物的吸收效率均为92.6%~115.9%。低含量的氯化氢和氯气样品的吸收效率在80.0%以上,两次平行试验测定值的相对偏差均小于10%。氯化氢和氯气检出限分别为0.014μmol/mol和0.007μmol/mol。结论该方法可以满足FCV用氢气中卤化物的检测要求,所采集的4种不同来源的FCV用氢气中卤化物杂质均低于GB/T 37244—2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》的限值。     

国家石油产品质量监督检验中心获CMA扩项资质认定

正近日,挂靠在中国石化石油化工科学研究院(简称石科院)的国家石油产品质量监督检验中心获中国国家认证认可监督管理委员会(CNCA)批准,取得计量认证(CMA)扩项资质认定。本次CMA新增扩项主要涵盖土壤、水及氢源方面的认定资格。扩项后,检验方法达200余项,成为具备理化分析、台架试验、土壤和水及氢源检测等能力于一体的综合检测平台。其中,氢源检测包括可在实验室完成的质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气质量控制的全部分析项目,标志着中国石油化工     

每一升氢气都让你倾心——专访中国石化石油化工科学研究院首席专家、教授级高级工程师徐广通

正中国石化制定国内首套氢源品质分析技术和检测体系。近日,来自中国石化石油化工科学研究院(简称石科院)的一条消息再次点亮了氢能源汽车发展的预期。由石科院承担的"质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气质量检测项目"获得国家认监委资质认定(CMA),标志着该院可检测燃料电池车用氢气品质,并向社会出具具有法律效力的分析报告。中国石化由此成为国内首家且目前是唯一获得CMA资质的单位。     

射线数字成像检测技术在复合材料氢气气瓶上的应用试验与研究

氢燃料电池汽车的市场前景广阔,氢气气瓶是氢燃料电池汽车供应系统的重要部件,开展定期检验是保障气瓶使用安全的主要方式.针对目前法规要求的检验方法无法有效应用于车用压缩氢气气瓶检验的现状,通过对相关标准进行的对比分析和替代试验研究,验证了射线数字成像检测技术用于氢气气瓶检测的可行性,指出进行车用压缩氢气气瓶射线数字成像在线...     

燃料电池汽车供氢新技术——硼氢化钠水解制氢

常温下硼氢化钠可以稳定储存在碱溶液中,当与合适的催化剂接触时每摩尔硼氢化钠水解释放出4摩尔氢气。利用这一性质,硼氢化钠可以作为质子交换膜燃料电池的氢源。本文介绍了这种制氢技术的原理和特点,及其在燃料电池汽车上的应用和研究进展。     

炼厂副产氢生产燃料电池用氢气应用研究

在分析燃料电池用氢气的标准要求以及深冷分离法、膜分离法和PSA法三种提纯氢气方法的基础上,研究并确定了适合于工业富氢气生产燃料电池用氢的PSA技术,并在中国石化燕山分公司成功应用;建成了一套规模2000 Nm~3/h、采用炼厂副产氢提纯燃料电池用氢的PSA装置。结果表明,产品氢的各项指标均达到燃料电池用氢气的要求。     

喷气燃料中污染物分析方法现状及有关建议

本文介绍了国外/国内喷气燃料污染物分析方法现状,并从产品质量控制角度对我国喷气燃料产品标准的制修订提出了相关建议。     

质子交换膜燃料电池用氢气的质量控制

简要介绍了化石燃料制氢、工业副产氢、电解水制氢以及光解水和生物质等新型制氢的方法,叙述了冷凝-低温吸附、低温吸收-吸附、变压吸附、钯膜扩散、金属氢化物分离五种氢气提纯方法,对质子交换膜燃料电池用氢气所依据的相关标准进行了比较分析,指出了氢气中总硫、一氧化碳、甲醛与甲酸、总卤化物、氨气、二氧化碳、水、总烃、氧气、颗粒物、...     

氢燃料电池用氢气中14种痕量杂质分析技术综述

氢燃料电池用氢气纯度、所含杂质的种类及含量对氢燃料电池的放电性能和寿命具有重要影响。详细阐述氢燃料电池用氢气中总硫、氨、总卤化物、甲醛、甲酸、一氧化碳、二氧化碳、总烃、氧、氮、氦、氩、水、颗粒物14种痕量杂质对燃料电池性能影响,以及离线和在线分析技术的现状、研究进展,配备硫化学发光等检测器的气相色谱技术和傅里叶变换红外光谱技术在多项杂质检测方面的应用,最后对分析技术的发展进行了展望。     

车载燃料电池移动制氢机浅议

介绍了PEMFC电动汽车氢源的特点 ,系统地综述了国内外车载制氢机的研究现状 ,剖析了制氢机的发展趋势 ,包括原料的多样化和车载制氢机多燃料化 ,制氢工艺的多样化 ,制氢机的轻型、紧凑化 ,着重阐述了汽油制氢及其微通道反应器 ,指明了制氢机发展方向。     

质子交换膜（PEM）电解水制氢技术进展及应用前景

介绍了PEM水电解制氢的国内外应用与示范案例，结合未来可再生能源发电发展趋势，剖析了PEM水电解制氢在“双碳”目标下的应用方向和前景；同时，对PEM水电解制氢的阴阳极催化剂、质子交换膜、膜电极、集电器、双极板等关键材料和部件技术研究进展进行了综述，重点阐述了低Ir阳极催化剂、非Ir和低Pt阴极催化剂未来发展的几种技术路线，总结了PEM水电解制氢的主要问题和未来发展方向。     

用膜回收炼厂瓦斯气中氢气存在的问题及解决方法

针对采用中空纤维膜回收炼油厂富氢瓦斯气中的氢气，出现膜分离器前精密过滤器压降大，膜分离器前过滤器、法兰处出现黄色、黑色粉末固体颗粒，过滤器爆裂、膜分离性能下降、膜分离失效等严重影响膜使用寿命的问题。通过对炼油厂富氢气中的组分分析，探讨粉未形成机理，找出问题的主要原因是个别富氢气源H2S含量过高，不同气源中所含杂质不同，混合后可产生化学反应。提出在未实施水洗方案或不同类型富氢气分别回收氢前，加强脱硫装置操作，防止H2S含量高对膜的影响。将不同类型的富氢气分别处理，或通过水洗净化气体，可使膜分离器运行正常。     

富氢气氛下CO选择性甲烷化反应行为及工艺条件

在采用溶胶-凝胶法制备镍基催化剂的基础上研究富氢气氛下CO选择性甲烷化反应行为及工艺条件;考察了反应温度和空速对富氢气氛下CO选择性甲烷化工艺的影响,并通过正交实验确定了相对较适宜的工艺条件。在反应温度为280℃,空速为1800h-1的条件下,CO可以降至0,H2对CO选择性大于96%。完全可以满足质子交换膜燃料电池对氢源的要求。     

预浓缩与GC-SCD/MS联用测定燃料电池车用氢气中超痕量多形态硫化物和甲醛

为更准确高效地实现氢气中多种超痕量杂质的测定,将预浓缩技术、气相色谱(GC)搭载硫化学发光检测器(SCD)和质谱仪(MS)集成联用,同时测定氢燃料中的超痕量形态硫和甲醛。采用特制冷阱预浓缩捕集并排空样品基体,单毛细柱分离后经微流切割分流,实现了一次进样,分别在SCD和MS上同时测定氢气中的超痕量形态硫和甲醛。参照ISO 21087—2019的规范完成方法验证。结果表明：进样500 mL时,硫化氢和甲醛的检出限分别低达0.011 nmol/mol和0.208 nmol/mol,均优于目前已报道的灵敏度水平。各化合物线性关系良好,相关系数r²均达0.995以上;重复精密度为1.60%~8.24%,加标回收率为92.96%~103.40%。该方法灵敏度及准确度高,集成高效,对中国燃料电池车用氢气质量标准体系的建立和优化具有重要的理论和现实意义。     

水电解技术发展及在绿氢生产中的应用

利用风电和光伏电等可再生电力生产的绿氢符合新时代能源发展的要求.可再生电力具有突出的间歇性、波动性、随机性特点,对水电解技术提出了更高的要求.电解水技术发展关键在于材料,本课题从析氧电催化剂、电解质、膜材料、扩散层材料等方面回顾了碱水电解和质子交换膜纯水电解制氢技术的发展;介绍了可再生电力制氢技术应用开发现状,分析了存...     

Strategy on Development of Gasoline and Diesel Standards in China with Reference to Overseas Practice for Upgrading Gasoline and Diesel Quality

This article analyzes the standards for car exhaust emissions and gasoline and diesel quality in Europe and the US. As revealed by the evolution of gasoline and diesel standards in China, the gasoline and diesel compositions of China and the exhaust gas emissions standard are closely related with the specifics of the petroleum refining industry and automotive industry in China. After studying the current situations of gasoline and diesel quality in China while taking into account the commonly accepted practice in the overseas this article raises some suggestions on development of gasoline and diesel standards in compliance with the actual conditions of China.