氫氣具有密度小(0.08988 g/L)、擴(kuò)散系數(shù)高、極限寬(4.0%-75.6%)等特點(diǎn)8,這些特性使得氫氣運(yùn)輸過程中的溫度控制成為確保安全的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。根據(jù)查理定律,在體積不變的情況下,氣體壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比(P1/T1=P2/T2)22,這意味著溫度的微小變化都可能導(dǎo)致壓力的波動,進(jìn)而影響運(yùn)輸安全。特別是在高壓氣態(tài)運(yùn)輸中,充裝過程的絕熱壓縮會導(dǎo)致溫度急劇升高,需要嚴(yán)格控制以避免材料熱疲勞和安全風(fēng)險(xiǎn)46。目前,氫氣運(yùn)輸主要采用三種方式:高壓氣態(tài)運(yùn)輸、液態(tài)運(yùn)輸和管道運(yùn)輸。高壓氣態(tài)運(yùn)輸通常采用 20-30 MPa 的壓力,溫度控制在 - 40℃至 80℃范圍內(nèi);液態(tài)運(yùn)輸需要將氫氣冷卻至 - 253℃的極低溫,日蒸發(fā)率需控制在 0.3-0.5% 以內(nèi);管道運(yùn)輸則需要考慮溫度變化對管道材料的熱應(yīng)力影響,采用熱補(bǔ)償技術(shù)確保管道安全運(yùn)行76。目前我國氫氣的輸運(yùn)幾乎都依賴長管拖車, 滿足不了大規(guī)模氫氣使用和氫能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。寧夏氫氣運(yùn)輸聯(lián)系方式

工業(yè)氫氣生產(chǎn)以低成本、規(guī)模化為主,主流工藝分為三類:化石燃料制氫(占比超 70%):以天然氣、煤炭為原料,通過蒸汽重整(天然氣)或水煤氣變換(煤炭)反應(yīng)生成氫氣,經(jīng)凈化(PSA 變壓吸附法)去除 CO、CO?等雜質(zhì),純度可達(dá) 99.9% 以上,成本較低但存在碳排放。電解水制氫:以水為原料,通過電解槽(堿性電解槽、PEM 電解槽、SOEC 固體氧化物電解槽)將水分解為氫氣和氧氣,純度可達(dá) 99.999% 以上,零碳排放,但能耗和成本較高,適合搭配可再生能源(光伏、風(fēng)電)使用。工業(yè)副產(chǎn)氫回收:從氯堿工業(yè)(電解食鹽水)、石化裂解、鋼鐵冶煉等工藝的副產(chǎn)氣體中,通過 PSA 吸附法分離回收氫氣,純度高且成本低,屬于資源回收利用類制氫。關(guān)鍵設(shè)備:主要包括重整反應(yīng)器、電解槽、PSA 吸附塔、壓縮機(jī)、儲氫罐及氣體凈化裝置,設(shè)備材質(zhì)需滿足耐壓、防腐蝕及防氫脆要求。上海氫氣運(yùn)輸價(jià)目液氫罐車在未來罐材改進(jìn)及減少液氫液化、運(yùn)輸過程中的損耗問題后,在中遠(yuǎn)距離的輸氫方面有較大前景。

通用安全要求人員資質(zhì):駕駛員、押運(yùn)員、運(yùn)維人員需持危化品運(yùn)輸 / 作業(yè)資格證,熟悉氫氣特性和應(yīng)急處置流程。標(biāo)識警示:運(yùn)輸車輛、管道沿線、儲罐需標(biāo)注 “易燃?xì)怏w”“禁止明火”“注意低溫”(液氫)等標(biāo)識,夜間懸掛警示燈。應(yīng)急處置:泄漏時(shí)疏散至上風(fēng)向安全距離(氣態(tài) 100 米外、液態(tài) 200 米外),小泄漏用砂土 / 霧狀水處理,大泄漏構(gòu)筑圍堤;人體接觸時(shí),皮膚 / 眼睛用 38~42℃溫水沖洗 15 分鐘后就醫(yī)。交接驗(yàn)收:核對氫氣質(zhì)檢報(bào)告(純度≥99.97%),檢查設(shè)備密封、溫壓正常后簽署交接單。
應(yīng)急處置關(guān)鍵流程泄漏處置:少量泄漏時(shí),立即切斷氣源,開啟通風(fēng),疏散人員至上風(fēng)向,用霧狀水稀釋驅(qū)散氫氣;大量泄漏時(shí),隔離污染區(qū)域(半徑≥50 米),禁止一切車輛、人員進(jìn)入,撥打應(yīng)急電話,等待專業(yè)處置。火災(zāi)處置:氫氣起火時(shí),優(yōu)先切斷氣源(無法切斷時(shí)不盲目滅火),用干粉滅火器、二氧化碳滅火器撲救,嚴(yán)禁用水直接沖擊氫氣容器,防止容器破裂擴(kuò)大災(zāi)情。人員傷害急救:皮膚接觸低溫液態(tài)氫,立即用溫水沖洗(禁止揉搓),嚴(yán)重時(shí)就醫(yī);吸入高濃度氫氣,轉(zhuǎn)移至空氣新鮮處,保持呼吸道通暢,必要時(shí)吸氧;眼睛接觸泄漏氣體或低溫液體,用大量流動清水沖洗 15 分鐘以上,及時(shí)就醫(yī)。氫氣作為燃料,主要還是通過氫燃料電池,將氫能轉(zhuǎn)化為電能。

液氫運(yùn)輸(工業(yè)長距離 / 跨區(qū)域補(bǔ)充)適配場景:長距離(>500km)、大批量(日耗氫 50~200 噸),如沿海煉化基地、跨區(qū)域鋼鐵廠氫冶金項(xiàng)目,或綠氫基地向無管道覆蓋的工業(yè)集聚區(qū)輸氫。工業(yè)應(yīng)用細(xì)節(jié):配套低溫儲卸裝置:工業(yè)用氫端建 50~1000m3 低溫儲氫罐,液氫汽化后經(jīng)提純(去除蒸發(fā)過程中少量雜質(zhì))供生產(chǎn);BOG 回收利用:液氫蒸發(fā)氣(BOG)不直接放空,回收至工業(yè)用氫系統(tǒng),降低損耗(日蒸發(fā)率控制≤0.5%)。優(yōu)勢:儲氫密度高,長距離效率優(yōu)于高壓拖車;劣勢:液化能耗占?xì)淠芰?30%~40%,終端需配套汽化裝置,成本約 3~5 元 /kg。液氫只適合于短途運(yùn)輸。安徽國內(nèi)氫氣運(yùn)輸廠家供應(yīng)
氫氣可作為飛艇、氫氣球的填充氣體(由于氫氣具有可燃性,安全性不,飛艇現(xiàn)多用氦氣填充)。寧夏氫氣運(yùn)輸聯(lián)系方式
未來發(fā)展趨勢管道運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)化:在化工園區(qū)、氫能示范城市建設(shè)互聯(lián)互通的輸氫管道網(wǎng)絡(luò),降低長距離運(yùn)輸成本。液態(tài)運(yùn)輸規(guī)模化:優(yōu)化液化工藝降低能耗,研發(fā)更高效絕熱材料,提升槽車運(yùn)氫量,適配氫能交通大規(guī)模推廣需求。固態(tài)儲氫商業(yè)化:突破低成本儲氫材料研發(fā),提升儲氫 / 釋氫效率,拓展中小規(guī)模、偏遠(yuǎn)區(qū)域的供氫場景。多模式聯(lián)運(yùn)融合:結(jié)合 “管道 + 長管拖車”“液態(tài)槽車 + 區(qū)域加氫站” 的聯(lián)運(yùn)模式,實(shí)現(xiàn) “長距離大運(yùn)量 + 短距離靈活配送” 的全覆蓋。寧夏氫氣運(yùn)輸聯(lián)系方式