天然气化工副产氢的氢能应用及氢-氨融合发展分析

天然气化工副产氢从传统的化工利用转化为氢能应用,可实现副产物提质升级,并有利于氢能产业发展。天然气化工生产的羰基合成气、乙炔尾气经过分离提纯制得高品质氢,并可将其创新性地应用于氢燃料电池汽车。提出了天然气化工副产氢经提质可成为多种符合国家标准技术要求的高品质氢,满足工业、交通、能源和建筑用氢等应用需求,以拓展氢能应用领域。针对当前氢能存在储运瓶颈及成本制约影响其大规模应用的难题,提出了天然气化工企业将该副产氢合成液氨,利用液氨作为储氢介质、零碳燃料的特性以及液氨相比气氢、液氢储存的明显优势,以氢-氨融合的方式进行转化应用,并分析了液氨在传统燃料、氨燃料电池和氨催化裂解制氢等应用场景及发展前景。天然气化工副产氢可突破传统的化工用途,向具有良好发展前景的氢能应用转化,在新能源领域发挥积极作用。

H_(2)掺混比例对NH_(3)自燃温度影响的数值模拟

氨-氢融合是提高NH_(3)活化氛围解决车用氨燃料着火难、可燃域窄和燃烧速度慢的有效途径。为了揭示掺氢比例对氨自着火温度的影响规律及作用机制,采用Chenkin化学动力学软件计算了氨氢混合物(H_(2)/NH_(3)=0~100%)在初始压力1~50 bar,当量比0.5、1和2时的自燃温度。结果发现:当掺氢比例低于30%时,可明显降低氨氢混合物的自燃温度。初始压力升高,对氨氢混合物着火起促进作用,但随着氢气掺混比例增加这种促进作用被不断弱化。当氨气比例较高时,链分支反应:NH_(2)+NO=NNH+OH是主要促进着火的反应,但随着氢气比例升高被第三体链分支反应:H_(2)O_(2)(+M)=OH+OH(M)替代。