有机液体储氢技术催化脱氢过程强化研究进展

氢能是实现化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展的理想互联媒介,然而氢的储运是制约氢能规模化应用的关键技术瓶颈。有机氢化物(LOHC)储氢技术具有成本低、储氢密度大、安全稳定等优势,可匹配现有化石能源输运架构,有望在大规模、长距离和分布式的氢储运场景中发挥重要作用。但是,在LOHC储氢循环中,相对于发展较为成熟的加氢技术,LOHC脱氢过程效率低、稳定性差,是制约该技术发展的关键。基于此,本文综述了LOHC储氢技术催化脱氢过程强化的研究进展和发展趋势,概述了LOHC储氢基本概念和催化脱氢反应基本原理,从催化过程强化、产物分离强化、能量效率强化等方面总结了脱氢过程强化策略,通过对比不同技术手段的特点,分析了LOHC储氢技术催化脱氢过程目前亟需解决的难题,即开发高效的脱氢催化剂、提高催化脱氢过程的传热传质效率以及降低脱氢过程能耗,这对LOHC储氢技术的实际应用具有重要的参考和借鉴意义。

有机液体肥对棉花冠层特征、产量和品质的影响

【目的】研究有机液体肥对新疆南疆膜下滴灌棉花冠层特征、产量和品质的影响。【方法】选用塔河2号为参试品种,以单施化肥棉田为对照(CK),设置有机液体肥处理(T_(1)、T_(2)、T_(3)、T_(4)、T_(5)),测定并分析不同处理下株高、主茎叶片数、叶面积指数、叶倾角、产量和品质的变化。【结果】与CK相比,施用有机液体肥提高了棉花株高、主茎叶片数、叶面积指数、叶倾角与地上部生物量。当籽棉产量达到6000 kg/hm^(2)以上时,棉花株高、主茎叶片数、叶面积指数和叶倾角较CK分别增加1.3~10.3 cm、2.0~2.3片、1.7~2.9、5.6~9.3°,营养和生殖器官干物质重较CK分别增加了1.3~25.7和0.1~44.5 g/株。且当籽棉产量超过6000 kg/hm^(2)时,籽棉产量、单铃重、总铃数较CK分别增加了17.2%~31.9%、15.5%~28.8%和3.5%~10.1%。此外,与CK相比,施用有机液体肥还提高了棉花上半部纤维平均长度、整齐度和断裂比强度。【结论】与单施化肥相比,施用有机液体肥能够改善棉花冠层结构,促进干物质积累,增产提质,且成本低,易操作,适合新疆南疆棉区推广应用。

有机液体载氢储运技术研究进展及应用场景

在“双碳”战略目标背景下,氢能产业在深度和广度上都获得了高速发展,上游制氢资源丰富,下游用氢市场广阔,由于跨地区氢能供需失衡,中游氢能储运已经成为氢能产业链的短板,严重制约了氢能产业的进一步发展。在这种情况下,有机液体载氢(LOHC)储运技术应运而生,以一种化学储氢方式完美克服了高压气态储氢、低温液态及固态等物理储氢方式的缺陷。与其他氢能储运技术相比,LOHC储运技术在安全、成本、技术、效率等方面具有突出的优势,有望补齐氢能储运的短板,完善氢能产业链。本文对三种主要LOHC储运技术,从工艺原理、储氢载体、综合成本、科研发展等方面进行比较分析。认为甲苯、N-乙基咔唑和二苄基甲苯等三种LOHC储运技术已完成了理论研究、实验验证及中试放大等工作,技术趋于完善,具备了工业化推广应用的条件。在未来展望角度上,对包括大型氢能储运基地和分布式脱氢加氢一体化站在内的两种LOHC储运技术的新型应用场景进行了分析,并梳理了目前LOHC储运技术研究面临的问题和研究方向,并提出了希望和建议。

有机液体储氢中全氢化乙基咔唑催化脱氢研究进展

在碳达峰碳中和的背景下,能源结构转型势在必行。氢能是以非化石能源为主体的新型能源系统的重要能量载体。目前氢能的发展瓶颈在于氢气的储运。以乙基咔唑/全氢化乙基咔唑为代表的有机液体储氢技术提供了一种安全、高效的储氢方式。全氢化乙基咔唑脱氢温度高、催化剂稳定性差等问题是限制该技术大规模应用的主要挑战。基于此,介绍了全氢化乙基咔唑催化脱氢过程的反应机理,阐述其反应路径、反应动力学、催化反应过程;综述了目前脱氢催化剂的研究进展,对脱氢催化剂的循环性能进行总结,并归纳了失活机理;结合脱氢反应的特点提出反应器设计的挑战,并介绍目前典型的脱氢反应器。最后,针对现阶段全氢化乙基咔唑脱氢反应的潜在挑战,对该技术在储氢领域的应用进行了展望。

含氮有机液体储放氢催化体系研究进展

氢能源作为重要的二次能源,能量密度大、环境友好且用途广泛,是人类战略能源发展的重要方向。然而,氢气储运仍面临较大的成本和安全难题,有机液体储氢化合物(LOHCs)储放氢技术以其储氢密度较高、储存条件温和、运输方便等优势成为氢气储运可供选择的技术之一。相比稠环芳烃类化合物,含氮有机储氢化合物具有更温和的催化加氢和脱氢条件,可有效提高储放氢鲁棒性和反应能效。基于此,本文系统综述了含氮有机储氢化合物加氢及脱氢反应研究进展,阐述了两类反应的路径和催化作用机制,从催化剂活性中心和载体、双金属协同效应、反应条件、催化剂稳定性等方面系统分析了加氢/脱氢催化剂,并详细总结了基于连串反应、反应网络等模型的反应动力学。介绍了含氮有机储氢化合物储氢技术目前面临的挑战并提出未来的研究思路及展望。但是该技术仍存在较多问题,应在有机储氢化合物配方体系、储放氢连续反应系统、催化剂设计与制备、催化剂构效关系、精准反应动力学和全面理化性质数据库等方面进行深入研究。

有机液体储氢体系研究进展

有机液体储氢技术是利用液态有机储氢载体进行加(脱)氢反应,在常温常压下实现大规模、远距离氢气安全储运的技术,被国际能源署推荐为国际氢气贸易和远程氢气运输的最佳方式之一。但是目前有机液体储氢技术还存在加(脱)氢反应过程缓慢、脱氢温度高、储氢体系循环率低以及高度依赖贵金属催化剂等缺点。本文首先对常见的有机氢载体进行分类,并分析了各种有机氢载体的物理化学性质及其在加(脱)氢反应中的特征差异,然后从加(脱)氢反应机理和催化剂的研究等方面对有机液体储氢体系的研究现状进行了总结,最后对有机液体储氢技术的发展前景进行了展望。

全球首套常温常压有机液体储氢加注一体化示范项目已具备商用条件

2023年7月6日,中国化学研制的全球首套常温常压有机液体储氢加注一体化示范项目在上海金山实现全流程贯通,各项指标均达到了可以商业化的预期目标。中国化学联合氢阳科技研发有机液体储氢技术(简称LOHC),创新采用特殊有机液体对氢气进行储存,形成“氢油”,相较于德国的二苄基甲苯和日本的甲基环己烷液体,其在稳定性、安全性、纯度、成本等方面具有明显优势。

施用有机液体肥料对大白菜养分吸收和产量的影响

研究不同液体肥料(20-7-18)对大白菜产量和品质的影响,结果表明:以味精废液为基础调节pH发酵配制的有机液体肥料的使用效果最好,氮磷钾养分吸收量比无机液体肥料处理和固体混合肥处理N分别提高33.1%和16.2%,P2O5分别提高31.5%和11.1%,K2O分别提高22.7%和10.2%,大白菜产量分别提高6.8%和21.9%。

非极性小分子有机液体在微管道中的流量特性

用去离子水及有机液体在内径约为25μm的石英圆管内进行了流量特性实验．液体分子量范围为18~160,动力黏性系数的范围为0.5~1mPa·s.实验雷诺数范围为Re＜8．所用有机液体为:四氯化碳、乙基苯及环己烷都是非极性液体,其分子结构尺度小于1nm．实验结果表明,在定常层流条件下,圆管内的液体流量与两端压力差成正比,其压力－流量关系仍符合经典的Hagen－Poiseuille流动．这说明非极性小分子有机液体在本实验所用微米尺度管道中其流动规律仍符合连续介质假设．鉴于微尺度流动实验的特殊性,文中还介绍了微流动实验装置,分析了微尺度流动测量误差来源及提高测量精度的措施．

我国挥发性有机液体储库VOCs排放标准现状分析

针对地方政府、VOL(挥发性有机液体)储库和治理企业进行VOCs(挥发性有机物)治理时面临排放标准选择困惑的现状,根据地方行业性标准>国家行业性标准>地方综合标准>国家综合标准的标准选择顺序,对我国部分地区(北京市、上海市、厦门市、重庆市)现行的相关排放标准进行分析.结果表明:(1)对于汽油储库,全国均执行GB 20950—2007《储油库大气污染物排放标准》(北京市除外);(2)对于原油及成品油(汽油除外)储库,各地区优先执行本地区《工业企业挥发性有机物排放控制标准》,其次是本地区《大气污染物综合排放标准》,最后是国家的GB 16297—1996《大气污染物综合排放标准》,北京市、上海市、厦门市和重庆市《大气污染物综合排放标准》中NMHC(非甲烷总烃)最高允许排放质量浓度分别是GB 16297—1996标准限值的42%、58%、83%和100%;(3)工业企业VOCs排放标准或大气污染物综合排放标准的NHMC最高允许排放质量浓度约为GB 20950—2007标准限值的3‰,因此准确选择排放标准显得尤为重要.研究显示,生态环境部应尽快修订GB 20950—2007,将适用范围扩大为原油及成品油或VOL储库,并适度加严标准限值,推动行业有序发展.

新型有机液体储氢技术现状与展望

综述了常用的储氢方法:加压气态储氢、低温液化储氢、碳质材料储氢、金属合金储氢、络合氢化物储氢、玻璃微球储氢、有机液体储氢等,总结其相应的储氢原理并进行了优缺点分析。重点对新型有机液体储氢材料乙基咔唑的储放氢性能进行了阐述,并根据目前国内外的研究现状提出了问题,针对问题提出了一些设想,期望通过改进获得更高的吸放氢量、吸放氢速率以及合适的温度。

防止有机液体泄漏的密封材料的研究

引言有机液体，包括各种油品的泄漏，不仅造成经济损失，而且造成污染并有引发火灾的危险．因此，防止有机液体泄漏材料的研究是十分重要的问题．作者研制成功一种防止有机液体泄漏的新型密封材料．由抗油溶高分子材料为骨架与吸油膨胀的功能材料组合成复合凝胶材料，以其...

基于汽车氢燃料的有机液体氢化物贮氢技术──Ⅱ . MCH 的随车脱氢反应及其催化剂研究

ＭＣＨ随车脱氢作为一种非稳态的、反应条件苛刻的过程，要求其脱氢催化剂具有良好的低温活性和高温稳定性，现有的脱氢催化剂尚难满足其要求。对碱改性工业３８６１催化剂的研究表明：碱性氧化物能有效地改善催化剂的脱氢性能，Ｐｔ－Ｓｎ－Ｋ（０．４％）／ｒ－Ａｌ２Ｏ３催化剂的稳定性较工业３８６１催化剂可提高８倍以上，但低温活性尚需继续提高；在常压、ＷＨＳＶ＝６ｈ－１、３００—４００℃、纯ＭＣＨ进料时，ＭＣＨ的有效贮氢量为２．７８％—６．１２％；空速与催化剂脱氢活性无明显依赖关系，这为实现随车脱氢反应器的小型化提供了可能性。

有机液体氢化物贮氢新技术研究 I. Ni/Al_2O_3 催化剂甲苯气相加氢反应及其动力学

应用工业三叶草型Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂对甲苯的贮氢反应及其动力学模型进行了研究。结果表明：工业Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂是性能优良的甲苯贮氢催化剂；在压力０．１２ＭＰａ（绝），温度９０—１５０℃，甲苯转化率０—１００％的实验条件下，该反应呈零级反应，其反应活化能为４９．

聚甲基丙烯酸酯系有机液体吸附功能纤维制备工艺及其性能研究进展

聚甲基丙烯酸酯系纤维对极性和非极性油性有机液体具有特殊的吸附作用,可望用于有机液体污染治理等领域,已受到研究者的关注。从制备工艺及吸附性能两个方面综述了在制备聚甲基丙烯酸酯系有机液体吸附功能纤维新思路和方法上取得的进展,并对相关纤维制品开发方面的研究工作进行了概述,针对目前聚甲基丙烯酸酯系纤维制备中存在的问题,对后续研究方向作了展望。

化肥减量配施有机液体肥对土壤微生物群落结构多样性的影响

【目的】研究化肥减量配施有机液体肥不同施肥处理对番茄土壤养分和微生物群落结构及多样性的影响。【方法】以化肥全量、化肥减量10%、化肥减量20%配施有机液体肥(CF100SW、CF90SW、CF80SW)为处理,以不施用化肥(NF)为空白对照,以全量施用化肥(CF100)为施肥对照;通过微区控制试验,采用高通量测序的方法。【结果】与NF和CF100相比,施用有机液体肥的各处理均提高了土壤速效养分和有机质;且提高土壤微生物多样性及均匀度,其中最好的处理为CF100SW。CF100SW及CF90SW处理较其他处理可提高土壤细菌中变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)的相对丰度,通过微生物群落和环境因子的RDA分析可以看出,有机质、碱解氮和速效磷与酸杆菌门(Acidobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和绿弯菌门(Chloroflexi)菌群呈正相关;UPGMA结构性分析可以看出,施用有机液体肥的CF100SW、CF90SW、CF80SW的群落结构组成较为相似,与单施化肥CF100和空白对照NF差别较大。【结论】施入有机液体肥且适量减少化肥的施用(10%)能够提高土壤肥力、增加土壤微生物多样性、改变土壤微生物群落结构,从而营造一个良好的土壤微生态环境。

有机液体储氢技术的研究进展

介绍了有机液态氢化物的可逆储放氢技术的原理及特点;研究主要集中在如何提高催化剂的活性金属分散度等方面;提出了使用分级装填的硫化态型催化剂、高通量催化剂筛选系统以及功能化脱氢离子液体的工作设想。

锂离子电池常用有机液体电解质中有机溶剂的生命周期评价

评价了锂离子二次电池常用有机液体电解质对环境的影响.在其它条件相同的情况下,电解液中不同有机溶剂配比的不同,使得其对环境的影响值不同,碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯两种有机溶剂按不同比例混合,比例越大对环境影响越小.通过评价和分析两种有机溶剂对环境影响值的贡献率,可为二次电池研发者提供选择最优配比的方法.

茶园专用有机液体肥应用效果试验

对新研制的茶园专用有机液体肥进行了应用效果试验。结果证明:该肥料能够促进茶树生长、提高鲜采芽叶重量、增加茶叶产量;同一茶园连续单独施用较常规施肥方法能够取得相同的产量效果;可以增加茶叶主要功能物质氨基酸和茶多酚含量,有利于提高茶叶内在品质;对维持或改善土壤环境卫生指标也有良好作用。

施用有机液体肥降低茶树冻害效果试验

茶园土壤施用有机液体肥较常规施肥可以显著降低茶树冻害,施用有机液体肥处理的茶树冻害发生级别较常规施肥降低一个级次。