300-360°C。 在这些温度下,为了抑制沸腾,HTL过程以1400-2800psig运行。 这些条件低于水的临界点,尽管已经进行了超临界HTL处理。 在加工条件下,进料中的有机材料分解以形成生物油和一些气体(主要是甲烷和二氧化碳)。 转换步骤中的停留时间因进料的性质和过程条件而异,但在10-30分钟内。 迄今为止的测试表明,转换步骤可以在搅拌的储罐反应器或塞流动反应器中执行,其性能之间的差异很小。 在加工压力和温度下,水的奇怪特性是,溶剂特性是从在较低压力和温度下观察到的水的溶剂特性反转。 具体而言,饲料的有机成分降解产生的生物油变得可溶,而无机材料几乎不溶于溶解。 这对过程具有非常有用的含义。 它使无机分数可以在降水步骤中与大部分水和油分开。 一旦油和水冷却,生物油将不再溶于水中。 机油和水以及相关的气体可以在3相分离器中分离。 图2显示了藻类饲料中HTL的试验植物测试的产物。300-360°C。在这些温度下,为了抑制沸腾,HTL过程以1400-2800psig运行。这些条件低于水的临界点,尽管已经进行了超临界HTL处理。在加工条件下,进料中的有机材料分解以形成生物油和一些气体(主要是甲烷和二氧化碳)。转换步骤中的停留时间因进料的性质和过程条件而异,但在10-30分钟内。迄今为止的测试表明,转换步骤可以在搅拌的储罐反应器或塞流动反应器中执行,其性能之间的差异很小。在加工压力和温度下,水的奇怪特性是,溶剂特性是从在较低压力和温度下观察到的水的溶剂特性反转。具体而言,饲料的有机成分降解产生的生物油变得可溶,而无机材料几乎不溶于溶解。这对过程具有非常有用的含义。它使无机分数可以在降水步骤中与大部分水和油分开。一旦油和水冷却,生物油将不再溶于水中。机油和水以及相关的气体可以在3相分离器中分离。图2显示了藻类饲料中HTL的试验植物测试的产物。
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提供了10个商业和10个示范量表DTL工厂的简要详细信息,它们是运营或后期开发的,分布在11个国家 /地区。商业规模的植物主要是(9)热解技术,而演示操作是快速热解(6)和水热液化的混合物(4)。木材和森林残留物是所有商业植物的选择。生产的生物油作为加热或在石油炼油厂中进行加工的燃料出售。在大多数情况下,还产生了诸如电力,合伙人和化学物质等副产品,以改善植物经济性。例如,美国的红色箭头设施从木材残基快速热解产生特种化学物质。最大的植物每年生产约8000万升生物油。通常,原料生产商,例如纸浆厂和最终产品生产石油炼油厂与合资企业的技术开发商合作。商业规模的DTL工厂需要对8000万升工厂的8000万美元订单进行大量投资,并通过股本,债务融资,股份和政府赠款等机制进行融资。
摘要:脱碳在减少温室气体排放和建立零碳社会的未来能源系统中起着重要作用。氢被认为是一种有前途的节能源(能源载体),可以进行效率转换,存储和利用,从而为将来的应用带来广泛的可能性。此外,氢气和电力是相互转换的,为高能量弹性创造了高能源安全和广泛的经济机会。可以以各种形式存储,包括压缩气体,液体氢,氢化物,吸附氢和改革燃料。其中,液体氢具有优势,包括高重量和体积氢密度和氢纯度。但是,由于对长期存储期,长运输距离和经济表现的需求,液态氢正在引起人们的注意。本文回顾了液体氢,液化技术,储存和运输方法以及处理液体氢的特征。利用液体氢的主要挑战是其极低的温度和正向至氢氢转化。这两个特征导致氢液化,储存和运输的紧急发展。此外,必须定期更新处理液体氢气的安全标准,尤其是为了促进大规模和大规模的氢液化,储存和运输。
世界正在进行能源转型,以减少二氧化碳排放和减缓气候变化 [1]。正在进行的最重要的行动是加强可再生能源的作用、提高能源效率、实现运输和供暖部门的电气化以及能源储存 [2、3]。氢经济是一种重要的可持续替代方案,将有助于实现运输、供暖部门和能源储存的脱碳 [4]。新冠疫情和乌克兰战争进一步增加了欧洲和西方国家投资氢经济作为化石燃料替代品的兴趣 [5]。氢气显著降低了地缘政治风险,因为它极大地增加了未来能源供应商的多样性 [6]。氢气是一种特别有趣的天然气替代品,因为它也是一种灵活的电力来源,并且可以使用现有的天然气基础设施 [7]。氢气的体积能量密度低,液化后可实现长距离运输。氢气液化会消耗大量能源。现有的氢气液化厂每生产一千克氢气约需 13 千瓦时电力,这约占氢气储存能量的 30% [8]。氢气液化的理论最小能耗(1 bar 时 298 K e 20 K)为每千克氢气 3.7 千瓦时电力,相当于氢气储存能量的 9.3% [8]。正在开发的新工艺可以通过磁制冷将能耗降低到每千克氢气 6 千瓦时电力,效率达到卡诺循环的 50% [9]。用于氢气液化的磁制冷系统的一种可能配置是主动磁再生器 (AMR) 系统。在该系统中,磁性材料通常是一层填充的颗粒床,它们通过一系列磁场循环以提供冷却效果。 AMR 系统已被证明具有很高的冷却能力和效率,使其成为一种很有前途的 H 2 液化技术[10]。显著提高液化效率的另一个方面是规模效应。例如,氢气液化量从每天 100 吨增加到 1000 吨,可将液化成本从 2 美元/千克 H 2 降低到 1 美元/千克 H 2 [8]。液态空气已被提议用于不同目的的冷能回收[11]。例如,使用液态空气储能 (LAES) 来储存电能,即将热能储存在液态空气中,然后用于发电[12]。液态空气已被提议用于液化天然气 (LNG) 工艺的冷能回收,类似于本文提出的方案[13]。使用
世界正在进行能源转型,以减少二氧化碳排放和减缓气候变化 [1]。正在进行的最重要的行动是加强可再生能源的作用、提高能源效率、实现运输和供暖部门的电气化以及能源储存 [2、3]。氢经济是一种重要的可持续替代方案,将有助于实现运输、供暖部门和能源储存的脱碳 [4]。新冠疫情和乌克兰战争进一步增加了欧洲和西方国家投资氢经济作为化石燃料替代品的兴趣 [5]。氢气显著降低了地缘政治风险,因为它极大地增加了未来能源供应商的多样性 [6]。氢气是一种特别有趣的天然气替代品,因为它也是一种灵活的电力来源,并且可以使用现有的天然气基础设施 [7]。氢气的体积能量密度低,液化后可实现长距离运输。氢气液化会消耗大量能源。现有的氢气液化厂每生产一千克氢气约需 13 千瓦时电力,这约占氢气储存能量的 30% [8]。氢气液化的理论最小能耗(1 bar 时 298 K e 20 K)为每千克氢气 3.7 千瓦时电力,相当于氢气储存能量的 9.3% [8]。正在开发的新工艺可以通过磁制冷将能耗降低到每千克氢气 6 千瓦时电力,效率达到卡诺循环的 50% [9]。用于氢气液化的磁制冷系统的一种可能配置是主动磁再生器 (AMR) 系统。在该系统中,磁性材料通常是一层填充的颗粒床,它们通过一系列磁场循环以提供冷却效果。 AMR 系统已被证明具有很高的冷却能力和效率,使其成为一种很有前途的 H 2 液化技术[10]。显著提高液化效率的另一个方面是规模效应。例如,氢气液化量从每天 100 吨增加到 1000 吨,可将液化成本从 2 美元/千克 H 2 降低到 1 美元/千克 H 2 [8]。液态空气已被提议用于不同目的的冷能回收[11]。例如,使用液态空气储能 (LAES) 来储存电能,即将热能储存在液态空气中,然后用于发电[12]。液态空气已被提议用于液化天然气 (LNG) 工艺的冷能回收,类似于本文提出的方案[13]。使用