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风电耦合制氢技术研究进展论文

发布时间:2024-07-08 15:19:35

风电耦合制氢技术研究进展论文

随着科技的不断进步与发展,风电技术越来越受到企业及研究人员的重视,下面我整理了风力发电机技术论文,欢迎阅读!

风电储能技术分析与研究

[摘 要]本文首先概述了风力发电储能技术,然后详细阐述了风力发电储能技术的具体应用。随着我国对于能源需要的不断增大,风能的作用也就显得越来越重要了。因此,研究风力发电系统中储能技术就具有非常重大的现实意义。

[关键词]风力;发电系统;储能技术;

中图分类号:TM614 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)15-0376-01

一、前言

随着科技的不断进步与发展,风电储能技术越来越受到企业及研究人员的重视,本文着重就该部分内容进行了研究。

二、风力发电储能概述

能源是整个世界经济发展的重要基础,人类社会的发展与能源开发利用是息息相关的,人类历史上每次使经济产生质的飞跃都是从新型能源的利用开始的。经济的发展对能源的需求量越来越多,而今使用的传统化石能源消耗速度远远大于自然自身补给速度,从而导致传统能源逐渐趋于枯竭,同时由于能源的不合理开法和利用所排放的有害气体导致环境破坏日益严重。从社会的可持续发展战略来看,开发和利用可再生能源替代传统化石能源是能源结构调整的重要发展方向。因此,世界各国必须寻求一种可再生能源来代替日益匮乏的传统化石能源,在过去的半个多世纪,储量丰富、分布广泛、无污染、使用便利的风能已经受到极大的关注,并被确认为最有前途的替代能源。随着人类对风能的开发和利用,风力发电市场迅速发展起来,进入 20 世纪九十年代以来,世界各国掀起了风力发电应用的新浪潮,风力发电在全球范围内得到前所未有的发展。

我国风能资源丰富、分布广泛,主要分布在新疆、内蒙古等北部地区和东部沿海地区及附近岛屿,这些地区工业污染和能源紧缺问题也比较严重,风电并网的开发利用成为解决这一问题的重要策略之一。但是由于风能的间歇性和随机性,风电功率随着风速大小变化而随机波动,尽管大电网允许一定容量波动的风电功率并网,一旦超过一定容量,其功率的波动就影响电网运行的稳定性,随之带来谐波污染、闪变等影响电能质量,为保证电网运行的可靠性和电能质量的优质性,电网不能接纳超过一定容量的风电电能,从而导致无法并网的风电被舍弃,这一状况严重阻碍了我国风电的大规模发展。据国家电监会公布的《风电、光伏发电情况监管报告》和电科院关于电网接纳风电能力的论证报告,可知目前我国大规模风电并网和电网接纳的矛盾日益突出。

三、风电储能技术

现有的储能技术主要包括物理储能、化学储能、电磁储能和相变储能等四种类型。物理储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等,电磁储能包括超导磁储能(SMES)和超级电容储能等,化学储能包括铅酸电池、锂离子电池和钠硫电池等,相变储能包括冰蓄冷储能和相变建筑材料储能等。各种储能的功率/能量特性及其适应范围不同。需要说明的是,与其他储能方式相比,相变储能并非以电能形式释放存储的电能,且其功率/能量等级涉及的因素很复杂,因而此处不予讨论。但是,随着智能电网的推进,其将在需求侧管理(DSM)方面发挥重要作用。

根据不同储能方式的能量/功率等级、响应速度、经济性等特点,其可应用于电力系统的削峰填谷、调频/调峰、稳定控制、改善电能质量乃至紧急备用电源等不同场合。

四、风力发电储能技术的具体应用

1、利用储能系统增强风电稳定性

增强电力系统稳定性的根本措施是改善系统平衡度,储能系统能够快速吸收或释放有功及无功功率,改善系统的有功、无功功率平衡水平,增强稳定性。针对电压稳定性问题,储能系统改善电压稳定性并增加系统的风电接入容量问题,但该文仅对储能系统做了理想的假设,缺乏有效的动态仿真及理论分析。利用超导储能和超级电容储能系统增强风电稳定性的问题,设计了相应的控制策略,结果显示,超导储能和超级电容储能系统均能有效降低风电并网PCC的电压波动,平滑风电机组的有功输出,增强系统稳定性。频率稳定性问题的研究主要集中在储能系统平滑风电输出功率方面。研究表明采用超导储能系统改善频率稳定性问题,仿真结果表明,超导储能系统在文中既定的条件下使得系统的最大频率偏差从降为,有效改善了系统的频率稳定性,且超导储能系统容量越大系统频率偏差越小。

2、利用储能系统增强风电机组LVRT功能在风电机组比例较高的电力系统中,LVRT是影响系统稳定性的关键因素之一。通过对有、无LVRT功能的风电机组在故障情况下的电网电压恢复情况的比较,结果显示,有LVRT功能的风电机组并网能够有效解决风电并网所产生的电压稳定性问题,有利于系统稳定性的增强。

3、利用储能系统增加风电穿透功率极限

不同电网,限制WPP水平的主导因素不同,采用的储能系统也不同。很多研究人员探讨了采用飞轮储能、电池储能和超导储能系统增加WPP的问题,结果表明,这3种储能系统都能有效增加系统的WPP,并能改善PCC的电压波动性,在冬季大方式和夏季小方式两种极端工况下,频率偏移和线路功率约束是限制WPP的主要因素。

4、利用储能系统优化风电经济性

随机波动的间歇性风电接入电网,将导致系统备用容量增加,系统运行经济性降低。合适的储能系统能够有效解决这一问题,实现电网与风电场的双赢。此外,在电力市场环境下,风电的竞争力较差,采用储能系统配合风电场运行,能够实现风电效益最大化。

五、风电储能展望

受自然条件限制,可再生能源发电具有很大的随机性,直接并入电网会对系统造成一定的冲击,增加系统不稳定的因素。因此,通过研发高效储能装置及其配套设备,与风电、光伏发电机组容量相匹配,支持充放电状态的迅速切换,确保并网系统的安全稳定已成为可再生能源充分利用的关键。

储能技术将在平抑、稳定风能发电或太阳能发电的输出功率和提升新能源的利用价值方面发挥重要作用。风电、光伏等可再生能源发电设备的输出功率会随环境因素变化,储能装置可以及时地进行能量的储存和释放,保证供电的持续性和可靠性。在风力发电中,风速的变化会使原动机输出机械功率发生变化,从而使发电机输出功率产生波动而使电能质量下降。应用储能装置是改善发电机输出电压和频率质量的有效途径,同时增加了分布式发电机组与电网并网运行时的可靠性。分布式发电系统可以与电网连接,实现向电网的馈电,并可以提供削峰、紧急功率支持等服务。而一些可再生能源分布式发电系统,受环境因素的影响较大,因此无法制订特定的发电规划。

针对变速风电机组设计了附加频率控制环节进行研究,分别通过对转子和风轮机的附加控制,使得DFIG对系统的一次调频有所贡献。针对这些控制方案将降低风电机组效率的缺陷,采用飞轮储能系统辅助风电机组运行,通过对飞轮储能系统的充放电控制,实现平滑风电输出功率、参与电网频率控制的双重目标,并通过仿真验证了方案的可行性。

六、结束语

加强对风电储能技术的研究,可以使风电储能更加完善,使风能发电更加实用,是非常具有现实意义的研究。

参考文献

[1] 王涛.浅析风电储能技术[J].清洁能源.2013(3):166-168.

[2] 盛文仲.浅谈风电储能技术[J].电力系统保护与控制.2012(3):16-18.

[3] 王文鹏.风电储能技术分析[J].电网与清洁能源.2013(6):66-69.

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中国风力发电潜力巨大中科院专家提出:风能、太阳能、潮汐能的开发可以有效缓解中国的能源供应困局,其中产业化条件最为成熟的首推风力发电。中国风力发电已经历20年漫长的“试验期”,而风力发电的产业化举步维艰,大大小小的风电场遍布全国,几乎各省都有,却并不成气候。据统计,到去年年底,全国共有43个风电场,分布在14个省(区、市),总装机容量万千瓦。刘应宽说,按照目前的发展势头,到今年年底,全国风电装机容量将肯定超过100万千瓦。而早在1995年,原国家电力部就提出,到2000年中国风机规模要达到100万千瓦,这一时间表整整推迟了5年。随着近年煤炭、石油等常规能源的全面紧张,清洁环保的可再生能源驶入发展的快车道。《京都议定书》的签订和《可再生能源法》的出台,为风电迅速成长注入蓬勃动力。在各种可再生能源中,风能因资源丰富、成本相对较低而最具商业化、产业化前景。政策的驱动,以及利益的诱惑,吸引着嗅觉敏锐的企业纷纷投资风电。据不完全统计,包括五大发电集团在内的全国30多家企业已争相涉足这一领域,总投资超过100亿元。按照国内目前的行业平均水平,每千瓦风电装机容量的成本为8000-10000元,与造价约4000元/千瓦的煤炭、石油等常规能源电厂相比,风电场的造价大约高出1倍。目前,每度风电的成本约为-元。研究表明,风力发电能力每增加一倍,成本就会下降15%。由于近年世界风电增长一直保持在30%以上,风电成本快速下降,国外已日趋接近燃煤发电成本。此外,风电外部成本几乎为零,甚至低于核电成本,因此经济效益凸现。随着中国风电设备国产化和发电的规模化,风电可望比燃煤发电更具成本和价格优势。在风电场急速增长的带动下,风电设备制造正呈现出巨大的市场空间。按照中国远期规划(2020年风电装机2000万千瓦)和每千瓦8000-10000元的造价,每年风电设备市场容量约为97亿-122亿元。即使考虑国产化程度提高而导致的价格下降,平均每年的市场容量也应保持在70亿元以上。在可预期的巨大市场空间面前,中国风电设备制造企业将迎来难得的发展机遇。同样看到这个巨大市场的,还有来自欧洲的跨国风电设备制造企业。由于起步早,技术先进,欧洲企业占据着全球风电设备市场的绝大部分市场份额,中国市场也不例外。由于看到中国市场的巨大需求,欧洲各大风电设备制造企业纷纷提高产品售价,并严格控制技术转让。有资料显示,过去3年间,进口风电设备的价格上涨了20%以上。面对风电的商机与困惑,有关专家提出,已具产业化条件的中国风力发电迟迟不能迈出关键一步,最重要的原因在于:由于电价、关税、贷款、税收等优惠政策与扶持措施不到位,风电产业化从市场这个“源头”被束缚住了。中国的风力发电产业化,只能从做大风电市场破题。应该促进可再生能源立法,打破电力市场的地区分割,解决风电在全国摊销的关键难题,同时辅以信贷、税收、消费等方面的鼓励政策,从而引导更多的投资进入风电产业,进而借鉴彩电、汽车等行业的国产化方式,以市场来推进风力发电设备制造、研发的国产化。

随着经济的快速增长,风电技术也在不断的改善,给人们的生活带来了许多方便.下面我整理了风电技术论文3000字,欢迎阅读!

促进风电发展的技术解决方案

【摘要】随着经济的快速增长,风电发展的技术也在不断的改善,给人们的生活带来了许多方便,但是,随着技术的发展,在风电发展这方面发现了许多的问题需要解决,本文就从促进风电发展的技术解决方案这方面来研究研究。

【关键词】风电发展;技术解决方案

中图分类号:X703文献标识码: A

一、前言

促进风电发展的技术解决方案是我国面临的一个重大的课题,在我国社会水平的发展,科学技术也在不断的发展,所以,在以后的日子中,需要科学技术人员在促进风电发展的技术解决方案这个方向做出很大的付出。

二、影响海上风力发电技术方面的因素

1、风资源评估

风资源评估是风电场开发建设的首要步骤,是进行风场选址、机位布局、风机选型、发电量估算和经济概算的基础.在宏观分析选址上,根据当地的气象部门的统计数据,获得辽宁沿海的几个城市的气象特征分别如见表1、图1所示.

表1辽宁省部分沿海城市风资源情况

营口、盘锦、大连、锦州等地区按照风能资源上分处于风能丰富区和风能较丰富区,并且临海处于渤海湾内,风速平稳、风浪较小,从宏观风资源角度上看非常适合海上风资源的开发,若要进一步的微观选址则需要建立一整套完整的测风系统以获得准确的技术数据.

2、海床考察与基础建设

海床的条件直接关系到基础采用的形式,基础的成本目前占单机总成本的19%,并且不同情况下的使用环境、造价都是不同.对于我国海上风力发电机基础,通常采用4种基础形式:单桩基础、三脚架或多支架基础、沉降基础和浮运式基础.其使用海域范围如图2所示.

图2根据水域深度海上风力发电机基础应用范围的划分

其中的单桩基础适于浅水、滩涂,并且安装简便,但是不能移动,不适合软海床.三角架或多支架基础适合于水深30m以上的水域,其基础非常坚固,但费用昂贵,很难移动,也不适合软海床.而沉降基础适用于深度不太大的软海床海区,并且安装方便,但海床表面不平时需要进行平整处理,建造费用高.浮运式基础适合于50m以上的水深,其本质就是一艘发电船,并且只适合深海域.辽宁沿海风速平稳,海床下降平缓,海床地质相对坚硬,比较适合应用单桩基础.

三、我国风电发展应重视的问题

1、风电规划过于粗放

(1)风电项目地方建设规划与全国整体规划衔接不够。各地区在开发规划风电基地时,主要是依照当地风能资源情况制定风电的规划规模和建设时序,而很少考虑电力系统的电源结构、电网输电能力、风电消纳市场等因素。各地政府确定的风力发电规划远远大于国家总体规划,使风电项目的规划发展没有体系性和衔接性,而且“十一五”以来,我国风电发展标准多次修改,对风电产业的总体指导性作用不能很好的体现。

(2)风电项目发展与水煤等其他电源规划协调不够。由于风能资源具有间歇性、随机性和不可控等特征,因此风力发电就不可避免的具有着随机和局部反调峰的这种特性,对系统的安全运行带来许多影响。电网系统能够消纳风力发电的规模大小,主要因素在于整个系统的合理规划程度和资源的优化配置情况。国外发达国家的水油气电源比重较高、系统调峰能力充裕,而我国则恰好相反,我国的情况是富煤缺油少气,在目前的电源结构中,煤电装机容量占到全国总装机容量的75%以上。水力发电中大部分是径流式电站、在丰水期是不能够进行调峰的,而核电站目前不参与调峰,因此整个电力系统的调峰能力严重不足,导致我国大部分地区电网的风电消纳能力受到限制。

(3)风电开发与电网规划建设配套不够。我国陆地可开发利用的风能资源主要集中分布在东北、西北、华北北部这“三北”地区,技术可开发量占到全国陆地风能总量的95%以上,我国风能资源基本上与用电负荷逆向分布。在风能富裕集中的“三北”地区,电网建设规模相对较小、且用电负荷有限,风电出力很难就地消纳。这与欧美等西方发达国家“小规模、分布式,低电压、就地接入”的风电发展方式显著不同,由于我国特有的地理、气候等因素制约,我国的风电开发不可避免的具有“大规模、集中开发,远程输送”特性,这就面临着更加复杂的技术挑战。风电的大规模开发必须依托坚强、灵活的电网来实现,且电网的建设周期相对与风电项目要长,因此风电和电网的规划和建设必须相互兼顾、配套开发,不能出现脱节现象。而当前,各地的风电项目规划不参照当地的电网建设计划和进度进行,使建好的风电场无法完全、稳定的接入电网,存在不协调情况。

四、风电前景展望

1、保守模式

这种模式假设中国风电按照常规方式发展,风机质量及供应能力基本保持目前的发展水平。在该模式下,减排温室气体压力不大,且中国风电发展还存在较多的限制性因素,电网建设落后于风电建设速度,电网瓶颈问题未得到有效解决,风电产业的总体投入相对较少,使得风电产业发展一般。这样在 2020 年前后,风电发展依旧比较缓慢;之后,一些问题得到初步解决,2030年以后,风电产业开始快速发展。若以这种发展模式进行,根据我国《新型能源产业发展规划》报告预计,2020 年之前我国风电年新增装机容量将保持在 GW 左右,累计装机容量将达到150 GW;之后,年新增装机容量保持在 1 GW,并于 2030、2040 和2050 年分别实现累计装机容量 250 GW、350 GW 和 450 GW。

2、乐观模式

这种模式考虑到目前中国风电资源潜力、环境约束、社会总成本等因素,考虑到政府发展目标和产业发展水平,同时假设开发商对目前的风电市场充满信心。在该模式下,中国风电发展存在的问题将得到有效解决,如电网瓶颈问题初步消除、风电价格体制进一步完善、风电设备攻关技术取得进展等。中国风电产业各时间段发展较为均衡,风机制造业和风电市场开发保持合理的速度,电力和电量输送能力基本满足风电发展需求,电力系统具备一定的调度运行能力,中国风力资源得到较充分的开发。这种模式是一种平衡、稳健的发展模式,接近现实发展水平。若以这种发展模式进行,根据我国《新型能源产业发展规划》报告预计,2020 年我国风电累计装机容量将达到 200 GW,占世界装机容量的 20%,年发电量实现 440 TW・h,创收 2 500 亿人民币。2020 年之后,年新增装机容量保持在 1 GW,并于 2030、2040 和2050 年分别实现累计装机容量 200 GW、400 GW 和 500 GW。

3、积极模式

这种模式充分考虑了温室气体的减排压力,国家加大投资力度,积极推进技术研发能力,使得产业发展和基础研发同步提高,电网建设和区域连接得到充分解决,电力系统具备灵活的调度能力;同时国家积极推出各项风电产业激励政策,法律条款能够运行到位,有效解决了各利益主体间的关系。国家发展目标与风电发展速度达到一致,配套的风电服务业也得到新的提升和快速发展。在该模式下,风电发展呈现高速发展趋势,风机制造和市场开发保持快速发展,电网技术、电力系统技术和风电应用技术有了质的突破,风电在电力结构中的比例迅速增长。这种模式是一种超前发展模式,若以这种发展模式进行,根据我国《新型能源产业发展规划》报告预计,2020 年前,我国风电年新增装机容量保持在 GW 左右,累计装机容量将达到 230 GW,之后,年新增装机容量保持在 GW,并于 2030、2040 和 2050 年分别实现累计装机容量 380 GW、530 GW 和 680 GW。

五、政策层面的解决策略

1、加强需求侧管理,推动风电多样化利用由于目前储热技术的成本远低于储电成本,为充分利用低谷风电,丹麦大部分终端用户配备了电锅炉、热泵等电采暖设备,将低谷剩余的风电转化为热能供暖,有些还通过储热装置,变储电为储热,大大减少了低谷弃风。我国风力资源多集中在东北和西北这些冬季采暖期长、采暖负荷较大的地区,如果将风电场的建设与地区供热结合,在原有供热锅炉的供热区域或新增的供热区域,试点电采暖,对于提高风电消纳、减少煤炭消耗都具有重要意义。结合用户侧电力需求管理,推动风电多样化利用,积极探索用户侧利用低谷电能的方式,也是提高风电利用率的重要途径。

2、积极开展风电低谷电价试点

充分调动更广泛的电力需求侧资源的关键在于电价激励。国外风电大国依托其成熟的电力市场,充分发挥风电运营成本低的优势,实现了风电的充分消纳。随着我国风电规模的扩大,低谷风电弃风限电问题日益突出。我国可借鉴西班牙、丹麦的风电电价模式,遵循不打破现行上网电价体系、衔接现行风电标杆上网电价的基本原则,试点风电低谷上网电价。初步考虑,风电低谷上网电价由 2 个部分构成:一部分为政府补贴电价(即当地火电机组脱硫标杆电价与当地所属风资源区风电并网标杆电价的差价),维持不变;另一部分为低谷电价,可根据低谷风电特定用途倒算,如采用低谷风电供电锅炉采暖的,可按不高于采用燃煤锅炉采暖成本倒算,也可采用风电边际电量成本计算。

六、结束语

综上所述,就促进风电发展的技术解决方案这方面而言,为了找到促进风电发展的技术解决方案,科学技术人员不仅在技术方面努力,还得总结以前的不足加以改正,解决存在的问题也会是一大进步。

参考文献

[1]于晗 基于概率的含风电场电网的输电系统规划方法研究 华北电力大学2008(5):02-05

[2]刘威 赵渊 周家启 计及风电场的发输配电系统可靠性评估 电网技术 2008 (13) :69-74.

[3]孔维政 美国风电发展面临四大挑战 风能 2013 (1):36-40

[4]苏晓娟 德国风电发展新趋势与投资分析 风能 2012 (6):58-64

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电解水制氢技术的研究进展论文

前几个月看报纸参考消息,得知氢已经可以通过某种水藻在某种莓的作用下并通过光和作用产生!!!

电解水制氢电解槽的目的和意义在于通过电解水制备氢气,用作清洁能源。具体来说,水分子在电解槽中通过电解反应分解成氧气和氢气,产生的氢气可以作为燃料,燃烧时只会产生水,没有其他的污染物质释放,是一种“零污染”的清洁能源。电解水制氢电解槽的意义和作用非常重要。首先,氢气是一种重要的可再生能源,可以替代石油、煤等传统能源,有利于减少化石燃料消耗对环境的影响。其次,利用这种方式可以产生高压、高纯度的氢气,可以广泛用于化学工业、电子工业、半导体工业等领域。最后,随着现代工业的快速发展和对环保要求的不断提高,电解水制氢技术有望在未来得到广泛地推广和应用,成为重要的清洁能源来源。

化石燃料有限的储量使人类正面临着前所未有的能源危机。同时其燃烧产物被排放到大气中加速了温室效应。氢气具有含量丰富、燃烧热值高、能量密度大、热效率高、清洁无污染以及输送成本低以及用途广泛等优点川,被认为最有可能成为化石燃料的替代能源。 氢气是一种理想的能源,具有转化率高、可再生和无污染等优点。与传统制氢方法相比,生物制氢技术的能耗低,对环境无害,其中的厌氧发酵生物制氢已经越来越受到人们的重视。主要介绍了厌氧发酵生物制氢技术的方法和机理,分析了生物制氢的可行性,结合国内外研究现状提出了未来的发展方向。 全球石油储量不断减少。最新研究表明:按目前全球消费趋势,球上可采集石油资源最多能使用到21世纪末。石化、燃煤能源使用,还带来严重大气环境污染,人们日益感觉到开发绿色可再生能源急迫性,研究和开发新能源被提到紧迫议事日程。2000年7—8月美国《未来学家》杂志刊登了美国乔治·华盛顿大学专家对21世纪前10年内十大科技发展趋势预测,其中第二条是燃料电池汽车问世,福特和丰田公司实验性燃料电池汽车将2004年上市。第九条是替代能源挑战石油能源,风能、太阳能、热、生物能和水力发电将占到全部能源需求30%。这两条实际上都是新型能源开发利用。我国“十五”国家重点开发技术项目中也将新型能源开发利用放极为重要位置。目前,人们对风能、太阳能开发已经有了相当研究,并已到了进行加以直接使用阶段,生物能研究也取了重要进展,如何将所获能量储存起来,如何将能量转化为交通工具可利用清洁高效能源,是一亟待解决重要课题。 内容摘要2生物制氮技术研究进展传统制氢工艺方法传统制氢工艺方法有:电解水;烃类水蒸汽重整制氢方法及重油(或渣油)部分氧化重整制氢方法。电解水方法制氢是目前应用较广且比较成熟方法之一。水为原料制氢工程是氢与氧燃烧生成水逆过程,提供一定形式一定能量,则可使水分解成氢气和氧气。提供电能使水分解制氢气效率一般75%-85%。其中工艺过程简单,无污染,但消耗电量大,其应用受到一定限制。目前电解水工艺、设备均不断改进,但电解水制氢能耗仍然很高。烃类水蒸汽重整制氢反应是强吸热反应,反应时需外部供热。热效率较低,反应温度较高,反应过程中水大量过量,能耗较高,造成资源浪费。重油氧化制氢重整方法,反应温度较高,制氢纯度低,利于能源综合利用。新型生物制氢工艺发展氢气用途日益广泛,其需求量也迅速增加。传统制氢方法均需消耗大量不可再生能源,不适应社会发展需求。生物制氢技术作为一种符合可持续发展战略课题,已世界上引起了广泛重视。如德国、以色列、日本、葡萄牙、俄罗斯、瑞典、英国、美国都投入了大量人力物力对该项技术进行研究开发。近几年,美国每年生物制氢技术研究费用平均为几百万美元,而日本这研究领域每年投资则是美国5倍左右,,日本和美国等一些国家为此还成立了专门机构,并建立了生物制氢发展规划,以期对生物制氢技术基础和应用研究,使21世纪中叶使该技术实现商业化生产。日本,由能源部主持氢行动计划,确立最终目标是建立一个世界范围能源网络,以实现对可再生能源--氢有效生产,运输和利用。该计划从1993年到2020年横跨了28年。生物制氢课题最先由Lewis于1966年提出,20世纪70年代能源危机引起了人们对生物制氢广泛关注,并开始进行研究。生物质资源丰富,是重要可再生能源。生物质可气化和微生物催化脱氢方法制氢。生理代谢过程中产生分子氢,可分为两个主要类群:l、包括藻类和光合细菌内光合生物;Rhodbacter8604,,,等光合生物研究已经开展并取了一定成果。2、诸如兼性厌氧和专性厌氧发酵产氢细菌。目前以葡萄糖,污水,纤维素为底物并不断改进操作条件和工艺流程研究较多。中国此方面研究也取了一些进展,任南形琪等1990年就开始开展生物制氢技术研究,并于1994年提出了以厌氧活性污泥为氢气原料有机废水发酵法制氢技术,利用碳水化合物为原料发酵法生物制氢技术。该技术突破了生物制氢技术必须采用纯菌种和固定技术局限,开创了利用非固定化菌种生产氢气新途径,并首次实现了中试规模连续流长期生产持续产氢。此基础上,他们又先后发现了产氢能力很高乙醇发酵类型发明了连续流生物制氢技术反应器,初步建立了生物产氢发酵理论,提出了最佳工程控制对策。该项技术和理论成果中试研究中到了充分验证:中试产氢能力达,制氢规模可达500-1000m3/m3,且生产成本明显低于目前广泛采用水电解法制氢成本。生物制氢过程可以分为5类:(1)利用藻类青蓝菌生物光解水法;(2)有机化合物光合细菌(PSB)光分解法;(3)有机化合物发酵制氢;(4)光合细菌和发酵细菌耦合法制氢;(5)酶催化法制氢。目前发酵细菌产氢速率较高,对条件要求较低,具有直接应用前景。但PSB光合产氢速率比藻类快,能量利用率比发酵细菌高,且能将产氢与光能利用、有机物去除有机耦合一起,相关研究也最多,也是最具有潜应用前景方法之一。生物制氢全过程中,氢气纯化与储存也是一个很关键问题。生物法制氢气含量通常为60%-90%(体积分数),气体中可能混有CO2、O2和水蒸气等。可以采用传统化工方法来,如50%(质量分数)KOH溶液、苯三酚碱溶液和干燥器或冷却器。氢气几种储存方法(压缩、液化、金属氢化物和吸附)中,纳米材料吸附储氢是目前被认为最有前景。目前研究中存问题纵观生物技术研究各阶段,比较而言,对藻类及光合细菌研究要远多于对发酵产氢细菌研究。传统观点认为,微生物体内产氢系统(主氢化酶)很不稳定,进行细胞固定化才可能实现持续产氢。,迄今为止,生物制氢研究中大多采用纯菌种固定化技术。,该技术中也有不可忽视不足。首先,细菌包埋技术是一种很复杂工艺,且要求有与之相适应菌种生产及菌体固定化材料加工工艺,这使制氢成本大幅度增加;第二,细胞固定化形成颗粒内部传质阻力较大,使细胞代谢产物颗粒内部积累而对生物产生反馈抑制和阻遏作用,使生物产氢能力降低;第三,包埋剂或其它基质使用,势必会占据大量有效空间,使生物反应器生物持有量受到限制,限制了产氢率和总产量提高。现有研究大多为实验室内进行小型试验,采用批式培养方法居多,利用连续流培养产氢报道较少。试验数据亦为短期试验结果,连续稳定运行期超过40天研究实例少见报道。即便是瞬时产氢率较高,长期连续运行能否获较高产氢量尚待探讨。,生物技术欲达到工业化生产水平尚需多年努力。3、展望氢是高效、洁净、可再生二次能源,其用途越来越广泛,氢能应用将势不可当进人社会生活各个领域。氢能应用日益广泛,氢需求量日益增加,开发新制氢工艺势必行,从氢能应用长远规划来看开发生物制氢技术是历史发展必然趋势。开发中国生物制氢技术需要做到以下政策和软件支持:(1)励大宣传。人是生物能源生产主体和消费主体,有必要舆论宣传加强人们对生物能源认识;(2)加大政府投资和扶持。新生物能源初始商业化阶段要进行减免税等优惠政策;(3)借鉴国外经验。充分调动方和工业界积极性八(4)加强高校对生物能源教育及研究。人们对生物能源认识不断加深,政府扶持力度加大和研究深人,生物制氢绿色能源生产技术将会展现出它更大开发潜力和应用价值。本文出自:广州灵龙电子技术有限公司,制氢、氢燃料电池()

质暗-光联合生物制氢技术与装置摘要1、本项目的研发思路针对目前生物制氢原料转化率低、成本高等难题,对生物质高效预处理技术、暗光联合制氢工艺及反应器形式进行优化,提出了生物制氢光谱耦合、热效应和多相流等理论,研制一套基于太阳光的生物质暗光联合生物制氢装置,并进行连续性生产运行。提高生物制氢效率,降低生物制氢成本,提升我国生物质能制氢技术水平,加快生物制氢技术的产业化进程。2、主要研究内容:(1)研究了不同粒径及不同底物浓度的生物质多相流光合产氢体系的粘度变化规律,分析了产氢过程秸秆类生物质粉体的粒径、热重、红外光谱及热值,提出了生物制氢“热效应”理论。(2)采用生物质超微化粉碎与酶解相结合的预处理以及光谱耦合滤光调控等技术,研究了不同波长光源与光合细菌生长和光合生物制氢的光谱耦合关系,提出了生物制氢“光谱耦合”理论。(3)采用FLUENT软件混合模型(MIXTURE),研究了折流板式光合生物制氢反应器中超微秸秆产氢体系流体的流变特性,对超微化秸秆连续光合产氢体系流体运动速度场和浓度场的分布规律进行了模拟研究,提出了生物制氢“多相流产氢”理论。(4)研制出一套基于太阳光源的11m3生物质暗-光联合生物制氢成套设置,包括暗发酵反应室(3m3)和光发酵反应室(8m3)、光照系统、保温系统、电力系统、自动控制系统的生物质暗光联合生物制氢成套设备,并进行连续性运行。基本信息推荐单位:河南省教育厅成果登记时间:2019-04-11研究起止时间: 至成果体现形式:其他成果水平:国际领先研究形式:独立研究成果主要应用行业:制造业课题来源:国家科技计划(863计划)课题立项名称:生物制氢关键技术研究及示范成果应用相关信息期刊论文会议论文学位论文专利科技成果科研项目光电解水制氢耦合生物质醇/醛氧化的研究进展生物质油-水两相体系乳液光重整制氢焦油催化蒸汽重整生物质气化制氢技术综述生物质制氢专利技术综述微波辐射预处理菌源对生物暗发酵制氢的影响微波辐射预处理菌源对生物暗发酵制氢的影响光伏发电制氢技术生物质衍生物重整制氢研究进展生物质制芳烃技术进展与发展前景生物质制乙二醇技术进展与发展前景

氢氧化铁除镍技术研究进展论文

尖晶石是镁铝氧化物组成的矿物,因为含有镁、铁、锌、锰等等元素,它们可分为很多种。它呈坚硬的玻璃状八面体或颗粒和块体。它们出现在火成岩、花岗伟晶岩和变质石灰岩中。有些透明且颜色漂亮的尖晶石可作为宝石,有些作为含铁的磁性材料。尖晶石内部大都有包裹体哦!常见的有三种:固态包体、液态包体、还有一些生长带和双晶体。

两个晶面当然是平行的,取向完全一致,所以硅片没问题。后者要通过观察其它弱衍射峰来确定到底是六方还是立方。一般来说硫化镉六方多一点。

1.加入适量氨水则变成氢氧化铁 氢氧化铝 氢氧化铬 氢氧化镍加入过量氨水体系成氢氧化铁 氢氧化铝 氢氧化铬 四氨合镍络离子 达到镍离子的分离2.向1体系中加入双氧水 氢氧化铁 氢氧化铝 铬酸根离子 分离铬离子3.向2体系中加入过量碱 分离铁 铝

氢氧化铁〉氢氧化钴〉氢氧化镍 因为元素周期表从左到右金属性减弱非金属性增强,金属性越强,碱性越强! 三种二价硫化物:H2S(硫化氢)、Na2S2O3(硫代硫酸钠)、NaHS(硫氢化钠)

氢能的研究进展论文

……我2006年还正上小学呢

(一)主题的写法[2]毕业论文只能有一个主题(不能是几块工作拼凑在一起),这个主题要具体到问题的基层(即此问题基本再也无法向更低的层次细分为子问题),而不是问题所属的领域,更不是问题所在的学科,换言之,研究的主题切忌过大。因为涉及的问题范围太广,很难在一本硕士学位论文中完全研究透彻。通常,硕士学位论文应针对某学科领域中的一个具体问题展开深入的研究,并得出有价值的研究结论。(二)题目的写法毕业论文题目应简明扼要地反映论文工作的主要内容,切忌笼统。由于别人要通过你论文题目中的关键词来检索你的论文,所以用语精确是非常重要的。论文题目应该是对研究对象的精确具体的描述,这种描述一般要在一定程度上体现研究结论,因此,我们的论文题目不仅应告诉读者这本论文研究了什么问题,更要告诉读者这个研究得出的结论。(三)摘要的写法毕业论文的摘要,是对论文研究内容的高度概括,其他人会根据摘要检索一篇硕士学位论文,因此摘要应包括:对问题及研究目的的描述、对使用的方法和研究过程进行的简要介绍、对研究结论的简要概括等内容。摘要应具有独立性、自明性,应是一篇完整的论文。(四)引言的写法一篇毕业论文的引言,大致包含如下几个部分:1、问题的提出;2、选题背景及意义;3、文献综述;4、研究方法;5、论文结构安排。

氢能:开发中的清洁能源众所周知,氢在石油化学工业中有着广泛的用途,氢作为化工原料对发展石油化学工业及农业均有着重要作用。然而,氢对于人类还有着更为重要的作用,这就是作为能源使用。中国对氢能的研究与发展可以追溯到20世纪60年代初,中国科学家为发展本国的航天事业,对作为火箭燃料的液氢的生产,H2/02燃料电池的研制与开发进行了大量而有效的工作。将氢作为能源载体和新的能源系统进行开发,则是20世纪70年代的事。氢能的开发利用首先必须解决氢源问题,大量廉价氢的生产是实现氢能利用的根本。氢是一种高密度能源,一般说来,生产氢要消耗大量的能量。因此,必须寻找一种低能耗、高效率制氢方法。安全、高效、高密度、低成本的储氢技术,是将氢能利用推向实用化、规模化的关键。 多年来,我国氢能领域的专家和科学工作者在国家经费支持不多的困难条件下,在制氢、储氢和氢能利用等方面,仍然取得了不少的进展和成绩。但是,由于我国在氢能方面投入资金数量过少,与实际需求相差甚远,虽在单项技术的研究方面有所成就,甚至有的达到了世界先进水平,并且在储氢合金材料方面已实现批量生产,但氢能系统技术的总体水平,尚与发达国家有一定差距。 我国实施可持续发展战略,积极推动包括氢能在内的洁净能源的开发和利用。近年来,在氢能领域取得了多方面的进展。我国已初步形成一支由高等院校、中国科学院及石油化工等部门为主的从事氢能研究、开发和利用的专业队伍。在国家自然科学基金委员会、国家科学技术部、中国科学院和中国石油天然气集团公司的支持下,这支队伍承担着氢能方面的国家自然科学基金基础研究项目、国家“863”高技术研究项目、国家重点科技攻关项目及中国科学院重大项目等。科研人员在制氢技术、储氢材料和氢能利用等方面进行了开创性工作,拥有一批氢能领域的知识产权,其中有些研究工作已达到国际先进水平。 氢能的开发现状及应用前景

近年来,随着氢能的能源属性日渐凸显,将氢能参照汽油等类似能源进行管理,还原其能源属性,完善标准体系和安全监管的呼声也越来越高。3月23日,业内期盼已久的氢能源属性在当日出台的《氢能产业发展中长期规划(2021 2035年)》中被明确,氢能也由此迎来了发展的风口。 熟悉氢能的人都知道,由于氢气被作为危险化学品列管,制氢和加氢装置只能建在化工园区内。化工园区通常地处偏远,不仅氢能用量有限,项目审批流程也很长,极大限制了氢能项目的布局和应用。从加氢站建设的角度来看,针对其安全距离的要求使得加氢站占地面积增加,导致土地成本飙升,这也使氢能难以大规模在城市核心区域布局。制氢和加氢的基础设施不足,直接制约了包括氢燃料电池 汽车 在内的氢能下游的推广应用,进而影响了氢能产业链的 健康 发展。 此次《规划》的出台,对氢能业而言无疑是“久旱逢甘霖”。《规划》指出“氢能是未来国家能源体系的重要组成部分”,首次明确了氢的能源属性,成为我国氢能产业发展的重要制度基础,并将对氢能产业发展发挥重要指导作用。清洁低碳氢能源的生产和使用也将成为“双碳”战略的重要实现路径。 氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。从全球来看,以燃料电池为代表的氢能开发利用技术取得重大突破,全球氢能全产业链关键核心技术趋于成熟,一些主要发达国家和经济体已将氢能视为能源转型的重要战略选择,不断拓宽清洁氢气供应的市场份额。 从国内看,我国是世界上最大的制氢国,年制氢量约3300万吨,其中达到工业氢气质量标准的约1200万吨。我国可再生能源装机量居于世界首位,在清洁低碳氢能源供给上具有巨大潜力。我国也已初步掌握了氢能制备、储运、加注及燃料电池开发等关键技术,还在部分区域开展了燃料电池 汽车 示范应用。 为拓展石油和化工行业氢能应用场景,中国石油和化学工业联合会在2021年就专门成立了氢能专委会,旨在立足氢能源,从六个方面重点促进我国氢能产业发展。一是深入了解氢能行业发展现状和亟待解决的问题,利用联合会平台及时发声,推动行业 健康 发展。二是促进氢能全产业链、上下游协同发展。三是推动氢能关键共性技术的研发、示范和推广。四是推动氢能产业标准的完善与应用。五是反映行业重大利益诉求。六是在国际合作、技术孵化、产融服务上下功夫。这些都与此次出台的《规划》内容不谋而合。 《规划》还明确提出,要围绕氢能高质量发展重大需求,准确把握氢能产业创新发展方向,聚焦短板弱项,适度超前部署一批氢能项目,持续加强基础研究、关键技术和颠覆性技术创新。石化等相关行业要聚焦关键核心技术、聚焦创新支撑平台、聚焦专业人才队伍、聚焦国际合作机遇,建立完善更加协同高效的创新体系,不断提升氢能产业的竞争力和创新力。 相信有国家对氢能发展的顶层设计和相关行业协会的群策群力,氢能产业一定能抓住 历史 机遇,走上 健康 发展的新征程,助力“双碳”目标如期实现。 (朱良伟为中国石油和化学工业联合会国际交流和外企委员会副秘书长)

加氢精制催化剂的研究进展论文

Albemarle Catalyst技术(a)STARS技术。STARS技术,Co-Mo型的K-757和Ni-Mo型的K-88是最早采用STARS技术的两个催化剂。KF-757适用于中间馏分油超深度加氢脱硫,中、低压条件下,生产硫含量<50μg/g的ULSD,视原料和操作苛刻度不同,其活性比KF-756高25%-60%。KF-848适用于加氢裂化预处理,其加氢脱氮活性比KF-843高60%;中、高压条件下,其加氢脱硫活性高于KF-757,因而也适于在中、高压装置上生产ULSD。2003年开发了KF-760(KF-757H)催化剂,该催化剂提高了原料适应性,适用于在不同原料中交替操作的装置。与KF-757相比,KF-760提高了加氢脱氮活性,使加氢脱硫活性得到提高。2004年开发出新一代专门为生产硫含量<10μg/gULSD设计的KF-767催化剂,大幅度提高了加氢脱氮和加氢脱硫活性,适合于氢分压 MPa以上的装置。已有1000吨/年的KF-767催化剂用于4套工业装置,其中1套活性比上一周期使用的KF-757几乎高20℃。(b)NEBULA技术。采用Nebula技术催化剂,其活性至少是任何其他加氢处理催化剂活性的3倍。Nebula与常规催化剂的区别在于其活性组分和全新载体的设计,载体不是氧化铝,骨架密度较高。Nebula-1是第一个采用该技术的催化剂,堆积密度比常规催化剂高约50%,具有远高于常规催化剂的加氢脱硫、加氢脱氮和加氢脱芳烃活性,特别适合于中、高压条件下的加氢裂化预处理和超低硫柴油的生产。中试结果显示,脱硫至10μg/g,Nebua-1的活性比K-88高18℃。2003年,推出了新一代的Nebua-20催化剂。继承了Nebua-1在轻油方面的卓越性能,更适合于处理VGO。同时,堆积密度显著降低,而活性没有降低。Nebula催化剂的高活性使原设计生产含硫<500μg/g低硫柴油的中、高压装置不需要增加额外的催化剂体积,即可生产含硫<10μg/g的ULSD。2005年,应用Nebula催化剂的装置中有2/3是用于ULSD生产等的馏分油加氢。 Nebula催化剂价格昂贵,并且其超高的加氢活性导致氢耗很高,在用于中间馏分油加氢处理时,Albemale推荐使用Nebula/STARS复配装填方式。中试及工业结果显示,使用Nebula -20和KF-757或KF-760进行复配时,对于中间馏分油的加氢脱硫活性比单纯的STARS高(15-18),而氢耗不显著增加。已有2套使用NebulaSTARS复配装填的工业ULSD加氢装置开工,另有4套煤油加氢装置准备应用。Crterion Catalyst & Technology技术CENTINEL系列催化剂是Criteron公司主要的高活性加氢处理催化剂,以CENTINEL专利技术制备,活性大大高于传统催化剂。该技术通过锁定位置的浸渍方法,使金属组分获得更好地分散,因而金属组分可以更充分的被利用,更有利于金属氧化态催化剂向具有活性的硫化态转化。 采用CENTINEL技术催化剂,Co-Mo型的DC-2118、Ni-Mo型的DN-3100、DN-311及DN- 3120等。其中DC-2118和DN-310特别适合于生产ULSD,已经有60多套柴油加氢装置使用CENTINEL催化剂。DC-218为最大程度加氢脱硫设计,适于低压和高空速等苛刻条件下的操作,是柴油馏分超深度加氢脱硫的首选。而当需要进行深度加氢,如生产硫含量25%)的重质原料。ASCENT催化剂适合于中、低压装置,主要用于加工相对较低含量的裂化组分的原料。 CENTINEL GOLD是CENTINEL技术的升级,可进一步提高活性金属负载量和分散度,使催化剂获得100%的II型金属硫化物活性中心,大幅度提高了加氢活性,更容易脱除柴油原料中的多芳环含硫化合物。采用CENTINEL GOLD技术的催化剂有Co-Mo型的DC-2318和Ni-Mo型的DN-3330,其活性都比前一代有较大提高。试验结果表明,对于不同来源的柴油原料,在生产含硫<10μg/g的ULSD时,DC-2318的活性比D-2118高(7-12℃),而DN-3330的活性比DN-3110高(7-16)℃。使用DC-2318生产ULSD时,比Ni-Mo催化剂减少5%-15%的氢耗,而使用常规方式再生的 DN -3330催化剂活性相当于新鲜DN-310。与CENTINEL GOLD不同,ASCENT技术通过调整载体的物理结构以提高活性组分的分散度,活性中心为I型和II型的混合物,提高了低压下的加氢脱硫活性。ASCENT催化剂具有非常高的机械强度,并且可用常规方法再生。采用ASCENT技术的催化剂是Co-Mo型的DC-2531,该催化剂适合中、低压装置特别是H2供应有限的装置,对于Si、Na和As等有良好的抗中毒能力。试验表明,DC-2531在生产ULSD时,活性远高于传统催化剂,比II型高活性催化剂略高或与之相当。DC-2531催化剂优异的再生性能使其通过常规再生方式可恢复90%以上的活性,在生产含硫< 10μg/gULSD时,活性仅比新鲜催化剂低2℃。Haldor TopsФe技术TopsФe用于馏分油加氢处理催化剂是其TK400和TK500系列,各有Co-Mo、Ni-Mo和Co--Mo-Ni等不同类型的催化剂。(a)TK-576BRIM技术。T-576BR技术的进展主要表现在BRM催化剂制备技术及采用此技术开发的新型高活性催 化剂。认为MoS2片层顶部存在着实现通过预加氢途径脱硫或脱氮的活性中心,称为brim sites,该活性中心对脱除带强烈位阻的含杂原子物种非常重要。BRIM技术增加并优化了催化剂的brim中心以提高加氢活性,还通过提高II型活性中心的数量来提高直接脱硫活性,采用该技术的催化剂有用于FCC预处理的Co-Mo型TK-558、Ni-Mo型TK-559和用于ULSD生产的Co-Mo型TK-576。中试结果显示,用于生产ULSD时,以直馏或含50%LCO的混合原料,在()MPa的低压条件下,TK-576的加氢脱硫活性比上一代TK-574高(7 -8)℃,显示出优良的活性稳定性。(b)深度脱硫脱芳两段联合工艺。TopsФe的深度脱硫脱烃两段联合工艺是低压工艺,用于生产超低硫、低芳烃的清洁柴油。其两段可以分别单独使用,也适用于对现有装置进行改造。第一段为脱硫段,采用Ni-Mo催化剂,第二段采用耐硫贵金属催化剂,最终产品几乎无硫,芳烃含量可降低到5%以下。已有5套工业装置采用 深度脱硫、脱芳烃两段工艺生产无硫和低芳清洁柴油。TopsФe目前有三个耐硫贵金属催化剂可用于深度加氢脱芳烃。TK-907是工业应用的标准贵金属催化剂,TK-91是贵金属负载量与TK-907相同的新的高活性催化剂,TK-915是新高活性催化剂,其活性比TK-907高4倍。使用TK-915可以便现有装置充分增加处理能力,或者减少新建装置的反应器体积。Axens技术Axens的高活性加氢处理催化剂是HR400和HR500系列,各有Co-Mo、Ni-Mo和Co-Mo-Ni等不同类型的催化剂。HR400系列于1998年工业化,已应用于150套馏分油加氢装置,大部分用于生产硫含量<350μg/g的低硫柴油,30套以上用于生产硫含量<50μg/g的ULSD,其余用于FCC预处理和中、高压加氢裂化预处理等。新一代HR500系列于2003年面世,该系列催化剂的开发采用了ACETM(Advanced Catalytic Engineering) 技术。Axens认为,高加氢脱硫活性的实现需要一种混合型活性中心,需要Mo原子与助剂原子(Co或者Ni)充分地接近以发挥协同作用。ACE技术充分提高了这种混合中心的数量。 ACE技术通过2条途径提高加氢脱硫活性:(a)混合中心数量的增加直接提高加氢脱硫活性; (b)高活性中心的增加同时也提高了加氢脱氮活性,并促进加氢脱硫活性进一步提高。 HR500系列在其他方面进行了改进: (a)新型氧化铝载体的开发,提高了表面积和孔容,优化孔分布,并根据加氢处理的需要进行酸性调变;(b)提高了金属负载量,比HR400系列催化剂活性高约20%。在用于生产含硫<50μg/g的ULSD时,Co-Mo型催化剂的HR526活性比HR426至少高5℃,而氢耗两者相当。Co-Mo-Ni型的HR568催化剂进一步提高了原料适应性。对于含有10%-20%二次加工柴油的原料,在生产ULSD时,其加氢脱硫活性比HR426催化剂高5℃以上,加氢脱氮活性则比HR426催化剂高15℃以上。以SRGO和LCO混合为原料油,对HR-526和HR-568催化剂的对比试验表明,两者的氢耗差别在5%以内Ni-Mo型的HR538和HR548催化剂用于具有较高处理难度的原料,如高氮及二次加工原料。以含硫15%、15%大于360℃的含25%LCO的混合原料进行对比评价,在产品含硫<10μg/g时活性比HR-448高5℃。在大部分情况下,其加氢脱氮活性比HR-448催化剂高(5~10)℃。法国石油研究院的加氢技术法国石油研究院开发了2种深度脱硫和超深度脱硫新催化剂HR-416和HR-4480HR-416是加有助剂的Mo-Co催化剂,脱硫活性高于其前身HR-316催化剂。HR-448是加有助剂的Mo-Ni催化剂,脱硫和脱氮活性都高于其前身HR-348催化剂。生产超低硫柴油和加工直馏柴油,推荐使用HR-416催化剂。深度脱硫、脱芳、改善稳定性和提高十六烧值,在加工催化裂化柴油或焦化柴油时,建议使用HR-448催化剂。反应器顶部要分级装填一些其他催化剂,以改善物料分布,降低床层压降,延长运转周期。对直馏瓦斯油和轻循环油的脱硫脱芳烃技术进行了较系统的研究,认为直馏分瓦斯油可以采用新一代Mo-Co催化剂进行深度脱硫,使硫含量从3000μg/g降到500μg/g,而单独对轻循环油进行脱硫需要提高氢分压,如果两者混合加氢脱硫,也可以达到硫含量<500μg/g,以芳烃<10% μg/g以硫含量1310,的中东直馏分柴油(217-358)℃为原料,在氢分压和空速条件下,HR-448催化剂加氢后柴油的硫含量<50℃,以芳烃< 10%,该技术有多套装置实现了工业应用。国内常规柴油加氢精制催化剂中国石化抚顺石油化工研究院(FRIPP)针对国产二次加工柴油精制需要开发了柴油加氢精制技术。用FH-98处理中东直馏柴油,在氢分压(~)MPa,空速(~)h-1、氢油体积比(400~500):1和反应温度(350-360)℃条件下,可生产符合世界燃油规范II类标准的柴油;对焦化和催化混合柴油,在氢分压 MPa、空速 h-1、氢油体积比500:1和反应温度360℃的条件下,可生产世界燃油规范II类标准的柴油。但随着进口原油量的增长,柴油质量要求不断提高,以降低直馆柴油硫含量为目的的加氢技术迅速得到发展;在系统压力、反应温度355℃、空速 h-1和氢油体积比500:1的条件下,用FH-DS催化剂可以将焦化柴油和催化柴油混合原料油的硫含量由μg/g降低至300μg/g ,符合欧II标准硫含量要求的柴油;用FH-UDS催化剂可以生产出硫含量<50μg/g的符合欧IV标准硫含量要求的柴油。改善劣质柴油十六烷值MCI技术FRIPP开发的MCI技术,可较大幅度提高柴油十六烧值,柴油收率较高。该技术采用加氢精制和加氢改质双剂一段串联工艺,精制段使用的催化剂一般为FH-5、FH-SA和FH-98等精制剂,改质段使用的是MCI专用的3963催化剂。MCI技术已在中国石油吉林化学工业公司炼油厂20万吨/年柴油加氢装置、中国石油大连石化公司80万吨/年柴油加氢装置和中国石油大港石化40万吨/年柴油加氢装置等装置上成功进行了工业应用,产品十六烷值提高10-12个单位,收率95%以上。第二代MCI技术开发成功,使用适于单段单剂工艺工艺流程的FC -18催化剂,该催化剂在3963催化剂的基础上提高抗积炭和抗氮能力。该技术于2002年4月在中国石化广州分公司进行工业应用, 2002年10月进行标定,在高分压 MPa、平均温度360℃和空速10h-1的条件下,柴油收率,产品硫含量由7000μg/g降低到μg/g,十六烷值提高个单位。两段法柴油深度脱硫脱芳FDAS技术FRIPP利用现有常规非贵金属加氢催化剂开发了FDAS技术,通过优化工艺条件可知,在氢分压() MPa、氢油体积比(350-500):1和空速()h-1等条件下,处理硫含量10200μg/g、氮含量747μg/g和芳烃质量分数的催化裂化柴油,生产符合欧III排放标准的清洁柴油。该技术也可处理硫含量13000μg/g、氮含量580μg/g、芳烃质量分数的直馏柴油和催化柴油混合油,通过优化工艺条件,柴油收率大于99%,符合欧IV排放标准的清洁柴油,因此,FDAS工艺是直接生产低硫、低芳和高十六烷值清洁柴油较好的技术。汽提式两段法柴油深度脱硫脱芳FCSH技术FRIPP开发的FCSH技术有单段逆流操作方式和一反并流、二反逆流的一段串联方式2种,同时环 烷烃发生适当的开环反应,提高产品的十六烷值。该技术可用于加工馏程(154-420)℃、硫含量小于15000μg/g和芳烃含量35%-60%的原料油,可生产硫含量(5-50)μg/g和芳烃含量50%-20%的清洁柴油。生产超低硫柴油的RTS技术中国石化石油化工科学研究院( RIPP)的RTS技术用于超深度加氢脱硫生产超低硫柴油。在相同的氢分压、平均反应温度和氢油体积比条件下,目标产品为超低硫柴油,在达到相同产品硫含量时,RTS工艺的空速为常规工艺的倍,即催化剂体积装填量可以减少近一半;当采用相同催化剂体积,在空速相同时,常规加氢脱硫工艺的平均反应温度要高37℃。单段深度加氢处理SSHT技术RIPP开发的单段深度加氢处理SSHT技术具有高加氢脱氮、高芳烃饱和活性的催化剂(RN系列催化剂等),在较高氢分压和较低空速条件下,对柴油馏分原料进行处理加氢反应中芳烃脱除需要较高耗氢。在氢分压和平均反应温度356℃条件下。总芳烃含量满足世界燃油规范II类柴油标准。深度加氢处理RICH技术RIPP根据催化裂化柴油的特点,依据脱硫、脱氮和催化裂化柴油加氢改质的机理,开发了RICH技术。RICH技术在中等压力下操作,采用单段单剂和一次通过的工艺流程。所选用的主催化剂专门针对劣质催化裂化柴油特点,具有加氢脱硫、加氢脱氮、烯烃和芳烃饱和以及开环裂化等功能。该催化剂对氮中毒不敏感,操作上具有良好灵活性。RICH技术2000年在中国石化洛阳石化分公司80万吨/年柴油加氢装置工业应用。工业应用结果表明,催化裂化柴油除十六烷值可提高10个单位左右,密度及硫、氮等杂质含量也得到大幅度降低,柴油收率约97%。

催化剂按来源来分,可分为生物催化剂和非生物催化剂。非生物催化剂目前大多数是工业催化剂,它们都是由人工合成的,是具有特定组成和结构的制品。工业催化剂按材质分,可分为金属催化剂、金属氧化物催化剂、硫化物催化剂、酸碱催化剂和络合催化剂等;按使用领域来分,工业催化剂又可分为炼油催化剂、化工催化剂和环保催化剂等。前瞻网发布的《2014-2018年 中国催化剂行业深度调研与投资战略规划分析报告》随着能源供需矛盾的日趋严峻,能源产品价格的大幅波动,能源结构的多元化以及环境污染的日趋恶化,我国政府和行业主管部门对石油、煤炭、天然气等能源生产过程及产品的净化十分重视,出台了许多有利于行业发展的产业政策与措施。(1)根据《产业结构调整指导目录》规定,催化剂产品涉及煤炭气化、液化及多联产技术开发、煤炭高效洗选脱硫及污染物综合控制与利用技术开发及应用、油气田提高采收率技术、安全生产保障技术、生态环境恢复与污染防治工程技术开发利用以及含硫含酸重质、劣质原油以及高硫重油、高硫石油焦综合利用等有关能源开采清洁生产等领域,属于国家鼓励发展的行业。(2)根据《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》(2007年)规定,本行业产品涉及其第75子类的油品加氢技术及设备、加氢裂化催化剂和相关技术、劣质原油和渣油加氢技术、催化裂化原料预加氢技术、煤液化油加氢提质技术、费-托合成油加氢改质技术、特种油品的加氢技术、催化裂化等二次加工技术、油品精制技术、润滑油加氢技术和生产超清洁汽柴油的油品加氢技术,属于国家优先发展的高技术产业。(3)2009年5月国务院出台的《石化产业调整和振兴规划》和《煤炭产业政策》,提出了扶持骨干企业、重点企业的产品种类,以及扶持高端替代产品的种类,提出了推动企业技术改造,开展炼油企业油品质量升级改扩建等。同时对环境与生态保护也提出了更加严格的要求,对于本行业的发展也构成有力的政策支持。

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