以确保燃料电池组的效率和寿命。国际标准化组织、日本燃料电池实用化推进协会和美国机动车工程师学会分别在2012年、2014年和2015年公布了车用质子交换膜燃料电池用氢气的质量标准;其中,国际标准化组织有2012年发表的ISO14687鄄2和进入到**后国际标准草案阶段的新规范ISO14687(CD版)。我国在2018年发表了GB/T37244鄄2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》,该规范规定了质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气的氢气纯度、氢气中杂质含量要求及其分析试验方式等。三个基准的技术指标如表1所示,由表1可以看出,新的ISO14687对甲烷、氮气和氩气都放宽了要求。表1三种燃料电池组氢气标准化的质量指标氢气提纯技术氢气的提纯是从各种含氢气体中将杂质脱除而制取出满足工业所需氢气纯度的工艺技术。目前技术早熟且运用普遍的氢气提纯技术有深冷分离法、膜分离法和PSA法,三种提纯工艺的特征如表2所示。表2三种氢气提纯工艺的特色常规的深冷分离氢气纯度低,进分离装置之前需预处理,除去原材料气中的H2O和CO2预防其在冷凝系统中阻塞管道,而且设备弹性小,合适设备规模大但对氢气纯度要求不高的场合,不适合单独用以提炼燃料电池组用氢气。长管拖车配备了完善的温度监测系统,包括瓶体温度传感器、环境温度传感器以及压力 - 温度关联监测系统。陕西氢气销售供应
目前,在工业生产中要想获得氢气,通常是采用以下的几个方法:一:把水蒸汽通过灼热的焦炭得到氢气,但是通过这种方式得到的氢气通常只有75%的纯度。第二:将水蒸汽通过灼热的铁得到氢气,通过这种方式得到的氢气纯度相对之下会高一点,纯度大概有97%,第三:是通过水煤气中提取氢气,这种方式得到的氢气纯度也是相当低,因此也很少人采用这种方式获得氢气,第四:水电解制氢。水电解制氢是目前工业使用多的一种方法,同时纯度也是的一种方法,纯度可以达到99%以上,这是工业上制备氢气的一种重要方法。在电解氢氧化钠(钾)溶液时,阳极上放出氧气,阴极上放出氢气。电解氯化钠水溶液制造氢氧化钠时,也可得到氢气。水电解制氢方法对于冷却发电机的氢气和纯度都会有比较高的要求,因此,都是采用电解水的方法制得。电解水制氢原理水电解制氢的原理很简单,就是通过电把水分解为氢气和氧气,具体的方法是:在一些电解质水溶液中通入直流电时,分解出的物质与原来的电解质完全没有关系,被分解的是作为溶剂的水,原来的电解质仍然留在水中。例如硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾等均属于这类电解质。在电解水时,由于纯水的电离度很小,导电能力低,属于典型的弱电解质。陕西氢气销售供应天然气制氢混合气(含大量 CH₄)、焦炉煤气(含苯、萘等重烃)等高烃、高杂质原料气的提纯。
在用量小、用户分散的情况下,气氢通常通过储氢容器装在车、船等运输工具上进行输送,,液氢运输多用车船等运输工具,氢气用量大时一般采用管道输送。估算当运输距离为50km时,长管拖车的运输成本为(³),运输距离为500km时,运输成本高达(³),考虑到经济性问题,长管拖车运氢一般适用于200km内的短距离运输。估算当管道运能利用率达到百分之100时,输送距离为100km,运氢成本为(³),差不多是同等距离下气氢拖车成本的1/5,但当管道运能利用率为20%时,管道运输成本和气氢拖车运输成本相当。液氢运输成本对距离变动比较不敏感,估算运输距离为50-500km时,液氢运输价格在(³)。综合来看,运输距离在250km以内,长管拖车的运输成本比液氢罐车成本低。
可以与吸附法结合即低温吸附法纯化高纯度的氢气。膜分离需升温(70~90℃)和精过滤等预处理过程,产品氢气纯度低,不能把原材料气中的H2O、H2S、CO2等杂质含量降至10鄄6级,不能满足燃料电池组对微量杂质的要求,因此,膜分开也不适合单独用以纯化燃料电池组用氢气。PSA提炼氢气技术是运用吸附剂对杂质气体的吸附容量大于对氢气的吸附容量,且对杂质气体的吸附容量随压力的升高而增加,随压力的降低而减少的特点,在高压下将杂质气体吸附,在低压时将杂质气体解吸,实现吸附剂的再生。在常温下分开,不需要繁复的预处理,操作便利,启停速度快,操作弹性大,氢气纯度高,可以从各种含氢气体中制取含量在99%~,可将多种杂质控制在痕量以下,适宜提炼燃料电池组用氢气。而且PSA设备扩张灵巧,随着氢能市场的逐渐早熟,设备的产氢规模可逐步提升。2燃料电池组用氢气的制取中国石化北京燕分公司(简称燕山石化)是我国建厂**早、规模**大的现代原油化工联合企业之一,目前工业用氢主要来自两部分,***部分成炼油系统现有的80万t/a连续重整反应单元副产的氢气,每小时副产氢气40000Nm3;第二部分为化工副产氢气,主要为现有71万t/a蒸汽裂解装置副产的氢气。液态氢运输是实现大规模、长距离氢气运输的重要技术路线.
吸附干燥可采用两种工艺,即变压吸附和变温吸附法,水电解制氢的干燥工艺通常采用变温吸附。1吸附平衡吸附有两种:一是化学吸附,如催化剂脱氧过程,吸附力强;二是物理吸附,由分子间的范德华力引起的,吸附力较弱。脱水干燥过程属于后一种情况,这种吸附结合力较弱,产生的吸附热较小,也比较容易解脱。当含水气体与吸附剂的多孔表面相接触时,吸附剂的表面引力场使气体中的水汽分子与之相碰撞,即被吸附。在吸附的同时,被吸附的分子由于自身的热运动或与外界气气态分子的碰撞,有一部分又回到气相中。吸附与解吸达到平衡时,从宏观来看,吸附作用已不复存在,微观上已经达到了动态平衡。平衡吸附量与两个因素相关,一是与吸附剂的物化性能—比表面积、孔结构、粒度有关,二是与吸附质,这里是水的物化性能、以及工艺条件,如吸附温度、分压(浓度)有关。当吸附剂与吸附质确定后,吸附量q0只与吸附质的工艺条件如温度、分压有关,即q0=f(p,t)。当温度一定时,吸附量与分压之间的关系,可以绘出各种温度下压力与吸附量之间的等温曲线,不同吸附剂、不同吸附质的等温曲线,其形状是不一样的。同样,气压一定时,吸附量是随着温度变化而变化的,即吸附等压线。氢气的使用可为全球CO2减排总量贡献20%,达到惊人的7Gt(1Gt=10亿吨)。陕西氢气销售供应
氢气在低压(1-4MPa,纯氢长输管道)或中压(10-20MPa,区域管网)下,通过输氢管道输送。陕西氢气销售供应
1升氢气的质量是,比空气轻得多)。氢气常作为清洁的还原性气体***用于实验室载气、石油精炼、浮法玻璃、电子、食品等行业。小批量氢气主要以,较大批量氢气可以用高压管式槽车运输,或者用现场制氢设备现场制取。(一)氢气的物理性质:在通常状况下,氢气是一种无色,无味和无嗅的气体。它比空气轻。据测定,在标准状况下(温度为0℃,压强为101,325千帕),1升氢气的质量是。氢气跟同体积的空气相比,质量约是空气的1/14,比空气轻重。在,氢气在一℃()时,能变成无色的液体,在一℃()时,能变为雪状的固体。它难溶于水,也难液化。这样轻的气体,自然具有**大的扩散速度和很高的导热性,它的导热率比空气大7倍。(二)氢气的化学性质:氢气在常温下性质稳定,但在点燃或加热等条件下,能够跟许多物质发生化学反应。1氢气的可燃性氢气在空气里的燃烧,实际上是与空气里的氧气发生反应,生成水。这一反应过程中有大量热放出,是相同条件下汽油的三倍。2氢气是还原剂具有还原性(三)氢气的用途:氢气的用途是由氢气的性质决定的。例如,氢气密度是所有气体中**小的,可将氢气充入气球中气球就可以飞起来,如放飞氢气球、太空氢气球、空飘氢气球。陕西氢气销售供应
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