加氫站用離子壓縮機(jī)及離子液體簡(jiǎn)述

劉澤坤，鄭剛，張倩，高秀峰，李云

（1. 西安交通大學(xué)化工學(xué)院，西安 710049；2. 中石油長(zhǎng)慶油田分公司油氣工藝研究院低滲透油氣田 國家工程實(shí)驗(yàn)室，西安 710021）

當(dāng)今世界的發(fā)展面臨著巨大和環(huán)境問題的雙重挑戰(zhàn)，氫能作為零排放、無污染、可持續(xù)的綠色能源，被認(rèn)為是新世紀(jì)解決能源問題的重要途徑[1]。在氫的眾多應(yīng)用領(lǐng)域中，氫燃料電池汽車預(yù)期將成為氫能產(chǎn)業(yè)的首要突破口和重要出路，并成為新能源汽車的最佳技術(shù)路線，也是我國未來汽車工業(yè)的重要發(fā)展戰(zhàn)略。而發(fā)展成熟、穩(wěn)定、安全、可靠、高效的高壓加氫站裝備，是氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前提和基 礎(chǔ)。

以槽車轉(zhuǎn)運(yùn)氣體的加氫站為例，其主要構(gòu)成設(shè)備包括卸氣柱、壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫罐、加注機(jī)、管道、控制系統(tǒng)、氮?dú)獯祾哐b置、放散裝置以及安全監(jiān)控裝置等，核心設(shè)備是壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫罐、加注機(jī)[2]。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，壓縮機(jī)成本占加氫站總建設(shè)成本的30%左右，且壓縮機(jī)是加氫站產(chǎn)生故障的第二大因素，22%的維護(hù)事件、28%的安全事故和25%的氫泄漏都與壓縮機(jī)相關(guān)[3]。目前加氫站常用的氫壓機(jī)是隔膜壓縮機(jī)，頻繁啟動(dòng)下使用壽命較短，難以實(shí)現(xiàn)大排量是其面臨的主要問題。因此，具有更好性能的創(chuàng)新性壓縮技術(shù)對(duì)于推進(jìn)加氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加速氫燃料電池汽車進(jìn)入市場(chǎng)至關(guān)重要。

離子壓縮機(jī)（Ionic Compressor）的出現(xiàn)為解決這一問題提供了新的思路。與傳統(tǒng)氫壓機(jī)相比，離子壓縮機(jī)使用離子液體構(gòu)建液體活塞進(jìn)行氣體壓縮，由于離子液體本身幾乎不可壓縮且蒸汽壓極低，所以壓縮過程中不會(huì)污染氫氣；……