體積能量密度達(dá)到·L-1,是氣氫15MPa運輸壓力下的,天津工業(yè)氫氣運輸。因此將氫氣深冷至21K液化后,再利用槽罐車或者管道運輸可提高運輸效率。槽罐車的容量大約為65m3,每次可凈運輸約4000kg氫氣,國外加氫站采用槽車液氫運輸?shù)姆绞揭远嘤跉鈶B(tài)氫氣的運輸方式。液氫管道都采用真空夾套絕熱,由內(nèi)外兩個等截面同心套管組成,兩個套管之間抽成高度的真空,天津工業(yè)氫氣運輸。除了槽罐車和管道,液氫還可以利用鐵路和輪船進(jìn)行長距離或跨洲際輸送。深冷鐵路槽車長距離運輸液氫是一種既能滿足較大輸氫量又是比較快速、經(jīng)濟(jì)的運氫方法。這種鐵路槽車常用水平放置的圓筒形杜瓦槽罐,其儲存液氫的容量可達(dá)到100m3,特殊大容量的鐵路槽車甚至可以運輸120~200m3的液氫,天津工業(yè)氫氣運輸。目前*有非常少量的氫氣采用鐵路運輸。表1定性地比較了上述幾種方式的適用場合、運輸量、技術(shù)成熟程度、應(yīng)用情況及其優(yōu)缺點。盡管氫氣運輸方式眾多,但從發(fā)展趨勢來看,在今后相當(dāng)長一段時期內(nèi)加氫站氫氣主要通過長管拖車、槽車和氣氫管道進(jìn)行運輸。因此,本文對這三種運輸方式進(jìn)行了更為深入的研究。2氫氣運輸成本分析氫氣的運輸成本足選擇氫氣運輸方式的重要指標(biāo)。為了計算氫氣的運輸成本,本研究小組基于Excel開發(fā)了氫氣運輸成本模型。 隨著氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,日益增加的氫氣需求量將推動我國氫氣管網(wǎng)建設(shè)。天津工業(yè)氫氣運輸
氫氣發(fā)生器是如何產(chǎn)生氫氣的,它主要有兩種不同的工作原理,富氫堂針對這兩種不同工作原理進(jìn)行簡易的比較。純水電解制氫把滿足要求的電解水(電阻率大于1MΩ/cm,電子或分析行業(yè)用的去離子水或二次蒸餾水皆可)送入電解槽陽極室,通電后水便立刻在陽極分解:2H2O=4H++2O-2,分解成的負(fù)氧離子(O-2),隨即在陽極放出電子,形成氧氣(O2),從陽極室排出,攜帶部份水進(jìn)入水槽,水可循環(huán)使用,氧氣從水槽上蓋小孔放入大氣。氫質(zhì)子以水合離子(H+XH2O)形式在電場力的作用下,通過SPE離子膜,到達(dá)陰極吸收電子形成氫氣,從陰極室排出后,進(jìn)入氣水分離器,在此除去從電解槽攜帶出的大部分水份,含微量水份的氫氣再經(jīng)干燥器吸濕后,純度便達(dá)到。堿液電解制氫這個工作原理是傳統(tǒng)隔膜堿液電解法。電解槽內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)是為氫氧化鉀水溶液,兩極室的分隔物是為航天電解設(shè)備用質(zhì)量隔膜,與端板合為一體的耐蝕、傳質(zhì)良好的格柵電極等組成電解槽。向兩極施加直流電之后,水分子在電解槽的兩極立刻發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。江蘇加氫站氫氣運輸方案氫氣是世界上已知的密度**小的氣體,氫氣的密度只有空氣的1/14。
儲氫合金固態(tài)氫運輸該技術(shù)利用稀土系、鈦系、鋯系和鎂系等金屬或合金的吸氫特性,與氫氣反應(yīng)產(chǎn)生穩(wěn)定氫化物,在常溫常壓下運輸至目的地之后再通過加熱釋放氫氣。利用該技術(shù)同樣可以大幅度提升氫氣運輸?shù)捏w積能量密度。理論上,與高壓鋼瓶同等重量的儲氫合金所能吸納的氫氣量是高壓鋼瓶的上千倍。但儲氫合金本身價格昂貴,目前*用于電池領(lǐng)域,用于大規(guī)模氫氣運輸并不現(xiàn)實。二、主要氫氣運輸技術(shù)成本分析從上述分析可知,目前從技術(shù)上適用于大規(guī)模氫氣運輸?shù)某墒旒夹g(shù)方案主要為集裝管束運輸、管道運輸、液氫槽罐車運輸及LOHC運輸。以下分別對不同技術(shù)方案的運輸成本加以分析。(一)集裝管束運輸成本集裝管束拖車運輸成本主要包括:拖車折舊費、維護(hù)保養(yǎng)費、氫氣壓縮耗電、人員工資及運輸油耗等。成本測算假設(shè):目前國內(nèi)集裝管束拖車的價格約100萬/臺,使用年限10年。每輛拖車配備司機(jī)兩名,每人每年工資及福利費共15萬。拖車滿載氫氣可達(dá)460kg,每百公里消耗柴油約25升。拖車平均運行速度假設(shè)為50km/小時,兩端裝卸時間約5小時,年有效工作時間為4500小時。氫氣壓縮過程耗電1kwh/kg.
在用量小、用戶分散的情況下,氣氫通常通過儲氫容器裝在車、船等運輸工具上進(jìn)行輸送,用量大時一般采用管道輸送。液氫運輸多用車船等運輸工具。雖然氫氣運輸方式眾多,但從發(fā)展趨勢來看,我國主要以氣氫拖車運輸(tubetrailer)、氣氫管道運輸(pipeline)和液氫罐車運輸(liquidtruck)三種運氫方式為主。長管拖車運氫:當(dāng)運輸距離為50km時,氫氣的運輸成本,隨著運輸距離的增加,長管拖車運輸成本逐漸上升。距離500km時運輸成本達(dá)到?紤]到經(jīng)濟(jì)性問題,長管拖車運氫一般適用于200km內(nèi)的短距離運輸。管道運氫:參考濟(jì)源-洛陽氫氣管道的基本參數(shù),可測算出長度25m、年輸送能力,運氫價格為。當(dāng)輸送距離為100km時,運氫成本為,為同等距離下氣氫拖車成本的1/5,通過管道運輸氫氣是一種降低成本的可靠方法。液氫罐車成本變動對距離不敏感。當(dāng)加氫站距離氫源點50~500km時,液氫槽車的運輸價格在。將上述測算結(jié)果進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn):在0~1000km范圍中,管道運輸?shù)某杀颈容^低。運輸距離在250km內(nèi)時,長管拖車運輸成本低于液氫槽車,超過250km則后者更具成本優(yōu)勢。壓氣態(tài)儲氫是目前成熟、成本的儲氫方式,是現(xiàn)階段主要應(yīng)用的儲氫技術(shù)。
氫氣應(yīng)與氧氣、毒物、放射性材料、過氧化有機(jī)物以及其它可燃材料分開存放。倉庫照明、通風(fēng)等設(shè)施應(yīng)采用防爆型。搬運氫氣鋼瓶時應(yīng)使用**的鋼瓶手推車或危險品運輸車,嚴(yán)防鋼瓶碰撞和損壞。鋼瓶瓶頸上有鋼瓶檢驗日期,過期鋼瓶應(yīng)通知譜源氣體到相應(yīng)壓力容器檢驗單位檢驗鋼瓶。鋼瓶使用30年后應(yīng)強(qiáng)制報廢。鋼瓶氫氣為高壓壓縮氣體,使用前應(yīng)給氣體管道試壓和試漏,確保氣體管道不泄露,應(yīng)配合YQQ-352或152H-125等氫氣減壓器減壓后使用。每瓶氫氣在使用到尾氣時,應(yīng)保留瓶內(nèi)余壓在,小不得低于,應(yīng)將瓶閥關(guān)閉,以保證氣體質(zhì)量和使用安全。瓶裝氫氣品在運輸儲存、使用時都應(yīng)分類堆放,嚴(yán)禁可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w堆放在一起,不準(zhǔn)靠近明火和熱源。 但隨著氫能產(chǎn)業(yè)、液氫運輸、管道輸氫的發(fā)展,氣氫拖車運輸將被部分取代。江蘇加氫站氫氣運輸方案
瓶裝氫氣品在運輸儲存、使用時都應(yīng)分類堆放,嚴(yán)禁可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w堆放在一起,不準(zhǔn)靠近明火和熱源。天津工業(yè)氫氣運輸
當(dāng)前氫能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展階段。2021年,全球氫氣產(chǎn)量約為每年7000萬噸。中國是世界上比較大的氫氣生產(chǎn)國,每年產(chǎn)量2200萬噸,約占世界產(chǎn)量的三分之一。但由于氫氣體積能量密度極低且液化困難,其運輸成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過石油及天然氣等傳統(tǒng)燃料,達(dá)到交貨成本的6%左右。而且隨著規(guī)模經(jīng)濟(jì)與技術(shù)進(jìn)步導(dǎo)致的制氫成本下降,運輸成本的比重還會不斷增加。氫氣的輸運包括工業(yè)鋼瓶、集裝格、長管拖車、氣體管道、液態(tài)氫氣、有機(jī)液體、儲氫合金等方法。單個工業(yè)氫氣鋼瓶的容積為40L,壓力為15MPa,儲氫為0.5kg。集裝格由9~20個氫氣鋼瓶組成,儲氫3~10kg,主要是實驗室規(guī)模的氫氣輸運。100kg以上的氫氣輸運方法主要是長管拖車、氣體管道、液態(tài)氫氣。天津工業(yè)氫氣運輸
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