质子交换膜燃料电池氢源技术进展

论述了目前国内外质子交换膜燃料电池(PEMFC)氢源技术现状及几种为质子交换膜燃料电池提供氢源的主要途径,并对各种氢源技术进行了简要总结.     

甲醇水蒸气、氧气重整制氢研究进展——质子交换膜燃料电池氢源的开发

根据质子交换膜燃料电池氢源的技术要求,本文对甲醇水蒸气、氧气重整制氢现状进行了综述,对产品气的分离与净化提出了可行的路线,为氢氧质子交换膜燃料电池最终实现装车提供了保障,为能源的有效利用和环境的有效保护提供了新思路。     

甲醇水蒸气,氧气重整制氢研究进展

根据质子交换膜燃料电池氢源的技术要求,本文对甲醇水蒸气、氧气重整制氢现状进行了综述,对产品气的分离与化提出了可行的路线,为氢氧质子交换膜燃料电池最终实现装车提供了保障,为能源的有利利用和环境的有效保护提供了新思路。     

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。     

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...     

甲醇转化制氢工艺的比较

在甲醇转化制氢作质子交换膜燃料电池氢源的自供热体系中 ,基于过程的物料平衡、能量平衡和反应平衡 ,从热力学角度对甲醇转化制氢的两种工艺 ,即甲醇氧化转化工艺和外热式水蒸汽转化工艺进行了比较。研究结果表明 ,甲醇氧化转化制氢工艺比外热式水蒸汽转化制氢工艺制氢能量效率高 8%以上 ,CO排放量也低     

海上风电制氢技术现状与发展趋势

氢能应用广泛,具有能源与脱碳“双载体”属性,被认为能源转型、工业及交通领域深度脱碳的关键路径。海上风电制氢靠近氢气消费中心,是支撑海上风电走向深远海的重要技术,也是重要的绿氢来源。本文围绕海上风电制氢各环节的技术、方式、产品方案以及成本,对比了碱性、质子交换膜、固体氧化物和固体聚合物阴离子交换膜4种电解水制氢技术,认为质子交换膜电解水技术更适合海上风电制氢;对比分析了海上风电制氢模式,认为海上风电并网陆上制氢是主流的电解槽布置方式,而离网海上中心平台制氢具有较大发展潜力;天然气管道掺氢是更具可行性的海上氢气储运方式但也存在挑战;电耗和电解槽投资是海上风电制氢的主要成本构成,预测海上风电发电成本、电解槽制造成本以及碳价格将共同推动海上风电制氢成本的逐步下降。本文研究成果可为海上风电制氢技术开发与示范应用提供思路和参考。     

基于磺化金属有机骨架的复合质子交换膜的制备及其性能

将化学稳定性良好的金属有机骨架(MOF)材料UiO-66-NH2用3-巯基丙基三甲氧基硅烷进行表面改性,再经H2O2氧化后得到磺酸化产物UiO-66-SO3H,将其作为纳米填料加入磺化聚醚醚酮(SPEEK)中,得到纳米SPEEK复合质子交换膜(简称复合膜),利用FTIR,XRD,SEM等方法对纳米填料及膜进行了表征,同...     

电解水钌基酸性析氧催化剂的研究进展

质子交换膜电解水(PEMWE)可以与可再生能源产生的绿电耦合,高效制备高纯度绿氢。其中,阳极的酸性析氧反应(OER)由于其缓慢的动力学过程、高氧化性和腐蚀性,仍是影响整体电解水效率的瓶颈。目前,阳极催化剂极度依赖资源有限且价格高昂的铱基催化剂,极大限制了质子交换膜(PEM)电解槽的大规模商业化应用。钌作为最廉价的铂族金属,具有优良的酸性析氧活性,但稳定性仍然需要进一步研究,因而迫切需要开发新型的钌基酸性析氧催化剂。首先,综述了酸性OER的微观反应机理及其稳定性分析;然后,从组成/结构-活性-稳定性等方面重点介绍了该领域的研究进展;最后,总结了该领域在未来的研究中需要重点关注的一些重要问题,以促进对钌基酸性析氧催化剂的进一步研究。     

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。     

直接甲醇燃料电池用新型质子交换膜的研究

制备了不同磺化度的杂萘联苯聚醚砜酮（SPPESK）膜。测试了这些膜的电导率和甲醇透过系数以及其他性能。实验结果表明,磺化度为46．8％的SPPESK膜在高温下的电导率和磺化度大于75．6％的SPPESK膜在室温下电导率接近Nation膜,两者的甲醇透过系数均比Nailon膜低一个数量级。SPPESK膜可用于直接甲醇燃料电池。     

甲醇自热重整制氢集成式反应器的研究

设计了一种车载集成式甲醇自热重整制氢反应器,将甲醇-水-空气自热重整制氢反应、一氧化碳变换反应、甲醇-水液体汽化、以及物料间的换热等集成于一个反应器内。自热重整区和变换区内分别装填Cr-Zn催化剂、Cu-Zn-Al变换催化剂。重整器无需外供热和附加保温措施。产物中φ(H2)可达51.1%、φ(CO)低于0.5%(干气);产氢量达到6.0 m3/h(STP);能量转化效率达到0.85。该类反应器通过甲醇的直接燃烧启动,启动时间为3m in,动态应答时间为秒级。该类型甲醇重整器可应用于车载燃料电池氢源系统。     

甲醇化工新进展

论述了甲醇羰基化制醋酸、甲醇脱氢 (或羰化 )法制甲酸甲酯以及甲醇氧化羰基化法制碳酸二甲酯等已商业化的现代技术进展 ,还介绍了涉及甲醇制芳烃、原甲酸三甲酯、乙酸甲酯等新产品的开发现状 ,以及甲醇选择性生产二甲胺、二氯甲烷等市场畅销产品的新技术。     

循环比对甲醇合成的影响

建立了甲醇合成反应器催化床的一维拟均相数学模型,模拟计算了大型甲醇合成反应器在不同循环比情况下的操作工况,考察循环比对甲醇产量、醇净值、床层压降、反应器床层热点温度、汽包蒸汽产量等的影响。结果表明,在新鲜气流量不变的情况下,单纯提高循环比不能增加甲醇产量;降低循环比,可以降低床层压降,提高醇净值;在低循环比条件下操作,催化床热点温度提高,催化床层温差增大。     

我国MTO/MTP生产技术的研究进展

综述了我国煤基甲醇制低碳烯烃和丙烯(MTO/MTP)的技术发展,介绍了国内外煤基低碳烯烃的工艺及技术(UOP公司、Mobil公司、Lurgi公司、中国石化、大连化学物理研究所、清华大学等)以及我国MTO/MTP工业化装置的技术状况。并根据我国煤基甲醇制低碳烯烃的工业装置能力及使用技术现状,提出建议:对大型企业国家应制定相应的法律规范企业行为;煤化工项目的选址要慎重;在建设煤化工项目时,应考虑环境容量及"三废"的销纳和综合利用等问题。     

新型低压甲醇合成催化剂XNC-98的工业应用

介绍了新型低压甲醇合成催化剂XNC-98在3万t/a甲醇装置上的工业应用情况。应用结果表明:XNC-98催化剂的活性和选择性都较高,具有易还原、低温活性好、温区宽、使用寿命长、选择性好、适用于含高CO2合成气等特点。同样的生产负荷下,XNC-98催化剂可使甲醇装置增产约8t/d,产品收率达到229%,创效可观。     

MTO与MTP工艺技术和工业应用的进展

综述了甲醇制烯烃(MTO)/甲醇制丙烯(MTP)工艺技术的进展情况,介绍了烯烃分离技术,汇总了MTO/MTP的工业应用进程,并对MTO/MTP行业进行了展望。MTO/MTP工艺技术已成功地进行了商业化工业规模的应用,我国MTO工艺技术水平和产业进程已居世界前列,尤其是中国科学院大连化学物理研究所的DMTO技术和中国石化上海石油化工研究院的SMTO技术已达到世界领先水平。已经建成和正在建设以及规划筹建的MTO/MTP项目烯烃总产能将达到15.19 Mt/a,MTO/MTP装置全部建成后将占乙烯/丙烯总烯烃产能的1/4以上份额,与2012年底蒸汽热裂解装置乙烯产能16.00 Mt/a相当。今后需要进一步优化MTO/MTP催化剂的性能和烯烃分离工艺以提高烯烃的收率并降低项目工程投资和装置综合能耗。     

合成甲醇催化剂应用及研究进展

综述了甲醇催化剂的使用技术及国内外甲醇催化剂的研究进展。对催化剂制备工艺的优化、添加第四组分增加催化剂的活性和稳定性、杂质对催化剂性能的影响、催化剂中毒机理研究、催化剂微晶大小以及孔结构控制进行了概述。提出预还原型甲醇催化剂的研究以及尖晶石结构对甲醇催化剂性能影响应引起足够的重视。     

甲醇及其下游产品的生产现状及发展前景

本文介绍了甲醇工业在国民经济中的重要性,重点分析了国内外甲醇的生产现状以及甲醇合成工业所面临的主要机遇与挑战,提出了发展甲醇工业应采取的对策和出路。     

甲醇制二甲醚固体酸催化剂的研究进展

综述了甲醇脱水合成二甲醚过程固体酸催化剂的研究现状,分析了固体酸催化剂改性的研究成果。目前应用的固体酸催化剂以活性氧化铝和分子筛为主,通过优化制备方法或添加助剂方式可以提高固体酸催化剂催化性能。指出了甲醇脱水固体酸催化剂的研究方向和应用前景。