燃料电池技术研究进展及产业化

发展燃料电池，利用煤、石油及植物转换制备氢气或甲醇来发电，对于改善环境，实施能源可持续发展，具有重要意义。介绍燃料电池的工作原理，关注燃料电池技术的研究现状，并展望燃料电池的产业化前景。优先发展微型燃料电池、选择合适的燃料、降低生产成本是在燃料电池产业化道路上需要急待解决的问题。     

天然气:通向氢能时代的桥梁

文章概述了人类能源利用从柴薪、煤到石油、天然气的探索与转变历程,着重对天然气利用在解决城市燃料和空气污染、提高发电效率、推动分布式发电、生产合成氨和合成甲醇、推动燃料电池转向氢能经济时代等方面的优越性进行了阐述。     

燃料电池燃料的开发利用对石化行业的影响

介绍了国内外燃料电池研究概况，分析了燃料电池对燃料的要求，以及天然气，甲醇，汽油，柴油及天然合成油等燃料电池燃料的开发利用对石化行业的影响。     

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目前，有关各类电池的研究正在世界范围内迅猛开展，并已经取得了惊人的进步，而天然气作燃料应用于固体氧化物燃料电池则具有很大的发展前景。考虑不同操作条件、气体组成和电池微观结构的影响，建立了用于分析固体氧化物燃料电池发电特性的数学模型；浓差极化的计算采用尘气模型，用来描述多组分气体在多孔电极内的扩散过程；活化极化采用Butler-Volmer方程，欧姆极化遵循欧姆定律，采用MATLAB编写程序；进而结合计算结果讨论了阳极厚度、温度等对电池发电性能的影响，并与实验值进行了比较。     

车用燃料电池的燃料选择及燃料转化制氢研究进展

做为新型能源利用方式,燃料电池以其高效、洁净、低噪音、使用方便及供电连续稳定的特点,日益引起人们的关注。燃料电池的燃料范围广泛,氢气、天然气、甲醇、轻油等均可做其原料。本文分别分析了氢气、甲醇、天然气、轻油作为燃料电池燃料的优缺点,介绍了甲醇、天然气、轻油转化制氢的研究现状,分析了未来燃料电池汽车的应用可能给炼油及天然气化工工业带来的影响。     

燃料电池、氢能经济和催化

为了实现可持续发展战略,解决经济能源环境的不良循环,需要开发高效洁净的新能源转换装置,燃料电池就是这类装置.简要讨论了燃料电池和氢能经济以及它们的发展与催化间的关系,较详细地讨论了燃料电池和氢气制备中应用的催化剂的种类、要求和需要解决的问题.     

燃料电池的研究进展及应用前景

燃料电池的特点决定了它具有广阔的应用前景.目前燃料电池的研究与开发集中在4个方面:即电解质膜、电极、燃料、系统结构.固体氧化物燃料电池在应用上虽然还存在一些问题(如电极材料、制造成本、操作温度过高等),但这并未影响其开发研究以及商业化,固体氧化物燃料电池是当今世界能源电池发展的主方向.     

Ticona推出新型、低成本塑料燃料电池

据美国《化学周刊》1月5日消息，Ticona公司推出了全球首个完全用工程热塑料制成的燃料电池原型。该电池使用了由Ticona公司的Vectra液晶聚合物制成的双极板，以及用公司的Fortron聚苯硫醚制成的终板。这种新型材料燃料电池的研发成功使得燃料电池的每千瓦成本大幅降至1050美元左右，而用铝、黄金涂层不锈钢、石墨或热固树脂一石墨混合物制成的燃料电池的每千瓦成本需要4000美元左右。     

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。     

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。     

汽车代用燃料的应用和发展

评述了汽车代用燃料的现状和未来，压缩天然气和液化石油气将率先大量使用，其次是醇燃料，合成燃料和二甲醚将主要用于某些混合动力车，燃料电池因为能源效率高是最有吸引力的车用能源，将于2010-2015年开始在汽车上实际使用，我国石油工业在提升汽油和柴油质量的同时，应与汽车工业联手开发代用燃料，特别要注意发展燃料电池技术。     

天然气在分布式能源系统中的应用

随着以大机组、大电厂、大电网等为主要特征的第一代能源系统在能源、环境及供电可靠性等方面存在的问题不断显现，以分散化、小型化、高供电可靠性、高环保水平和能源利用率为特征的第二代能源系统正在引起人们的关注。文章介绍了作为第二代能源系统的分布式能源系统的优势和当前分布式能源系统的主要形式，以及以天然气为燃料的活塞式内燃机、微型燃气轮机、工业燃气轮机、各种燃料电池及其混合系统等设备为主体的分布式能源系统的组成、流程、效率和环保水平等特点，分析了以天然气为燃料的分布式能源系统在我国当前的能源形式下的发展优势。     

柴油加氢装置改造为柴油—喷气燃料切换生产

为适应市场需要,对600kt/a柴油加氢精制装置进行的技术改造,达到既能单独加工柴油原料,又能切换为单独加工喷气燃料的目的。主要改造措施为汽提塔底增加重沸炉、增加产品过渡器、调整管线及流程。几年的运行经验是：对汽提塔的操作尽快（3－4h）调整到生产喷气燃料的状态,反应温度需比生产柴油高5－10℃。切换方案的调整时间4－6h,产品符号3号喷气燃料标准。     

A NUMERICAL STUDY OF BOTTOM WATER DRAW-OFF OF STRATIFIED OIL-WATER PIPE FLOW

In this study the problem of Bottom Water Draw-Off (BWDO) in stratified oil-water flow in pipelines is investigated using the finite-volume numerical method. This problem is frequently encountered in oil production pipelines with relatively high water cut. The conditions simulated are those obtained from field tests for a 68-cm I.D. pipeline. The flow conditions in this pipe result in stratified flow of relatively oil-free water at the bottom and oil-in-water dispersion at the top. The oil concentration in the oil-in-water dispersion layer was variable across the layer. The BWDO from a single 90° draw-off branch was simulated using a single fluid model coupled with particle tracking technique. Using the model the draw-off water quality was calculated for different draw-off flow rates and three different oil-in-water dispersion concentrations and three possible locations of the interface between the dispersion and water layers. The flow from two consecutive draw-off pipes 5-meter apart was also simulated under the same conditions. The two draw-off pipes flow rate combinations required to produce a desired draw-off water quality were calculated. Thus, threshold flow rates beyond which the quality of drawn-off water starts to deteriorate was established. The results obtained in this study should aid in proper design of BWDO systems in oil pipelines with high water cut under stratified flow conditions.     

国产费-托合成燃料用于喷气燃料馏分的试验研究

通过对国产煤F-T合成燃料的组成和性能进行研究,探讨了国产煤F-T合成燃料用于我国喷气燃料馏分的可行性,并为其作为喷气燃料组分使用提供基础研究数据。结果表明,从国产煤F-T合成燃料中截取的煤油馏分主要由链烷烃和一环环烷烃组成,油样中只含有极少的单环芳烃,没有双环和三环芳烃存在。该馏分的密度、冰点等理化指标不符合3号喷气燃料规范要求,虽然尚不能作为喷气燃料使用,但通过改进加工工艺可作为现用喷气燃料的搀兑组分,其低硫、低氮、低芳烃含量以及热安定性好等特点,有助于改善喷气燃料的热安定性,降低污染物排放。     

溶解氧对喷气燃料润滑性能的影响

利用球柱润滑性试验机和ＲＪＹ－２型溶解氧测定仪，研究了溶解氧对喷气燃料润滑性的影响。研究结果表明，给喷气燃料通入氮气可迅速降低其中溶解氧，在充氮气条件下，６种试样溶解氧含量比充空气时，平均下降３０．５μｇ／ｇ，磨痕直径比充空气时平均减小了０．０４８ｍｍ，表明降低喷气燃料中溶解氧含量有利于改善其润滑性能。     

聚丙烯酰胺对喷气燃料中悬浮物形成的影响

用模拟蒸馏等方法对聚丙烯酰胺与喷气燃料中悬浮物形成的相关性进行了研究,用 ABAKUS颗粒测量分析仪测定喷气燃料中悬浮物的颗粒数及粒度分布。实验结果表明,随着聚丙烯酰胺添加量的变化,喷气燃料中不同程度地出现了悬浮物,说明聚丙烯酰胺的存在能导致喷气燃料中悬浮物的形成;当相对分子质量为6．00×106～8．00×106的聚丙烯酰胺加入量小于0．8‰、相对分子质量为 1．80×107的聚丙烯酰胺加入量小于1．0‰时,聚丙烯酰胺的存在对悬浮物的生成几乎没有影响。     

二甲醚应用研究的现状与展望

二甲醚(DME)是一种重要的超清洁能源和环境友好产品,具有广泛的应用前景。本文对新近开发的DME应用领域,如用作车用燃料、民用燃料以及低碳烯烃、燃料电池、有机化学品原料等方面的研究成果进行综述,同时提出了以DME为中心的未来能源化工系统。     

喷气燃料中硫含量在馏分中的分布

对喷气燃料油进行体积窄馏分切割,采用紫外荧光测硫法对各窄馏分中的硫含量进行测定。结果表明,馏出体积从10%到70%时窄馏分硫含量数值渐次变大且数值变化平缓,馏出体积从70%到100%时硫含量曲线有明显突跃;馏分油硫含量平均值与70%窄馏分油中硫含量数值相近;90%～100%窄馏分段中硫含量占整个馏分油中硫含量的21.4%～23.4%。     

脱硫真核微生物烟曲霉的分离及脱硫性能研究

从被原油污染的土壤中驯化、筛选、分离得到具有自主知识产权的脱硫真核微生物烟曲霉ZJ-1（Aspergillus fumigatus Fresen. ZJ-1）。该烟曲霉ZJ-1在pH值为7、NaCl浓度为5 g/L、温度为30℃的条件下，生长状况较好，可耐受3～11范围的pH值变化和NaCl 25g/L形成的渗透压，具有较强的环境适应能力。该烟曲霉可以直接脱除油品中的有机硫，有一定的实际应用价值。