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編輯推薦: |
系统介绍了氢经济,并通过实例进行不同方案和工艺技术的经济比对,具有较强的实用性和可操作性。
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內容簡介: |
本书主要介绍氢能相关的各种基础技术及过程经济学。全书分8章:第1章介绍氢在各领域的应用。第2至第4章介绍各种制氢方法与相应的制氧成本。第5至第6章介绍氧气的存储与输运。第7至第8章介绍氧经济与有关案例研究。本书可作为高等院校化学工业、能源类专业教材,也可作为相关专业技术人员的参考用书。
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關於作者: |
侯栓弟,男,正高级工程师,博士毕业于北京化工大学,现任中石化(大连)石油化工研究院有限公司董事长、总经理。长期从事石油炼制技术和过程工程研发,近年来参加973项目2项、主持和参与中石化重大项目2项,中石化科研项目20多项。
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目錄:
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第1章氢市场(1)
1.1氢在过程工业中的应用(1)
1.2安全性(1)
1.3炼油厂(1)
1.3.1石脑油异构化(3)
1.3.2石脑油和馏分油加氢处理(4)
1.3.3加氢裂化(5)
1.3.4石脑油重整(6)
1.3.5炼油厂氢市场(7)
1.4石油化学产品(8)
1.4.1石脑油加氢处理(9)
1.4.2氢在下游作业中的应用(9)
1.4.3石脑油重整生产芳烃(9)
1.5氢在化学工业中的应用(11)
1.5.1甲醇(CH3OH)(11)
1.5.2氨(12)
1.6氢在钢铁冶金中的应用(13)
1.7展望(16)
参考文献(16)
第2章制氢方法(17)
2.1煤制氢(17)
2.1.1气化(17)
2.1.2气化炉类型(18)
2.2天然气制氢(23)
2.2.1蒸汽重整(23)
2.2.2最大化产氢量(25)
2.2.3部分氧化(25)
2.2.4自动热重整(26)
2.3纯氢的生产(27)
2.3.1WGS工艺(27)
2.3.2氢气提纯(29)
2.4烃过程工业制氢(32)
2.4.1蒸汽裂解制氢(32)
2.4.2丙烷和丁烷脱氢过程制氢(33)
2.4.3炭黑(34)
2.5氯碱工业制氢(34)
2.6天然气中的氢(35)
2.7总结(36)
参考文献(36)
第3章化石燃料制氢成本(38)
3.1天然气制氢(38)
3.2集中式天然气制氢成本(40)
3.2.1副产品信贷(41)
3.2.2天然气价格(42)
3.2.3资本成本(43)
3.3制氢规模的影响(44)
3.4煤制氢(44)
3.4.1煤制氢成本(45)
3.4.2氢气对煤炭价格的敏感性(47)
3.5温室气体排放(48)
3.5.1制氢过程中的温室气体排放(49)
3.5.2从稀释的、不纯的气流中捕集二氧化碳(49)
3.5.3从相对纯净的浓缩气流中捕集二氧化碳(52)
3.5.4膜系统(52)
3.5.5吸附系统(52)
3.5.6吸收系统(53)
3.5.7二氧化碳地质封存——碳捕集与储存(55)
3.5.8绿地地质封存(56)
3.5.9发展现状(56)
3.5.10案例研究(59)
3.6讨论(61)
参考文献(62)
第4章可再生能源制氢(64)
4.1电解制氢(64)
4.1.1电解法(64)
4.1.2电池运行概述(65)
4.1.3氢气膜压缩(67)
4.2高温电解(68)
4.3不同电池性能比较(70)
4.4其他方法(71)
4.5太阳辐射变化对电解过程的影响(72)
4.6电解制氢的经济性(72)
4.7光解水制氢(78)
4.8生物质制氢(79)
4.9总结(86)
参考文献(89)
第5章氢气的储存和运输(91)
5.1气瓶储氢(91)
5.2液氢输送(92)
5.2.1氢气液化(92)
5.2.2液氢的储存(93)
5.3盐穴储氢(95)
5.4金属氢化物储氢(96)
5.5氢压缩(98)
5.6管道输氢(100)
5.6.1现有天然气管道的使用(101)
5.6.2管道成本(103)
5.7氢气储运成本(105)
5.7.1储氢成本(105)
5.7.2总结(107)
5.7.3氢运输成本(107)
5.7.4总结(112)
参考文献(113)
第6章氢气的大规模运输(114)
6.1船舶运输成本(114)
6.1.1船队(114)
6.1.2运输液氢成本(119)
6.1.3液氢再汽化(124)
6.1.4总结(127)
6.1.5以压缩气体形式输送氢气(127)
6.2以氢中间体的形式运输(130)
6.2.1以环烷的方式运输氢(Spera过程)(130)
6.2.2过程经济学(133)
6.2.3运输甲苯和MCH(136)
6.2.4总结(138)
6.2.5氢作为氨的传输(138)
6.2.6合成氨经济性(139)
6.2.7氨运输费用(144)
6.2.8氨裂解制氮气和氢气(145)
6.2.9总结(147)
参考文献(148)
第7章氢与化石燃料的竞争地位(150)
7.1燃料电池(150)
7.1.1低温至中温燃料电池(环境温度200℃)(151)
7.1.2高温燃料电池(650~1000℃)(152)
7.2燃料电池应用(153)
7.2.1目前化石燃料在燃料电池中的使用(153)
7.2.2固定式应用的竞争(155)
7.2.3车辆应用的竞争(157)
7.3车用氢和化石燃料的竞争地位(158)
7.3.1税收和地方保费(158)
7.3.2相对发动机效率(159)
7.3.3传统化石燃料的价格(160)
参考文献(162)
第8章氢经济的案例研究(163)
8.1案例研究1:氢气在家庭环境中的生产和使用(163)
8.2案例研究2:大规模太阳能制氢(165)
8.2.1选项1:通过专用管道输送氢气(167)
8.2.2选项2:通过现有管道输送氢气(168)
8.2.3选项3:通过电缆将远程太阳能发电的电力输送到中央制氢
设施(169)
8.2.4与传统燃料的比较(170)
8.3案例研究3:远程生产的氢气运往东北亚(170)
8.3.1选项1:将氢气作为液体运输并再汽化(171)
8.3.2选项2:以液化天然气的形式运输(172)
8.3.3选项3:以氨的形式运输到日本(173)
8.3.4总结(173)
8.4案例研究4:从维多利亚褐煤到东北亚的氢气(173)
参考文献(178)
附录(179)
A1氢的性质[1](179)
A2氢气与其他燃料的比较(179)
A3换算系数(181)
A4成本指数(181)
A5区位因子[2](184)
A6交付设备与最终资本成本的关系[3](185)
A7经济分析方法论(186)
A8指数化燃料和建设成本(192)
A9成本估算的准确性(193)
A10缩写(195)
参考文献(197)
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