第1章 氢市场
1.1 氢在过程工业中的应用
1.2 安全性
1.3 炼油厂
1.3.1 石脑油异构化
1.3.2 石脑油和馏分油加氢处理
1.3.3 加氢裂化
1.3.4 石脑油重整
1.3.5 炼油厂氢市场
1.4 石油化学产品
1.4.1 石脑油加氢处理
1.4.2 氢在下游作业中的应用
1.4.3 石脑油重整生产芳烃
1.5 氢在化学工业中的应用
1.5.1 甲醇(CH3OH)
1.5.2 氨
1.6 氢在钢铁冶金中的应用
1.7 展望
参考文献
第2章 制氢方法
2.1 煤制氢
2.1.1 气化
2.1.2 气化炉类型
2.2 天然气制氢
2.2.1 蒸汽重整
2.2.2 最大化产氢量
2.2.3 部分氧化
2.2.4 自动热重整
2.3 纯氢的生产
2.3.1 WGS工艺
2.3.2 氢气提纯
2.4 烃过程工业制氢
2.4.1 蒸汽裂解制氢
2.4.2 丙烷和丁烷脱氢过程制氢
2.4.3 炭黑
2.5 氯碱工业制氢
2.6 天然气中的氢
2.7 总结
参考文献
第3章 化石燃料制氢成本
3.1 天然气制氢
3.2 集中式天然气制氢成本
3.2.1 副产品信贷
3.2.2 天然气价格
3.2.3 资本成本
3.3 制氢规模的影响
3.4 煤制氢
3.4.1 煤制氢成本
3.4.2 氢气对煤炭价格的敏感性
3.5 温室气体排放
3.5.1 制氢过程中的温室气体排放
3.5.2 从稀释的、不纯的气流中捕集二氧化碳
3.5.3 从相对纯净的浓缩气流中捕集二氧化碳
3.5.4 膜系统
3.5.5 吸附系统
3.5.6 吸收系统
3.5.7 二氧化碳地质封存——碳捕集与储存
3.5.8 绿地地质封存
3.5.9 发展现状
3.5.10 案例研究
3.6 讨论
参考文献
第4章 可再生能源制氢
4.1 电解制氢
4.1.1 电解法
4.1.2 电池运行概述
4.1.3 氢气膜压缩
4.2 高温电解
4.3 不同电池性能比较
4.4 其他方法
4.5 太阳辐射变化对电解过程的影响
4.6 电解制氢的经济性
4.7 光解水制氢
4.8 生物质制氢
4.9 总结
参考文献
第5章 氢气的储存和运输
5.1 气瓶储氢
5.2 液氢输送
5.2.1 氢气液化
5.2.2 液氢的储存
5.3 盐穴储氢
5.4 金属氢化物储氢
5.5 氢压缩
5.6 管道输氢
5.6.1 现有天然气管道的使用
5.6.2 管道成本
5.7 氢气储运成本
5.7.1 储氢成本
5.7.2 总结
5.7.3 氢运输成本
5.7.4 总结
参考文献
第6章 氢气的大规模运输
6.1 船舶运输成本
6.1.1 船队
6.1.2 运输液氢成本
6.1.3 液氢再汽化
6.1.4 总结
6.1.5 以压缩气体形式输送氢气
6.2 以氢中间体的形式运输
6.2.1 以环烷的方式运输氢(Spera过程)
6.2.2 过程经济学
6.2.3 运输甲苯和MCH
6.2.4 总结
6.2.5 氢作为氨的传输
6.2.6 合成氨经济性
6.2.7 氨运输费用
6.2.8 氨裂解制氮气和氢气
6.2.9 总结
参考文献
第7章 氢与化石燃料的竞争地位
7.1 燃料电池
7.1.1 低温至中温燃料电池(环境温度200℃)
7.1.2 高温燃料电池(650~1000℃)
7.2 燃料电池应用
7.2.1 目前化石燃料在燃料电池中的使用
7.2.2 固定式应用的竞争
7.2.3 车辆应用的竞争
7.3 车用氢和化石燃料的竞争地位
7.3.1 税收和地方保费
7.3.2 相对发动机效率
7.3.3 传统化石燃料的价格
参考文献
第8章 氢经济的案例研究
8.1 案例研究1:氢气在家庭环境中的生产和使用
8.2 案例研究2:大规模太阳能制氢
8.2.1 选项1:通过专用管道输送氢气
8.2.2 选项2:通过现有管道输送氢气
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
8.2.4 与传统燃料的比较
8.3 案例研究3:远程生产的氢气运往东北亚
8.3.1 选项1:将氢气作为液体运输并再汽化
8.3.2 选项2:以液化天然气的形式运输
8.3.3 选项3:以氨的形式运输到日本
8.3.4 总结
8.4 案例研究4:从维多利亚褐煤到东北亚的氢气
参考文献
附录
A1 氢的性质[1]
A2 氢气与其他燃料的比较
A3 换算系数
A4 成本指数
A5 区位因子[2]
A6 交付设备与最终资本成本的关系[3]
A7 经济分析方法论
A8 指数化燃料和建设成本
A9 成本估算的准确性
A10 缩写
参考文献