Przechowywanie i transport ciekłego wodoru stanowią podstawę bezpiecznego, wydajnego, masowego i taniego zastosowania ciekłego wodoru, a także klucz do rozwiązania problemu zastosowania technologii wodorowej.
Przechowywanie i transport ciekłego wodoru można podzielić na dwa typy: magazynowanie kontenerowe i transport rurociągowy. W formie konstrukcji magazynowej do przechowywania i transportu kontenerowego używa się zazwyczaj sferycznego zbiornika magazynowego i cylindrycznego zbiornika magazynowego. W formie transportu używa się przyczepy z ciekłym wodorem, wagonu cysterny z ciekłym wodorem i statku cysterny z ciekłym wodorem.
Oprócz uwzględnienia wpływu, wibracji i innych czynników związanych z procesem konwencjonalnego transportu cieczy, ze względu na niską temperaturę wrzenia ciekłego wodoru (20,3 K), małe ciepło utajone parowania i łatwe właściwości parowania, przechowywanie i transport w kontenerze muszą przyjąć ścisłe środki techniczne w celu zmniejszenia wycieku ciepła lub przyjąć nieniszczące przechowywanie i transport, aby zmniejszyć stopień parowania ciekłego wodoru do minimum lub do zera, w przeciwnym razie spowoduje to wzrost ciśnienia w zbiorniku. Prowadzi to do ryzyka nadciśnienia lub utraty wybuchu. Jak pokazano na poniższym rysunku, z perspektywy podejść technicznych, przechowywanie i transport ciekłego wodoru przyjmuje głównie pasywną technologię adiabatyczną w celu zmniejszenia przewodzenia ciepła i aktywną technologię chłodzenia nałożoną na tę podstawę w celu zmniejszenia wycieku ciepła lub wygenerowania dodatkowej mocy chłodzenia.
Biorąc pod uwagę właściwości fizyczne i chemiczne samego ciekłego wodoru, sposób jego przechowywania i transportu ma wiele zalet w porównaniu ze sposobem magazynowania wodoru w postaci gazowego wodoru pod wysokim ciśnieniem, powszechnie stosowanym w Chinach. Jednak stosunkowo złożony proces produkcji sprawia, że ma on również pewne wady.
Duży stosunek wagi do pojemności magazynowej, wygodne przechowywanie i transport oraz pojazd
W porównaniu z magazynowaniem wodoru gazowego, największą zaletą wodoru ciekłego jest jego wysoka gęstość. Gęstość wodoru ciekłego wynosi 70,8 kg/m3, co stanowi odpowiednio 5, 3 i 1,8 razy więcej niż gęstość wodoru wysokociśnieniowego 20, 35 i 70 MPa. Dlatego wodór ciekły jest bardziej odpowiedni do magazynowania i transportu wodoru na dużą skalę, co może rozwiązać problemy magazynowania i transportu energii wodorowej.
Niskie ciśnienie magazynowania, łatwe zapewnienie bezpieczeństwa
Magazynowanie ciekłego wodoru na bazie izolacji w celu zapewnienia stabilności pojemnika, poziom ciśnienia codziennego magazynowania i transportu jest niski (zwykle niższy niż 1 MPa), znacznie niższy niż poziom ciśnienia magazynowania i transportu gazu i wodoru pod wysokim ciśnieniem, co ułatwia zapewnienie bezpieczeństwa w codziennym procesie operacyjnym. W połączeniu z cechami dużego współczynnika wagowego magazynowania ciekłego wodoru, w przyszłości masowa promocja energii wodorowej, magazynowanie i transport ciekłego wodoru (takie jak stacja uwodornienia ciekłego wodoru) będzie miała bezpieczniejszy system operacyjny na obszarach miejskich o dużej gęstości zabudowy, gęstą populacją i wysokim kosztem gruntów, a cały system obejmie mniejszy obszar, wymagając mniejszych początkowych kosztów inwestycyjnych i kosztów operacyjnych.
Wysoka czystość waporyzacji, spełniająca wymagania terminala
Globalne roczne zużycie wodoru o wysokiej czystości i wodoru ultraczystego jest ogromne, szczególnie w przemyśle elektronicznym (takim jak półprzewodniki, materiały elektropróżniowe, płytki krzemowe, produkcja światłowodów itp.) i w dziedzinie ogniw paliwowych, gdzie zużycie wodoru o wysokiej czystości i wodoru ultraczystego jest szczególnie duże. Obecnie jakość wielu przemysłowych wodoru nie spełnia rygorystycznych wymagań niektórych użytkowników końcowych dotyczących czystości wodoru, ale czystość wodoru po odparowaniu ciekłego wodoru może spełnić wymagania.
Zakład skraplania charakteryzuje się wysokimi nakładami inwestycyjnymi i stosunkowo wysokim zużyciem energii
Ze względu na opóźnienie w rozwoju kluczowego sprzętu i technologii, takich jak chłodnie do skraplania wodoru, cały sprzęt do skraplania wodoru w krajowym sektorze lotnictwa i kosmonautyki został zmonopolizowany przez firmy zagraniczne przed wrześniem 2021 r. Wielkoskalowy sprzęt do skraplania wodoru podlega odpowiednim zasadom handlu zagranicznego (takim jak przepisy Export Administration Regulations Departamentu Handlu USA), które ograniczają eksport sprzętu i zakazują wymiany technicznej. To sprawia, że początkowa inwestycja w sprzęt zakładu skraplania wodoru jest duża, w połączeniu z małym krajowym popytem na cywilny ciekły wodór, skala zastosowania jest niewystarczająca, a skala wydajności rośnie powoli. W rezultacie zużycie energii na produkcję jednostkową ciekłego wodoru jest wyższe niż w przypadku wodoru gazowego pod wysokim ciśnieniem.
W procesie magazynowania i transportu ciekłego wodoru występują straty spowodowane parowaniem
Obecnie w procesie magazynowania i transportu ciekłego wodoru parowanie wodoru spowodowane wyciekiem ciepła jest zasadniczo leczone przez odpowietrzanie, co doprowadzi do pewnego stopnia utraty parowania. W przyszłości magazynowania i transportu energii wodorowej należy podjąć dodatkowe środki w celu odzyskania częściowo odparowanego gazu wodorowego, aby rozwiązać problem redukcji wykorzystania spowodowanej przez bezpośrednie odpowietrzanie.
Sprzęt kriogeniczny HL
HL Cryogenic Equipment, założona w 1992 r., jest marką powiązaną z HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment jest zaangażowana w projektowanie i produkcję kriogenicznych systemów rurowych z izolacją wysokopróżniową i powiązanego sprzętu pomocniczego, aby sprostać różnorodnym potrzebom klientów. Rura i elastyczny wąż izolowany próżniowo są wykonane z wysokiej próżni i wielowarstwowych wielowarstwowych specjalnych materiałów izolacyjnych i przechodzą przez szereg niezwykle rygorystycznych obróbek technicznych i obróbkę wysokopróżniową, która jest stosowana do przesyłu ciekłego tlenu, ciekłego azotu, ciekłego argonu, ciekłego wodoru, ciekłego helu, skroplonego gazu etylenowego LEG i skroplonego gazu ziemnego LNG.
Czas publikacji: 24-11-2022