山西氫氣運輸儲罐

來源: 發(fā)布時間:2023-10-25

氫氣是可燃性氣體,在空氣燃燒時會產(chǎn)生熱量。氫氣燃燒實際上是氫氣和氧氣反應產(chǎn)生水的化學過程,氫氣和氧氣分子反應需要的條件并不高,只需574度就可以點燃。滿足這種溫度容易的就是靜電火花,當然有明火就更沒有問題了。氫氣和氧氣即使發(fā)生化學反應,不一定會發(fā)生燃燒,燃燒需要化學反應連續(xù)進行,簡單說就是氫氣氧氣反應產(chǎn)生熱量可引起更多氫氣氧氣反應,周圍其他氫氣氧氣分子發(fā)生反應再繼續(xù)引起更大范圍的反應。能維持這種反應持續(xù)進行的重要前提是氫氣和氧氣的濃度都不能太小。發(fā)生燃燒不一定會導致破壞性后果,因為燃燒產(chǎn)生危害主要決定于燃燒產(chǎn)生的能量大小和產(chǎn)生速度,尤其是能量大小更重要。根據(jù)這一特點,只要把密閉條件下混合氣體積控制足夠小,就能降低破壞性后果。這就好比打火機,雖然里面是可以燃燒和的可燃氣體,但體積小不足以產(chǎn)生危害。也可以對管路進行技術(shù)處理,控制和避免燃燒反應發(fā)生的條件,例如采用單向閥門和安全閥的設計,讓意外的燃爆不產(chǎn)生人體和環(huán)境的破壞。也有人采用對整機進行防爆設計,但這似乎是形式大于實質(zhì)。目前,氫氣作為燃料與天然氣相比還沒有足夠規(guī)模的基礎設施。山西氫氣運輸儲罐

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在氫能全產(chǎn)業(yè)鏈中,氫的儲運是制約我國氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因為氫氣特殊的物理、化學性能,使得它儲運難度大、成本較高。關(guān)于氫氣的儲運問題,業(yè)內(nèi)一直在研討之中。目前的技術(shù)條件下,不同的運氫方式均有一定程度的危險性。高壓運輸方式具有易爆的危險性,液氫運輸方式在熱量丟失后,會氣化使容器內(nèi)壓力越來越高,形成易爆的危險特征、管道運輸?shù)妮敋涔荛L期處于高壓下,易產(chǎn)生氫脆現(xiàn)象,使管道斷裂產(chǎn)生泄露。高壓氣態(tài)儲氫高壓氣態(tài)儲氫存在一定的危險性,但能通過適當?shù)姆绞浇档惋L險。在高壓運輸方式中,目前美國已出臺了相應的標準設計,如長管拖車需符合DOT-3AA/3AAX壓縮氣體運輸標準,使其安全系數(shù)達到、出臺的E-8009標準,限定了儲氫材料的鋼材成分以及可承受的壓力等;我國上海則通過控制運氫外部溫度和時間段來提高運氫的安全性,如當戶外氣溫大于30℃,能在夜間運輸。高壓氣體運輸方式存在一定的危險性,但能通過適當?shù)姆绞浇档惋L險。貴州哪里有氫氣運輸批發(fā)廠家按照氫在輸運時所處狀態(tài)的不同,和如何儲存一樣可以分為:氣氫輸送、液氫輸送和固氫輸送。

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隨著燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,其上游氫能產(chǎn)業(yè)也得到了迅速的發(fā)展,但氫能產(chǎn)業(yè)目前還面臨著生產(chǎn)、運輸和供氫基礎設施缺乏等問題,其中氫氣的運輸在整個氫能供應鏈的經(jīng)濟、能耗性能中占有很大比重。本文主要討論氫氣運輸?shù)膸追N方式及安全性,分析影響運氫方式的選擇因素和未來發(fā)展趨勢。高壓氫氣運輸分為集裝格和長管拖車兩類,其中,集裝格由多個40L的、壓力為15Mpa的高壓儲氫鋼瓶組成,運輸較為靈活,適用于需求量小的加氫站;液氫的體積能量密度為·L-1,是15Mpa壓力下氫氣的。液氫槽罐車運輸是將氫氣深度冷凍至21K液化,再裝入隔溫的槽罐車中運輸,目前商用的槽罐車容量約為65m3,可容納4000kg氫氣。國外加氫站使用該類運輸略多于高壓氣態(tài)長管拖車運輸。管道運輸分為氣態(tài)管道運輸和液態(tài)管道運輸兩類。氣態(tài)管道直徑約~、壓力范圍為1~3Mpa,每小時流量約310~8900kg氫氣,目前該類管道總長度已超過16000km,主要分布在美國、加拿大和歐洲等地,其投資成本較天然氣管道高50~80%,其中大部分的成本用于搜尋合適的地質(zhì)環(huán)境來布局管道線路;液態(tài)管道采用真空夾套絕熱技術(shù),由內(nèi)層和外層兩個等截面同心套管構(gòu)成,且兩個管套中間抽成真空狀態(tài),防止內(nèi)管內(nèi)液氫的溫度擴散。

    當前氫能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入快速發(fā)展階段,全球氫氣產(chǎn)量超過,中國氫氣產(chǎn)能也超過。但由于氫氣體積能量密度極低且液化困難,其運輸成本遠遠超過石油及天然氣等傳統(tǒng)燃料,達到交貨成本的6%左右。而且隨著規(guī)模經(jīng)濟與技術(shù)進步導致的制氫成本下降,運輸成本的比重還會不斷增加。因此對現(xiàn)有氫氣輸送方案的技術(shù)經(jīng)濟特征進行分析,構(gòu)建經(jīng)濟高效的氫氣儲運及配送基礎設施,是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須解決的重大問題。一、現(xiàn)有氫氣運輸技術(shù)及其特性目前國內(nèi)外的氫氣運輸技術(shù)可以分為高壓氣態(tài)、液態(tài)、有機載體(LOHC)及固態(tài)儲氫運輸?shù)人念?。其中高壓氣態(tài)運輸由于技術(shù)實現(xiàn)簡單及成本低等特征,而液態(tài)運輸次之。有機載體(LOHC)與固態(tài)運輸原理相似,均利用氫氣與有機液體或固態(tài)金屬反應生成氫鍵復合物或金屬氫化物,在目的地進行脫氫處理,從而實現(xiàn)高效運輸。后兩種技術(shù)優(yōu)勢明顯,前景可期,但目前成熟度不高。表1氫氣運輸方案概況圖片來源:玖牛研究院根據(jù)公開資料整理(一)高壓氣態(tài)運輸高壓氣態(tài)運輸,是指采用壓縮機將氫氣在常溫下壓縮至較高要求和密度,采用密封容器或管道運輸至目的地再進行調(diào)壓的技術(shù)方案。具體輸送工具有集裝格、集裝管束及管道運輸?shù)热N。 液氫只適合于短途運輸。

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氫運輸主要運輸四種狀態(tài)的氫:低壓氫氣、高壓氫氣、液氫和固態(tài)氫(金屬氫化物儲氫和有機氫化物儲氫等)。運輸技術(shù)主要有管道運輸、機動車運輸、船運。選擇何種運輸方式基于以下四點綜合考慮:運輸過程的能量效率、氫的運輸量、運輸過程氫的損耗、運輸里程。液氫運輸?shù)哪芰啃矢?,但是液化過程就消耗三分之一的氫能量,同時還存在氫氣蒸發(fā)和運輸設備絕緣的復雜技術(shù)要求??梢?,液氫只適合于短途運輸。氫運輸主要運輸四種狀態(tài)的氫:低壓氫氣、高壓氫氣、液氫和固態(tài)氫(金屬氫化物儲氫和有機氫化物儲氫等)。運輸技術(shù)主要有管道運輸、機動車運輸、船運。選擇何種運輸方式基于以下四點綜合考慮:運輸過程的能量效率、氫的運輸量、運輸過程氫的損耗、運輸里程。液氫運輸?shù)哪芰啃矢?,但是液化過程就消耗三分之一的氫能量,同時還存在氫氣蒸發(fā)和運輸設備絕緣的復雜技術(shù)要求??梢姡簹渲贿m合于短途運輸。 氫氣是相對分子質(zhì)量**小的物質(zhì),主要用作還原劑。西藏國內(nèi)氫氣運輸

氫氣輸送是氫能利用的重要環(huán)節(jié)。一般而言,氫氣生產(chǎn)廠和用戶會有一定的距離,這就存在氫氣輸送的需求。山西氫氣運輸儲罐

低壓氫氣的管道運輸在歐洲和美國已有70多年的歷史。1938年,位于德國萊茵—魯爾工業(yè)區(qū)的HULL化工廠建立了世界上首條輸氫管道,全長208公里。目前,全球用于輸送工業(yè)氫氣的管道總長已超過1000公里,操作壓力一般為1-3MPa,輸氣量310—8900Kg/h,其中德國擁有208公里,法國空氣液化公司在比利時、法國、新西蘭擁有880公里,美國也已達到720公里。在美國,管道輸氫的能量損失約為4%,低于電力輸送的電力損失(8%)。實際上,目前的天然氣管道也可用來輸送氫氣。值得注意的是,盡量使用含碳量低的材料來制造管道,并加強維護,減少因氫脆現(xiàn)象(氫脆——金屬由于吸氫引起韌性或延性下降的現(xiàn)象)而導致氫氣逃逸。對于大規(guī)模集中制氫和長距離輸氫來說,管道運輸是合適的。 山西氫氣運輸儲罐