氢能专利库

本发明公开了一种海上浮式制氢平台运动响应模拟方法，首先构建浮式制氢平台的完整三维模型；然后采用单变量敏感性对比法对完整三维模型进行简化并开展频域校核，通过迭代优化得到兼顾计算精度与时域求解效率的简化模型；最后基于所述简化模型，针对不同海况、不同浪向角进行频域分析和时域仿真计算，最终获取运动响应数据，实现海上浮式制氢平台的运动响应模拟。本申请综合考虑浮式制氢平台的结构参数、系泊参数及风、浪、流等不同海况关键参数，依托现有SolidWorks建模软件与ANSYS/AQWA分析软件协同配合，实现了浮式制氢平台在复杂海况下的频域与时域的全面分析，为制氢平台前期设计验证提供可靠依据并降低实际试验成本。

用于烯醛选择性转移加氢的富含FLPs的勃姆石催化剂、温和制备方法及其应用，属于纳米催化领域，是一种具有FLPs的AlOOH催化剂。步骤1，将氨水溶液加入硝酸铝水溶液中得到混合溶液；步骤2，将尿素和十六烷基三甲基溴化铵加入混合溶液中，搅拌至形成溶胶，将溶胶于80~120℃进行水热反应得到白色粉末；步骤3，于550~850℃空气煅烧得到氧化铝固体；步骤4，将氧化铝固体加入环己烷中搅拌，逐滴加入去离子水，升温蒸干液体后得到勃姆石催化剂。应用于实现α,β‑不饱和选择性加氢生成不饱和醇。本发明能够避免氧化铝高温焙烧导致的羟基大幅损失、孤立酸碱位点无法形成FLPs位点等缺陷，催化活性高，转化率＞95%，选择性＞90%；制备工艺简单，条件温和；催化剂稳定性高。

本发明提供一种碱性电解水制氢用复合隔膜的制备方法及装置，属于碱性电解水技术领域。所述制备方法包括以下步骤：（1）将聚合物、溶剂和颗粒填料搅拌混合均匀，得到制膜浆液；（2）将多孔格网进行等离子体处理，得到表面均方根粗糙度不低于200 nm的多孔格网；（3）将经真空脱泡的制膜浆液同时且等量的均匀涂敷在步骤（2）所得的多孔格网两侧，涂敷时多孔格网竖直放置，涂敷后得到初生隔膜；（4）将步骤（3）所得初生隔膜以垂直于凝胶浴液面的方向进入凝胶浴进行相转化，固化成膜后再进行水洗、收卷，得到碱性电解水制氢用复合隔膜。本发明所得复合隔膜压缩强度高、附着力高、质量磨耗损失率低，特别适用于加压型电解槽中。

本发明提供了智能化AEM电解制氢移动工业装备，属于新能源技术领域。该装备主要包括车体外壳、储液罐、电解柜、电控柜、换热器、气液分离器和气瓶。本发明具有灵活性和便捷性的特点，能满足偏远地区、临时能源需求场景及应急响应等情况的用氢需求。

一种地质储氢过程中诱发地层产砂规模的预测方法，属于地下氢气存储与开发利用领域，用于解决预测地质储氢过程中地层砂粒生产的动态时空演化特征，要点是建立描述地质储氢诱发产砂过程的数学模型；根据地下咸水层地质特征建立地下咸水层的储层地质模型，对储层地质模型进行网格划分，获得反应砂粒在地下咸水层的不同空间分布位置的若干网格单元，并设置储层地质模型的初始条件和边界条件；本发明实现了地质储氢过程中地层砂粒运移与产出时空演化特征的有效表征，还实现了地质储氢过程中地层产砂规模的有效预测。

本发明提供一种基于物理一致性约束与数据驱动融合的IV型储氢瓶爆破强度快速计算方法，属于强度评定与工程计算领域。首先，在现有工程基准铺层的基础上构造铺层方案的样本空间；其次，选取单个样本基于Abaqus+WCM建立有限元模型并进行仿真，按位移突变识别爆破压力；再次，将该流程脚本化参数化并批量运行，对样本空间内的铺层方案自动标注爆破压力形成带标签数据集；随后，搭建并利用生成的带标签数据集训练PGNN；最后，利用训练好的PGNN对给定铺层快速且精准预测爆破压力。本发明能够实现在小样本情况下对储氢瓶爆破压力的精确、快速预测，单次评估毫秒至秒级。

本发明公开了一种植物油酸选择加氢制备高纯顺式油酸的方法，属于顺式油酸的制备技术领域。包括以下步骤：将植物油酸溶于溶剂中形成混合溶液，再将其与由氢气和惰性气体组成的混合气体共同通入装有PdPt/C催化剂的固定床反应器内进行加氢反应，从而实现植物油酸选择性加氢生成高纯度顺式油酸。本发明通过精确调控混合气体中氢气的分压和溶剂的极性类型，能够高效氢化亚油酸等多不饱和脂肪酸，同时显著抑制油酸过度氢化为硬脂酸以及顺式结构向反式异构体转化的副反应，最终获得高纯度、高收率的顺式油酸产品。

本发明公开了一种低载量钯基电极的制备及其在甲醛废水电氧化制氢中的应用，涉及甲醛废水净化及洁净能源技术领域。所述钯基电极由金属泡沫基底与负载于基底上的钯活性组分构成。本发明采用一步原子自置换法在温和条件下制备钯基电极，通过调控钯基复合溶液的组分及其比例，实现了钯负载量的精确调控。将该电极用于含甲醛废水的电化学氧化处理，在0.5MHCHO与1.0M KOH的混合电解液中，最优电流密度可达1400mA cm‑2的工业级电流密度，表现出突出的催化活性。本发明有效解决了钯粒子团聚问题，实现了电极钯负载量的可控设计，在甲醛废水净化及洁净能源生产领域具有广阔的实际应用前景。

本发明属于质子交换膜电解水制氢领域，为了解决现有技术中多孔传输层存在的气液传质性能和机械性能不能兼顾问题，减少电解槽制造装配工艺，降低制造成本，平衡质子交换膜电解槽多孔传输层的传质和机械性能，公开了一种质子交换膜电解槽中的对称双斜孔多孔传输层。该多孔传输层在电极板流道对应位置均匀设置多个一定倾斜角度的贯通孔；所述贯通孔第一端与电极板流道连通，第二端与催化层连通，相邻的两个所述的贯穿孔对称倾斜设置，在第二端形成重合部分。该结构能够在保证气液传输性能不降低的情况下，提升多孔传输层的机械性能，结构简单、生产成本低，可以显著提升质子交换膜电解槽长周期运行的安全性，具有良好的市场前景。

本发明属于电解水制氢领域，提供一种质子交换膜电解槽极板的新型交指流道结构，包括极板主体和极板上设置的入口流道与出口流道；入口流道包括入口主流道、多个入口次流道和入口支流道；出口流道包括出口主流道、多个出口次流道和出口支流道；入口支流道与出口支流道相互平行并依次交替设置，形成交指型结构；所述入口支流道和出口支流道互相平行，并依次交替均布在所述质子交换膜电解槽极板上，形成交指型结构。该流道结构提升了流道内流体分布的均匀性，进一步降低电解过程中的压力损失与阻抗损失，从而提升了电解槽的整体性能。

本发明公开了一种等离子体协同双膜强化氨分解制氢的方法，属于氢能源技术领域。该方法在集成了氢气分离膜的等离子体催化反应器中，利用低温等离子体与高效催化剂协同作用，在100 ‑ 500 ℃的温度范围内实现氨的高效分解，催化剂包含至少一种金属活性组分。反应中生成的氢气被原位分离，打破了反应的平衡限制，显著提高了单程转化率。反应器尾气进一步通过下游的多级氨回收膜系统（如氨选择性分子筛膜）进行处理，实现未反应氨的高效、低能耗回收与循环利用。本发明解决了传统氨分解工艺温度高、能耗大、转化率受限等问题，为构建可持续的氨‑氢能源体系提供了一种高效、节能且环境友好的技术方案。

本发明属于铂族金属二次资源回收领域，公开了一种氢燃料电池膜电极铂基催化剂一步光化学闭环回收方法，以含氮酰胺类和含氯烃类构成的有机浸出液，在可见光下激发有机酸铁盐一步氧化溶解氢燃料电池膜电极铂催化剂的方法。与现有技术相比，本发明解决了环境污染、回收操作冗杂、回收成本高昂和铂溶出率低等问题。本发明所述的从氢燃料电池膜电极催化剂中回收铂的方法，其贵金属的溶出率可达95％左右，其中最佳的溶出率可达99％以上，且本发明所述方法的操作条件温和、低耗能、绿色低碳且适用场景丰富。

本发明公开了一种基于ROM与ECT的超临界水制氢反应器实时监测方法，属于化学反应监测技术领域。方法包括：确定关键参数，通过电容层析成像获取多相流场快照，基于所述多相流场快照获取多相流场样本矩阵；基于本征正交分解获取基底和当前模态系数集；对模态系数集进行动力学模态分解滚动预测，得到预测的模态系数集，获得全局模态系数集；基于关键参数变量与模态系数集的映射关系，利用高斯过程回归获得未知参数下的全局模态系数集，基于基底和未知参数下的全局模态系数集重构高阶多相流场快照。本发明可以监测能源装备运维状态，检测异常情况，实时预测多相流场数据，通过对整个过程的可视化，可以提高反应器运行的效率和运行过程的平稳性。

本发明属于化工领域的燃料电池领域，具体涉及一种可逆固体氧化物燃料电池的准二维多物理场建模方法，是一种考虑可逆固体氧化物燃料电池内部电化学反应、热传递和气体扩散、转换等动态过程、探索单电池内部的“电‑氢‑热”耦合关系并可以描述气流方向上物理变量的分布状况的通用准二维多物理场建模方法。本发明采用通用的电池电化学模型公式，可以通过改变电流密度的符号(燃料电池模式为“+”，电解槽模式为“‑”)，轻松进行模式的切换；采用有限体积法思想，将单电池模型简化为通道模型，考虑五个温度层；根据守恒定律计算热传递和气体扩散、转换三个动态过程，得到热电数据和其他模型参数。

本发明公开了一种高活性低温氨分解制氢催化剂及其制备方法和应用。本发明催化剂为负载型双金属催化剂；催化剂包括金属活性组分和载体，金属活性组分包括主活性组分和助活性成分，主活性组分为镍，助活性组分为铁、钴、锰、钼元素中的一种；将金属盐溶液与经过氮化处理的介孔材料载体通过浸渍法得到了负载型双金属催化剂。并将该催化剂应用于氨分解反应制取氢气。该催化剂在低温下表现出高的氨分解反应活性和稳定性。该催化剂制备原料便宜易得，制备方法简单，反应操作流程短，在储运氢能及燃料电池中具有较好的应用前景。

本发明属于废塑料升级回收领域，公开了一种利用非贵金属催化剂加氢裂解废塑料的方法。步骤如下：(1)将活性金属盐和载体金属盐分别分散到去离子水中，15～45℃搅拌使固体完全溶解分别得到透明溶液A和透明溶液B；(2)将透明溶液A和透明溶液B混合均匀得到前驱体溶液C；(3)将前驱体溶液C均匀浸渍到模板剂上得到中间物质D；(4)中间体物质D完全干燥后在空气中进行焙烧得到中间体E；(5)将中间体E在一定条件进行还原处理，得到催化剂。本发明的催化剂基于酸性载体和非贵金属的协同作用实现了废塑料分子中C‑C键的高效活化与定向断裂，气体产物中几乎没有甲烷乙烷等轻质烷烃，促进废塑料加氢裂解的高效升级回收。

本发明属于甲烷资源利用和等离子体化学制氢技术领域，涉及一种制氢的方法。甲烷水蒸气重整制氢需要多步操作才能实现高H2选择性和低CO含量。其根本原因是操作温度过高有利于吸热的水蒸气重整反应生成合成气，而不利于放热的水汽变换反应。本发明将甲烷、水蒸气和氩气混合预热后通入介质阻挡放电反应器中，通过等离子体提供非体积功实现在较低温度下具有较高转化率的制氢反应，在催化剂的作用下实现一步制氢。本发明采用的催化剂既有蒸汽重整反应的活性中心又有水汽变换反应的活性中心，实现了常压下等离子体与催化剂协同作用催化甲烷水蒸气重整一步制取不含CO的氢气。

本发明属于催化剂技术、乙炔选择加氢技术领域，公开了一种液相法合成乙炔选择加氢催化剂的方法用。步骤如下：向CuCl2、CuCl和氨水混合溶液中通入C2H2气体，在水浴中低温搅拌反应，将生成的固体沉淀干燥后在H2气氛下还原，得到以碳化铜CuxC为活性相的乙炔选择加氢催化剂。本发明的方法步骤简单，操作简便；低温液相反应条件温和，能够有效减少Cu源热分解，生成更多CuxC活性相，提升催化剂性能；催化剂低温加氢活性高，乙烯选择性高，具有高工业化潜力。

一种煤沥青悬浮床催化加氢改性制备可纺中间相沥青的方法，步骤如下：将原料与溶剂混合均匀后加入催化剂，在初始氢压下热处理得到加氢后产物；将加氢后产物减压蒸馏去除溶剂；将减压蒸馏产物一次萃取，分离催化剂大颗粒得到芳族溶剂可溶物；再次萃取和离心分离细微催化剂颗粒得到重质油溶剂混合物；再次减压蒸馏得到氢化沥青，再通过热缩聚和富集制得可纺中间相沥青。本发明采用悬浮床催化加氢技术有效解决催化剂易结焦积碳堵塞床层的问题；溶剂油既起到溶解原料的作用也兼具供氢能力，同时溶剂可回收再利用；工艺流程简单，对原料要求低，生产成本低；二次萃取‑离心工艺有效去除了氢化沥青中的灰分；本发明制备的氢化沥青H/C比高，芳香性低，杂原子含量少，以其作为原料合成的中间相沥青中间相含量高，软化点适宜，可纺性好。

本发明属于石油化工和精细化工领域，具体地涉及一种加氢精制催化剂载体及其制备方法和加氢精制催化剂。本发明将含硼、硅的拟薄水铝石与成型助剂混捏、成型、干燥、焙烧，得到加氢精制催化剂载体；将制得的加氢精制催化剂载体上引入活性金属，经干燥、焙烧后制得最终加氢精制催化剂。采用本发明加氢精制催化剂载体制备的加氢精制催化剂具有较高的加氢脱硫活性、加氢脱氮活性和优异的稳定性，特别适合用于柴油和重质馏分油的加氢精制过程。