文章标题：大型氢液化工艺研究现状与展望

文章作者：庄林家1　廖勇2　李龙2　王科2　王琳3　黄皇3
关 键 字：氢液化;液氢;大型氢液化装置;正—仲氢转化;效率;工艺进展
文章摘要：

随着氢能产业的快速发展,液氢作为高密度储运形式,在大规模氢能应用中具有显著优势;然而,氢液化过程中能耗及成本高,已成为制约其商业化推广的关键瓶颈。系统综述了氢液化技术的基本工艺原理,包括正—仲氢催化转化机制及带液冷的节流液化循环(林德—汉普逊循环)、带膨胀机液化循环(克劳德循环)和氦膨胀制冷氢液化循环(逆布雷顿循环)三大基础流程。梳理了全球大型氢液化装置的投产现状,指出当前氢液化核心技术由少数国际气体公司掌握。重点分析了面向未来发展的先进大型氢液化工艺,如液氮/氦预冷循环、混合冷剂制冷及欧洲IDEALHY项目中的高效集成方案,其中概念性装置最低能耗已达4.41 kW·h/kg,理论效率可达25%～50%。研究表明,混合冷剂耦合多级制冷工艺在能效、紧凑性和可扩展性方面更具发展潜力,是实现百吨级液氢工厂的技术方向。