王国聪，徐则林，多志丽，朱建鲁，李玉星

(1.中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院，山东 青岛 266555；2.中国石化工程建设有限公司，北京 100101)

液氢具有较高的体积和质量储存密度，将氢气液化便于大规模运输及有效利用，同时也会降低运输等成本.通过制冷对氢气进行冷却，使温度降低到其沸点以下，以获得液氢，因此氢液化工艺是制液氢技术中的重要研究课题.国外氢气液化技术发展较早，技术较为成熟，从产能上看北美占全球液氢产能总量的85%以上，美国本土已有15座以上的液氢工厂，产能达326 t/d以上，居全球首位；欧洲4座液氢工厂液氢产能24 t/d；亚洲16座液氢工厂产能36.3 t/d，其中日本占2/3.我国国内氢液化技术起步较晚，技术与国外差距较大，现液氢工厂仅有海南文昌、北京101所和西昌基地，总产能只有4 t/d[1].在低碳能源结构改革的背景之下，氢能在我国未来能源结构调整中具有重要作用，预计到2050年，氢能在我国终端能源体系中占比为10%左右[2].

氢气液化工艺分为预冷循环和深冷循环.按照预冷方式来划分，可以分为氮预冷循环、氦预冷循环、J-B预冷循环、混合制冷剂预冷循环和LNG预冷循环.不同氢液化系统的单位能耗差异如表1所示，可以看出LNG预冷循环的单位能耗最低，为4 kWh/kgLH2，但有学者认为该液化过程只能用于由LNG制成的氢气，且工厂应位于海港附近[3].因此混合制冷剂制冷将是近几年氢液化工艺流程主要的发展方向，如何优化预冷循环(烷烃类混合物)和深冷循环(氢……