Přeprava kapalného vodíku

Skladování a přeprava kapalného vodíku je základem bezpečného, ​​efektivního, velkoobjemového a nízkonákladového využití kapalného vodíku a také klíčem k řešení cesty aplikace vodíkové technologie.
 
Skladování a přepravu kapalného vodíku lze rozdělit na dva typy: skladování v kontejnerech a přepravu potrubím. Pro skladování a přepravu kontejnerů se obvykle používají kulové a válcové skladovací nádrže. Pro přepravu se používá návěs na kapalný vodík, železniční cisternový vůz na kapalný vodík a cisternová loď na kapalný vodík.
 
Kromě zohlednění nárazů, vibrací a dalších faktorů spojených s procesem konvenční přepravy kapalin, vzhledem k nízkému bodu varu kapalného vodíku (20,3 K), malému latentnímu teplu vypařování a snadnému odpařování, musí skladování a přeprava v nádobách využívat přísné technické prostředky ke snížení úniku tepla, nebo nedestruktivní skladování a přepravu, aby se snížil stupeň vypařování kapalného vodíku na minimum nebo na nulu, jinak dojde ke zvýšení tlaku v nádrži. To vede k riziku přetlaku nebo ztrátám plynem. Jak je znázorněno na obrázku níže, z hlediska technických přístupů se při skladování a přepravě kapalného vodíku používá především pasivně adiabatická technologie ke snížení vedení tepla a na tomto základě se superponuje aktivní chladicí technologie ke snížení úniku tepla nebo k vytvoření dodatečné chladicí kapacity.
 
Vzhledem k fyzikálním a chemickým vlastnostem samotného kapalného vodíku má jeho způsob skladování a přepravy mnoho výhod oproti způsobu skladování plynného vodíku za vysokého tlaku, který je v Číně široce používán, ale jeho relativně složitý výrobní proces má také určité nevýhody.
 
Velký poměr skladovací hmotnosti, pohodlné skladování a přeprava a vozidlo
Ve srovnání se skladováním plynného vodíku je největší výhodou kapalného vodíku jeho vysoká hustota. Hustota kapalného vodíku je 70,8 kg/m3, což je 5krát, 3krát a 1,8krát více než hustota vodíku o vysokém tlaku 20, 35 a 70 MPa. Kapalný vodík je proto vhodnější pro skladování a přepravu vodíku ve velkém měřítku, což může vyřešit problémy se skladováním a přepravou vodíkové energie.
 
Nízký skladovací tlak, snadné zajištění bezpečnosti
Skladování kapalného vodíku na základě izolace pro zajištění stability nádoby, nízká úroveň tlaku při denním skladování a přepravě (obecně nižší než 1 MPa), což je mnohem nižší než úroveň tlaku při skladování a přepravě vysokotlakého plynu a vodíku, což usnadňuje zajištění bezpečnosti v každodenním provozním procesu. V kombinaci s charakteristikami velkého hmotnostního poměru skladování kapalného vodíku bude mít v budoucnu rozsáhlá propagace vodíkové energie, skladování a přeprava kapalného vodíku (například hydrogenační stanice kapalného vodíku) bezpečnější provozní systém v městských oblastech s velkou hustotou zástavby, hustou zalidněním a vysokými náklady na pozemky a celkový systém pokryje menší plochu, což vyžaduje menší počáteční investiční a provozní náklady.
 
Vysoká čistota odpařování, splňující požadavky terminálu
Celosvětová roční spotřeba vysoce čistého a ultračistého vodíku je obrovská, zejména v elektronickém průmyslu (jako jsou polovodiče, elektrovakuové materiály, křemíkové destičky, výroba optických vláken atd.) a v oblasti palivových článků, kde je spotřeba vysoce čistého a ultračistého vodíku obzvláště vysoká. V současné době kvalita mnoha průmyslových vodíků nemůže splňovat přísné požadavky některých koncových uživatelů na čistotu vodíku, ale čistota vodíku po odpaření kapalného vodíku tyto požadavky splňovat může.
 
Zkapalňovací zařízení má vysoké investice a relativně vysokou spotřebu energie
Vzhledem k opoždění ve vývoji klíčových zařízení a technologií, jako jsou chladicí boxy pro zkapalňování vodíku, byla veškerá zařízení pro zkapalňování vodíku v domácím leteckém průmyslu monopolizována zahraničními společnostmi před zářím 2021. Velkoobjemová základní zařízení pro zkapalňování vodíku podléhají příslušným politikám zahraničního obchodu (například předpisům o správě vývozu Ministerstva obchodu USA), které omezují vývoz zařízení a zakazují technickou výměnu. To vede k velkým počátečním investicím do zařízení pro zkapalňování vodíku a v kombinaci s malou domácí poptávkou po kapalném vodíku pro civilní účely je rozsah aplikace nedostatečný a kapacita roste pomalu. V důsledku toho je spotřeba energie kapalného vodíku na jednotku výroby vyšší než u vysokotlakého plynného vodíku.
 
Při skladování a přepravě kapalného vodíku dochází ke ztrátám odpařováním.
V současné době se při skladování a přepravě kapalného vodíku odpařování vodíku způsobené únikem tepla v podstatě zpracovává odvětráváním, což vede k určité míře ztrát odpařováním. V budoucnu by měla být v oblasti skladování a přepravy vodíkové energie přijata další opatření k opětovnému získávání částečně odpařeného plynného vodíku, aby se vyřešil problém snižování využití způsobený přímým odvětráváním.
 
Kryogenní zařízení HL
Společnost HL Cryogenic Equipment, založená v roce 1992, je značkou přidruženou ke společnosti HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. Společnost HL Cryogenic Equipment se zabývá návrhem a výrobou kryogenních potrubních systémů s vysokou vakuovou izolací a souvisejícího podpůrného zařízení, aby splňovala různé potřeby zákazníků. Vakuově izolované potrubí a flexibilní hadice jsou vyrobeny ze speciálních izolačních materiálů s vysokou vakuovou izolací a vícevrstvou strukturou a procházejí řadou extrémně přísných technických úprav a zpracování vysokou vakuem, které se používají k přenosu kapalného kyslíku, kapalného dusíku, kapalného argonu, kapalného vodíku, kapalného hélia, zkapalněného ethylenu (LEG) a zkapalněného přírodního plynu LNG.
 

 

 

 

 


Čas zveřejnění: 24. listopadu 2022

Zanechte svou zprávu