氢能产业发展与技术丛书 氢储运技术

本书聚焦氢的储存运输过程，针对高压气态储氢、低温液态储氢、有机液体储氢、固体材料储氢、管道输氢等几类关注度较高的氢储运技术路线，以及以氨和甲醇为代表的氢基衍生物，以积极回应社会关注的热点问题为导向，围绕实际工程应用，涵盖基本原理、工艺流程、核心设备、过程能耗、使用成本、安全性等多层级内容，进行了全面介绍，最Z后简述了我国氢能储运标准体系建设现状，并对氢储运技术的前景进行了展望。
本书可供从事氢能技术研发的科研人员、工程技术人员阅读参考。

中国电力企业联合会氢能分会是中国电力企业联合会的分支机构，中国电力企业联合会氢能分会的成立是全面推进我国能源绿色转型及实现“碳达峰碳中和”目标进程的重要一步。

目录
丛书序
前 言
第1 章 概述 1
1.1 氢的物理化学性质 2
1.1.1 氢的物理性质 2
1.1.2 氢的化学性质 4
1.1.3 正氢和仲氢 6
1.2 氢储运主要技术路线 6
1.3 氢储运技术应用现状 9
第2 章 高压气态储氢 11
2.1 基本原理 11
2.2 氢气压缩机 13
2.2.1 压缩机工作原理 13
2.2.2 氢气压缩机分类 14
2.2.3 不同类型氢气压缩机的应用情况 20
2.3 高压容器储氢技术 22
2.4 地质储氢技术 23
2.4.1 盐穴储氢 23
2.4.2 含水层空腔储氢 24
2.4.3 枯竭油气藏储氢 24
2.5 高压气态储氢的经济性分析 25
2.5.1 储存成本 25
2.5.2 压缩气态储氢输运成本 26
第3 章 低温液态储氢 28
3.1 基本原理 28
3.2 液化技术与设备 32
3.2.1 氢液化系统 32
3.2.2 氢液化核心设备 41
3.3 储运技术与设备 47
3.3.1 液氢容器绝热技术 47
3.3.2 固定式大型液氢容器 50
3.3.3 移动式液氢容器 56
3.4 计量设备 61
3.5 转注与加注设备 63
3.5.1 液氢转注 63
3.5.2 液氢加注 66
3.6 交通载具储氢 70
第4 章 有机液体储氢 76
4.1 基本原理 76
4.1.1 加氢反应 76
4.1.2 脱氢反应 78
4.1.3 催化机理 79
4.2 储氢载体 80
4.2.1 芳烃化合物类 81
4.2.2 含氮杂环化合物类 82
4.3 加氢催化剂 84
4.3.1 贵金属催化剂 85
4.3.2 非贵金属催化剂 86
4.4 脱氢催化剂 87
4.4.1 贵金属催化剂 87
4.4.2 非贵金属催化剂 88
4.5 典型工程案例 89
4.6 技术特点与经济性 90
4.6.1 技术特点 90
4.6.2 技术难点 91
4.6.3 有机液体储氢技术发展方向 92
4.6.4 有机液体储氢技术经济性分析 93
4.6.5 技术与经济性综合展望 94
第5 章 固体材料储氢 96
5.1 基本原理 96
5.1.1 物理储氢 96
5.1.2 化学储氢 98
5.2 储氢材料 106
5.2.1 物理储氢材料 106
5.2.2 合金储氢材料 111
5.2.3 镁基储氢材料 113
5.2.4 金属配位氢化物储氢材料 114
5.2.5 固体材料储氢性能对比 115
5.3 储氢工艺 117
5.3.1 固体材料储氢罐的设计 117
5.3.2 固体材料储氢系统集成 121
5.4 技术特点及经济性分析 122
5.4.1 固体材料储氢的技术特点 122
5.4.2 固体材料储氢的经济性分析 123
第6 章 管道输氢 125
6.1 氢气管道输送方法 125
6.1.1 纯氢管道输送 126
6.1.2 掺氢天然气的管道输送 129
6.2 氢气管道输送关键技术 133
6.2.1 输氢管道安全技术 133
6.2.2 氢气、天然气混合与分离、提纯技术 138
6.3 氢气管道输送的经济性 144
6.3.1 管道输送氢气经济模型 145
6.3.2 管道输氢关键技术参数对成本的影响 147
6.3.3 降低氢气管道运输成本的主要方式 148
第7 章 氢基衍生物——氨 150
7.1 理化特性 151
7.2 合成技术 152
7.2.1 热催化合成氨技术 154
7.2.2 电催化合成氨技术 155
7.2.3 等离子体催化合成氨技术 155
7.2.4 其他新型合成氨技术 156
7.3 储运及利用技术 157
7.3.1 液氨储运技术 157
7.3.2 氨能储运安全 159
7.3.3 氨能利用技术 160
7.4 氨分解制氢技术 161
7.5 技术特点及经济性分析 163
7.5.1 氨 ？ 氢产业链经济性 163
7.5.2 氨能产业发展 164
第8 章 氢基衍生物——甲醇 165
8.1 理化特性 166
8.2 合成技术 166
8.3 储运设备及利用技术 168
8.3.1 甲醇储运条件和设备 168
8.3.2 甲醇利用技术 170
8.3.3 氢、氨、甲醇技术对比 172
8.4 甲醇制氢技术 174
8.4.1 甲醇水蒸气重整 174
8.4.2 甲醇部分氧化制氢 175
8.4.3 甲醇自热重整制氢 176
8.4.4 甲醇裂解制氢 176
8.4.5 甲醇电解制氢 176
8.5 技术特点及经济性分析 177
8.5.1 甲醇作为氢基衍生物的技术特点 177
8.5.2 甲醇的储运经济性分析 178
第9 章 氢能储运标准体系建设 180
9.1 基本情况 180
9.2 主要标准 181
9.2.1 高压气态储氢相关标准体系 181
9.2.2 低温液态储氢相关标准体系 183
9.2.3 固态材料储氢相关标准体系 184
9.2.4 液态有机储氢相关标准体系 185
9.2.5 管道输氢相关标准体系 185
9.2.6 氢基衍生物——氨相关标准体系 186
9.2.7 氢基衍生物——甲醇相关标准体系 187
9.3 未来发展 188
第10 章 氢储运技术前景展望 190
10.1 氢的一次能源属性带来的氢储运新机遇 191
10.2 氢储运技术展望 192
参考文献 194